Τα επίπεδα οξυγόνου στις εύκρατες λίμνες γλυκού νερού στον κόσμο μειώνονται ταχέως – ταχύτερα από ό, τι στους ωκεανούς – μια τάση που οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην κλιματική αλλαγή που απειλεί τη βιοποικιλότητα γλυκού νερού και την ποιότητα του πόσιμου νερού.
Μια έρευνα που δημοσιεύθηκε στο Nature διαπίστωσε, ότι τα επίπεδα οξυγόνου στις λίμνες που ερευνήθηκαν σε ολόκληρη την εύκρατη ζώνη έχουν μειωθεί 5,5% στην επιφάνεια και 18,6% στα βαθιά νερά από το 1980. Εν τω μεταξύ, σε ένα μεγάλο υποσύνολο λίμνων με θρεπτικές ουσίες, τα επίπεδα επιφανειακού οξυγόνου αυξήθηκαν Οι θερμοκρασίες του νερού διέσχισαν ένα κατώφλι που ευνοεί τα κυανοβακτήρια, τα οποία μπορούν να δημιουργήσουν τοξίνες όταν ανθίζουν με τη μορφή επιβλαβών φυτών.
«Όλη η πολύπλοκη ζωή εξαρτάται από το οξυγόνο. Είναι το σύστημα υποστήριξης για ιστούς υδρόβιων τροφίμων. Και όταν αρχίσετε να χάνετε οξυγόνο, έχετε τη δυνατότητα να χάσετε είδη », δήλωσε ο Kevin Rose, συγγραφέας και καθηγητής στο Rensselaer Polytechnic Institute. «Οι λίμνες χάνουν οξυγόνο 2,75-9,3 φορές πιο γρήγορα από τους ωκεανούς, μια μείωση που θα έχει επιπτώσεις σε ολόκληρο το οικοσύστημα».
Οι ερευνητές ανέλυσαν συνολικά πάνω από 45.000 διαλυμένα προφίλ οξυγόνου και θερμοκρασίας που συλλέχθηκαν από το 1941 από σχεδόν 400 λίμνες σε όλο τον κόσμο. Τα περισσότερα μακροπρόθεσμα αρχεία συλλέχθηκαν στην εύκρατη ζώνη, η οποία εκτείνεται από 23 έως 66 μοίρες βόρεια και νότια γεωγραφικά πλάτη. Εκτός από τη βιοποικιλότητα, η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου στα υδάτινα οικοσυστήματα επηρεάζει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, τη βιογεωχημεία θρεπτικών ουσιών και, τελικά, την ανθρώπινη υγεία.
Αν και οι λίμνες αποτελούν μόνο το 3% περίπου της γης της γης, περιέχουν μια δυσανάλογη συγκέντρωση της βιοποικιλότητας του πλανήτη. Ο επικεφαλής συγγραφέας Stephen F. Jane, ο οποίος ολοκλήρωσε το διδακτορικό του με τον Rose, είπε ότι οι αλλαγές αφορούν τόσο τον πιθανό αντίκτυπό τους στα οικοσυστήματα γλυκών υδάτων όσο και για αυτό που προτείνουν για την περιβαλλοντική αλλαγή γενικά.
«Οι λίμνες είναι δείκτες ή «φρουροί» περιβαλλοντικής αλλαγής και πιθανές απειλές για το περιβάλλον, επειδή ανταποκρίνονται σε σήματα από το γύρω τοπίο και την ατμόσφαιρα. Διαπιστώσαμε ότι αυτά τα δυσανάλογα περισσότερα βιοποικιλικά συστήματα αλλάζουν γρήγορα, υποδεικνύοντας το βαθμό στον οποίο οι συνεχιζόμενες ατμοσφαιρικές αλλαγές έχουν ήδη επηρεάσει τα οικοσυστήματα », δήλωσε ο Jane.
Αν και οι εκτεταμένες απώλειες διαλυμένου οξυγόνου στις λίμνες που μελετήθηκαν συνδέονται με την κλιματική αλλαγή, η διαδρομή μεταξύ του κλίματος θέρμανσης και των μεταβαλλόμενων επιπέδων οξυγόνου γλυκού νερού καθοδηγείται από διαφορετικούς μηχανισμούς μεταξύ επιφανειακών και βαθιών νερών.
Η αποξυγόνωση των επιφανειακών υδάτων οφείλεται κυρίως στην πιο άμεση διαδρομή: τη φυσική. Καθώς οι θερμοκρασίες επιφανειακών υδάτων αυξήθηκαν κατά 0,38 βαθμούς Κελσίου ανά δεκαετία, οι συγκεντρώσεις διαλυμένου οξυγόνου επιφανειακών υδάτων μειώθηκαν κατά 0,11 χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο ανά δεκαετία.
«Ο κορεσμός οξυγόνου, ή η ποσότητα οξυγόνου που μπορεί να κρατήσει το νερό, μειώνεται καθώς αυξάνονται οι θερμοκρασίες. Αυτή είναι μια γνωστή φυσική σχέση και εξηγεί το μεγαλύτερο μέρος της τάσης στο επιφανειακό οξυγόνο που βλέπουμε », δήλωσε ο Rose.
Ωστόσο, ορισμένες λίμνες παρουσίασαν ταυτόχρονα αύξηση των συγκεντρώσεων διαλυμένου οξυγόνου και θερμοκρασίας θέρμανσης. Αυτές οι λίμνες τείνουν να είναι πιο μολυσμένες με απορροή πλούσια σε θρεπτικά συστατικά από γεωργικές και ανεπτυγμένες λεκάνες απορροής και έχουν υψηλές συγκεντρώσεις χλωροφύλλης. Αν και η μελέτη δεν περιελάμβανε ταξονομικές μετρήσεις φυτοπλαγκτού, οι θερμές θερμοκρασίες και η αυξημένη περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά ευνοούν τα άνθη των κυανοβακτηρίων, των οποίων η φωτοσύνθεση είναι γνωστό ότι προκαλεί υπερκορεσμό διαλυμένου οξυγόνου στα επιφανειακά ύδατα.
«Το γεγονός ότι βλέπουμε την αύξηση του διαλυμένου οξυγόνου σε αυτούς τους τύπους λιμνών είναι δυνητικά δείκτης ευρείας αύξησης των ανθοφόρων φυκών, μερικές από τις οποίες παράγουν τοξίνες και είναι επιβλαβείς. Με την απουσία ταξινομικών δεδομένων, ωστόσο, δεν μπορούμε να το πούμε οριστικά, αλλά τίποτα άλλο που γνωρίζουμε δεν μπορεί να εξηγήσει αυτό το μοτίβο », δήλωσε ο Rose.
Η απώλεια οξυγόνου σε βαθύτερα νερά, όπου οι θερμοκρασίες του νερού παρέμειναν σε μεγάλο βαθμό σταθερές, ακολουθεί μια πιο περίπλοκη διαδρομή που πιθανότατα συνδέεται με τις αυξανόμενες θερμοκρασίες των επιφανειακών υδάτων και μια μεγαλύτερη θερμή περίοδο κάθε χρόνο. Η θέρμανση των επιφανειακών υδάτων σε συνδυασμό με σταθερές θερμοκρασίες βαθέων υδάτων σημαίνει ότι η διαφορά στην πυκνότητα μεταξύ αυτών των στρωμάτων, γνωστή ως «στρωματοποίηση», αυξάνεται. Όσο ισχυρότερη είναι αυτή η διαστρωμάτωση, τόσο λιγότερο πιθανή είναι η ανάμιξη μεταξύ των στρωμάτων. Το αποτέλεσμα είναι ότι το οξυγόνο στα βαθιά νερά είναι λιγότερο πιθανό να αναπληρωθεί κατά τη διάρκεια της θερμής στρωματοποιημένης περιόδου, καθώς η οξυγόνωση προέρχεται συνήθως από διεργασίες που συμβαίνουν κοντά στην επιφάνεια του νερού.
«Η αύξηση της στρωματοποίησης καθιστά την ανάμιξη ή την ανανέωση οξυγόνου από την ατμόσφαιρα σε βαθιά νερά πιο δύσκολη και λιγότερο συχνή, και ως αποτέλεσμα το διαλυμένο οξυγόνο σε βαθιά νερά πέφτει ως αποτέλεσμα», δήλωσε ο Rose. Οι απώλειες καθαρότητας του νερού συσχετίστηκαν επίσης με απώλειες οξυγόνου διαλυμένου σε βαθιά νερά σε ορισμένες λίμνες. Ωστόσο, δεν υπήρξε γενική μείωση της καθαρότητας στις λίμνες.
Οι συγκεντρώσεις οξυγόνου ρυθμίζουν πολλά άλλα χαρακτηριστικά της ποιότητας του νερού. Όταν τα επίπεδα οξυγόνου μειώνονται, τα βακτήρια που ευδοκιμούν σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο, όπως αυτά που παράγουν το ισχυρό μεθάνιο του θερμοκηπίου, αρχίζουν να πολλαπλασιάζονται. Αυτό υποδηλώνει ότι οι λίμνες απελευθερώνουν αυξημένες ποσότητες μεθανίου στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της απώλειας οξυγόνου. Επιπλέον, τα ιζήματα απελευθερώνουν περισσότερο φωσφόρο υπό συνθήκες χαμηλού οξυγόνου, προσθέτοντας θρεπτικά συστατικά στα ήδη επιβαρυμένα νερά.
«Η τρέχουσα έρευνα έχει δείξει ότι τα επίπεδα οξυγόνου μειώνονται γρήγορα στους ωκεανούς του κόσμου. Αυτή η μελέτη τώρα αποδεικνύει ότι το πρόβλημα είναι ακόμη πιο σοβαρό στα γλυκά νερά, απειλώντας την παροχή πόσιμου νερού και την ευαίσθητη ισορροπία που επιτρέπει στα σύνθετα οικοσυστήματα γλυκού νερού να ευδοκιμήσουν », δήλωσε ο Curt Breneman, πρύτανης της Σχολής. «Ελπίζουμε ότι αυτό το εύρημα φέρνει μεγαλύτερη επείγουσα προσπάθεια για την αντιμετώπιση των προοδευτικά επιβλαβών συνεπειών της κλιματικής αλλαγής».
Η «εκτεταμένη αποξυγόνωση των εύκρατων λιμνών» δημοσιεύθηκε με την υποστήριξη του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών. Ο Rose και ο Jane πλαισιώθηκαν από δεκάδες συνεργάτες στο GLEON, το Παγκόσμιο Δίκτυο Οικολογικού Παρατηρητηρίου της Λίμνης και με έδρες σε πανεπιστήμια, περιβαλλοντικές εταιρείες συμβούλων και κυβερνητικές υπηρεσίες σε όλο τον κόσμο.
*** Αυτό το υλικό προέρχεται από τον αρχικό οργανισμό και μπορεί να είναι εστιασμένο σε συγκεκριμένη στιγμή ή χρονική περίοδο, επεξεργασμένο για σαφήνεια, σε στυλ και μήκος. Προβολή του πρωτότυπου κειμένου της μελέτης