Der Rondaxe Lake im Herkimer County, New York, repräsentiert die klassischen Gewässer des Adirondack Park. Aber im Laufe des letzten Vierteljahrhunderts hat Rondaxe – wie Tausende von Seen in gemäßigten Zonen auf der ganzen Welt – einen Kampf gegen die globale Erwärmung verloren, um Sauerstoff in seinen Gewässern zu halten.
Neue Forschungsergebnisse der Cornell University und des Rensselaer Polytechnic Institute zeigen, dass eine sich kontinuierlich erwärmende Welt zu ausgedehnten Spätsommerwochen mit Wasserschichtung führt, was zu Sauerstoffmangel im Wasser führt – Bedingungen, die als Hypoxie (wenig Sauerstoff) und Anoxie (kein Sauerstoff) bezeichnet werden. und negative Folgen für Fische und andere Arten.
Die Arbeit wurde am 6. Dezember in der Zeitschrift veröffentlicht Biologie des globalen Wandels.
„Seen mit Verlusten an gelöstem Sauerstoff sind denen mit Gewinnen weit überlegen“, sagte Hauptautor Stephen Jane, Postdoktorand am Cornell Atkinson Center for Sustainability. „In großem Maßstab verlieren aerobe Organismen verfügbaren Lebensraum, da sich die Seen weiter erwärmen. Dies gilt insbesondere für Organismen, die auf gut mit Sauerstoff angereichertes kühles Wasser tief in Seen angewiesen sind, um warme Perioden zu überleben.“
Jane und seine Kollegen untersuchten Daten aus mehr als 25 Jahren, die für mehr als 400 Seen – hauptsächlich aus den Vereinigten Staaten – verfügbar waren, um den Verlust von gelöstem Sauerstoff zu identifizieren. Neben dem Rondaxe Lake untersuchte die Gruppe die Stauseen Neversink (Sullivan County) und Cannonsville (Delaware County) in New York sowie die Seen Jockeybush und Sagamore (Hamilton County).
In Seen gemäßigter Klimazonen stellten die Forscher fest, dass die Menge an sauerstoffarmem Wasser durchschnittlich um 0,9 % bis 1,7 % pro Jahrzehnt zunimmt, und stellten fest, dass das Volumen des sauerstoffarmen Seewassers gegenüber vor drei Jahrzehnten um mehr als 50 % zugenommen hat.
Die Reduzierung des Sauerstoffs im Seewasser kann viele Auswirkungen haben. Zum Beispiel können anoxische Teile der Wassersäule eine Ansammlung von Methan sehen – ein starkes Treibhausgas. Nährstoffe wie Phosphor aus landwirtschaftlichen Düngemitteln, die aus ungeklärten Seesedimenten freigesetzt werden, können in die Wassersäule gelangen, was die Wahrscheinlichkeit schädlicher Algenblüten erhöht.
In einem typischen Juli oder August kann eine Seeoberfläche etwa 70 Grad betragen, während der Seeboden etwa 40 Grad haben kann. „Wassertemperatur und -dichte hängen zusammen“, sagte Jane. „So wird es zu einer Situation, in der Sie im Grunde Öl und Essig haben, in der starke Wassertemperaturunterschiede zwischen den Schichten einen Widerstand gegen das Mischen verursachen – was eine Schichtung ist.“
Das Ergebnis ist, dass Sauerstoff aus der Atmosphäre daran gehindert wird, gelösten Sauerstoff in tiefen Gewässern wieder aufzufüllen, sagte Jane. Da der Winter früher endet als noch vor Jahrzehnten, beginnt die saisonale Schichtung früher und endet später.
Diese Schichtungsänderungen führen zu mehr Zeit für die Desoxygenierung – die Unterbrechung des natürlichen Sauerstoffversorgungsprozesses – für Tiefseelebensräume, sagte er.
„Wir zeigen hier, dass Seen mit fortschreitender Erwärmung immer länger geschichtet werden und dies zu einer Zunahme des sauerstoffarmen Wassers in Seen führt“, sagte Co-Autor Kevin Rose, außerordentlicher Professor am Rensselaer Polytechnic Institute , Troja, New York. „Die schlechte Nachricht ist, dass wir angesichts der prognostizierten Erwärmungsraten in Zukunft wahrscheinlich einen noch stärkeren Anstieg der Menge an sauerstoffarmem Wasser in Seen sehen werden.“
Mehr Informationen:
Stephen F. Jane et al., Eine längere Dauer der saisonalen Schichtung trägt zu einer weit verbreiteten Zunahme von Hypoxie und Anoxie in Seen bei. Biologie des globalen Wandels (2022). DOI: 10.1111/gcb.16525