Seen im Mittleren Westen verlieren infolge des Klimawandels und der Nährstoffbelastung kalten, sauerstoffreichen Lebensraum. Dieser Verlust kritischer Lebensräume hat negative Folgen für die Wasserqualität, die Fische und die Produktion von Treibhausgasen. Während die Daten zeigen, dass ein effektives Management der Landnutzung von Wassereinzugsgebieten auf lokaler Ebene kaltes Wasser und sauerstoffreiche Lebensräume schützen und die Nährstoffbelastung in den Seen des Mittleren Westens reduzieren kann, fehlen seespezifische Ziele für das Management von Wassereinzugsgebieten.
In einer Studie der University of Minnesota, veröffentlicht in Ökosphäreverwendeten Forscher statistische Modelle, um die Widerstandsfähigkeit von über 10.000 Seen im oberen Mittleren Westen sowohl gegenüber dem Klimawandel als auch der Landnutzung abzuschätzen, um Temperatur- und Wassereinzugsgebietsbedingungen zu identifizieren, oberhalb derer kritischer Lebensraum verloren ging. Für Seen, in denen vorhergesagt wurde, dass die Landnutzung durch Wassereinzugsgebiete den Lebensraum Kaltwasser beeinflusst, identifizierten die Forscher seespezifische Schwellenwerte für den Schutz oder die Wiederherstellung bewaldeter Wassereinzugsgebiete. Sie schätzten auch die Unsicherheit darüber, wie einzelne Seen auf Klima- und Landnutzungsänderungen reagieren würden.
„Manchmal können wir uns hoffnungslos fühlen, wenn wir an die negativen Folgen des Klimawandels denken. Diese Forschung ist ein Beispiel dafür, wie wir die lokalen Bedingungen steuern können, um diese negativen Auswirkungen zu verlangsamen oder abzuschwächen“, sagte Gretchen Hansen, Ph.D leitender Forscher der Studie und Assistenzprofessor an der Abteilung für Fischerei, Wildtiere und Naturschutzbiologie des College of Food, Agricultural and Natural Resource Sciences (CFANS) der University of M.
Die Forscher fanden heraus:
Diese Forschung baut auf jahrzehntelanger Arbeit des Minnesota DNR und seiner Partneragenturen auf, die zum Schutz bewaldeter Wassereinzugsgebiete für klimatisch kritische Seen im Bundesstaat geführt hat. Derzeit verwendet der Bundesstaat Minnesota einen Schwellenwert von 75 Prozent zum Schutz bewaldeter Wassereinzugsgebiete, um die Wasserqualität im Allgemeinen zu schützen, was auch die Widerstandsfähigkeit des Kaltwasserlebensraums in diesen Seen schützt. Diese Forschung identifiziert variablere seespezifische Schutzziele, die möglicherweise zukünftige Schutzbemühungen des Kaltwasserlebensraums explizit beeinflussen könnten.
„Unsere Forschung identifiziert Variabilität in den Ebenen des Schutzes der Wassereinzugsgebiete, die erforderlich sind, um den Lebensraum Kaltwasser zu erhalten“, sagte Hansen. „Einige Seen brauchen mehr Schutz, andere kommen möglicherweise mit weniger aus. Diese Arbeit erweitert den Ansatz auch auf Seen außerhalb von Minnesota, um angesichts des Klimawandels eine regionale Koordinierung des Habitatmanagements zu ermöglichen.“
Darüber hinaus sind Ressourcenverwaltungsbehörden aus anderen Bundesstaaten des Mittleren Westens daran interessiert, auf der Grundlage der Ergebnisse dieser Forschung ähnliche Programme wie das in Minnesota umzusetzen.
„Das Michigan DNR entwickelt einen Plan zur Verbesserung der Wasserqualität und zur Verringerung des Rückgangs der Cisco-Fischpopulationen in den Binnenseen des Staates“, sagte Joe Nohner, Koordinator der Midwest Glacial Lakes Partnership und Biologe beim Michigan Department of Natural Resources. „Die Ergebnisse dieser Studie werden uns dabei helfen, Prioritäten zu setzen und zu bestimmen, welche Seen die größte Resonanz auf Naturschutzbemühungen liefern.“
Diese Bemühungen umfassen mögliche Änderungen der staatlichen Waldbewirtschaftung, die Umsetzung von Zuschüssen für das Pflanzen von Bäumen in großem Umfang auf öffentlichem und privatem Land und die Zusammenarbeit mit Landpflege- und Naturschutzpartnern.
Laut Hansen kann ihre Landschaftsmodellforschung dazu beitragen, die Erhaltung auf mehreren Ebenen zu priorisieren.
„Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse lokalen und regionalen Gruppen helfen werden, Managementziele für den Schutz kritischer Lebensräume in gefährdeten Seen zu identifizieren. Mit solchen Modellen ist zwar Unsicherheit verbunden, da einzelne Seen aufgrund der Wasserverweilzeit und der Dynamik des Nahrungsnetzes in ihren Reaktionen variieren , Fischereimanagement und andere Faktoren – detailliertere Informationen zu seespezifischen Reaktionen und Merkmalen können dazu beitragen, zu erklären, warum ein einzelner See möglicherweise anders als vorhergesagt reagiert“, sagte sie. „Was wir gelernt haben, wird uns dabei helfen, geeignete Bewirtschaftungsmaßnahmen auf die einzelnen Seen zuzuschneiden, und trotz der derzeitigen Einschränkungen glauben wir, dass unser Ansatz auf Landschaftsebene ein entscheidender Schritt zur Erhaltung der Süßwasserressourcen in den Seen des Mittleren Westens unter Verwendung der besten verfügbaren Wissenschaft ist.“
Gretchen JA Hansen et al, Quantifizierung der Widerstandsfähigkeit des Lebensraums Kaltwasserseen gegenüber Klima- und Landnutzungsänderungen, um die Erhaltung der Wassereinzugsgebiete zu priorisieren, Ökosphäre (2022). DOI: 10.1002/ecs2.4172