In den Uinta Mountains im Norden Utahs sind mehrere unberührte Seen einer neuen Bedrohung ausgesetzt: dem Menschen. Die Geographieprofessorin und Leiterin Katrina Moser führte diesen Sommer ein Forscherteam in die Region, um besser zu verstehen, wie menschliche Aktivitäten wie Landwirtschaft und steigende Temperaturen aufgrund des Klimawandels zu dramatischen Veränderungen in einem Wassersystem fernab besiedelter Gebiete führen.
„Die auffälligste Veränderung ist, dass die Luft- und Wassertemperaturen wärmer sind“, sagte Moser.
„Als ich anfing, in der Region zu arbeiten, habe ich nie meine lange Unterwäsche ausgezogen, weil es immer kalt und windig war und wir im Wasser arbeiten. Dieses Jahr habe ich im T-Shirt gearbeitet.“
Während sich die Seen durch den vom Menschen verursachten Klimawandel verändern, hätten sie laut Moser nicht damit gerechnet, dass Nährstoffe über die Atmosphäre in die Seen gelangen, vermutlich durch landwirtschaftliche Aktivitäten.
Zu Moser gesellte sich Chad Dickson, ein Geographiestudent im vierten Jahr, der im Rahmen eines Sommerpraktikums für studentische Forschung die Blockgletscher in der Gegend untersuchte, um die langfristigen Auswirkungen des Klimawandels zu verstehen und herauszufinden, was die dramatische Veränderung der Seen in der Region verursacht.
Höhere Temperaturen bedeuten, dass die Seen für längere Zeit eisfrei sind und die Forscher beobachten nun Veränderungen in der thermischen Stabilität der Seen, was wiederum ihre Chemie und Biologie verändert.
Aufgrund eines Nährstoffmangels waren die Seen früher von Natur aus unberührt, doch die höheren Temperaturen und das Schmelzen der Blockgletscher ändern diese Realität.
Der menschliche Einfluss
Blockgletscher bestehen aus Permafrost und Eis, das unter einer Schicht aus Felsbrocken und Schutt eingeschlossen ist. Es gibt Hinweise darauf, dass mikrobielle Gemeinschaften in diesen Blockgletschern Ammonium aus der Luft und dem Niederschlag in Nitrat umwandeln, das dann in die Seen gelangt.
„Wenn die Temperaturen steigen, wird dieses zuvor gebundene Nitrat in das Schmelzwasser freigesetzt, das in angrenzende Seen fließt“, sagte Dickson.
Zwei Wochen lang stand Dickson früh auf und wanderte zu den Seen, die er untersuchte, um Sedimentkerne zu sammeln.
Diese Sedimentkerne dringen tief in den Grund der Seen ein und erzeugen ein vertikales Profil, das Änderungen in der Sedimentzusammensetzung zeigt.
„Man kann im Grunde in die Vergangenheit reisen und die Veränderungen im Zustand und der Dynamik des Sees im Laufe seiner Geschichte beobachten“, sagte Dickson.
Er sammelte Kerne aus drei Seen sowie Wasserproben, um den Nährstoffzufluss in die Seen zu messen. Die Möglichkeit, diese Daten zu sammeln, ist nicht nur für den Schutz des Seensystems von entscheidender Bedeutung, sondern auch für das Verständnis der Auswirkungen, die der Mensch auf abgelegene Gebiete haben kann.
Das Team entdeckte außerdem, dass trotz der abgelegenen Lage dieser Seen die Landwirtschaft eine weitere Nährstoffquelle darstellt, die im Wassersystem nicht natürlich vorkommt.
„Die Nährstoffe werden über die Atmosphäre aufgenommen und abgegeben und haben dramatische Auswirkungen auf die Ökosysteme der Seen“, sagte Moser.
Diese Veränderungen können tiefgreifend sein und selbst eine winzige Menge Nitrat führt zu schnellen Veränderungen, sagte Moser.
Die vorläufigen Daten des Teams haben gezeigt, dass die Seen des Blockgletschers 100-mal mehr Nitrat enthalten als der Normalwert für die Seen in der Region. Um zu verstehen, was das bedeutet, verweist Moser auf die Westminster Ponds in London, Ontario, als Beispiel für ein Wassersystem, das sich in ein nährstoffreiches System mit vielen Algen verwandelt hat. Laut Moser sind die Algenblüten in den Teichen wahrscheinlich das Ergebnis von Stickstoff und Phosphor, die über Düngemittel in das Ökosystem gelangen.
Von London nach Utah
An den Westminster Ponds sammelte Dickson erste Erfahrungen in der Feldarbeit, eine Reise, die ihn schließlich zu ähnlichen Untersuchungen nach Utah führte.
„Mir hat die Arbeit wirklich Spaß gemacht, denn ich bin in London geboren und aufgewachsen. Daher hatte ich das Gefühl, dass sie mir wirklich dabei geholfen hat, eine Verbindung zu meiner Gemeinde aufzubauen und mein eigenes Umfeld zu verstehen“, sagte Dickson.
Hier verfeinerte er seine Fähigkeiten mit Sedimentkernen und untersuchte die Zusammensetzung der Teiche vor der europäischen Besiedlung.
Dickson studierte ursprünglich Geschichte und Politikwissenschaften und belegte einen Kurs in Geomorphologie und Hydrologie, der ihn in dieses Feld führte und seinen akademischen Werdegang veränderte.
Er hörte vom Undergraduate Summer Research Internship (USRI), das an der Western University angeboten wurde, und konnte die Fähigkeiten, die er in London, Ontario, erworben hatte, nach Utah übertragen.
„Hoffentlich hilft unsere Arbeit den Leuten, die diese Ökosysteme verwalten, sie besser zu schützen und zu erhalten“, sagte Moser.
Sie begann vor über 20 Jahren in den Bergen zu arbeiten und hat dramatische Veränderungen im Ökosystem der Seen aus erster Hand beobachtet.
„Manchmal kann es frustrierend sein, anderen die stattfindenden Veränderungen bewusst zu machen“, gab sie zu.
Für Moser ist die Möglichkeit, mit eifrigen Schülern wie Dickson zusammenzuarbeiten, jedoch ein Gefühl der Hoffnung für die Zukunft.
„Zu sehen, wie sich Menschen wie Chad und andere Studenten in kritische Forschung verwickeln lassen und versuchen, etwas zu bewirken, ist das, was mich motiviert. Es macht wirklich einen Unterschied.“