Gletscher können für Lachse während Hitzewellen den Unterschied zwischen Leben und Tod bedeuten

Da sich der Klimawandel weiter verschlimmert, sind Hitzewellen wie eine, bei der im vergangenen Sommer Hunderte von Menschen ums Leben kamen, häufiger und extremer geworden. Diese Hitzewellen können zu einem Massensterben von Fischen in Bächen führen, die für sie zu warm werden. Einige Lachse haben jedoch einen überraschenden Retter in diesem Kampf ums Überleben gefunden: Gletscher.

Steigende Lufttemperaturen und extreme Hitzeereignisse haben für die Gemeinden im pazifischen Nordwesten eine Katastrophe bedeutet. Hitzebedingte Krankheiten und Todesfälle bei Menschen werden immer häufiger, und Umweltmanager müssen sich in den Sommermonaten mit Dürren auseinandersetzen, die die Wasserzuteilung erschweren. Erwärmende Flusstemperaturen und niedrige Strömungen setzen Kaltwasserarten wie Lachse einem höheren Risiko von Hitzestress, Krankheiten und sogar dem Aussterben von Populationen aus, und Hitzewellen waren manchmal der Wendepunkt zwischen erträglichen und tödlichen Flusstemperaturen für Lachse.

Gletscher können einige dieser Effekte mildern, indem sie kaltes Schmelzwasser für die Bäche und Flüsse produzieren, die ihr Schmelzwasser erhalten. Auf diese Weise bilden sie Puffer gegen hohe Temperaturen und geringe Abflüsse. Die genauen Beiträge von Gletschern zu Flüssen und die Auswirkungen des Klimawandels auf diese Beiträge bleiben jedoch Fragen, die nur durch Langzeitstudien beantwortet werden können.

Mauri Pelto, der Direktor des North Cascade Glacier Climate Project (NCGCP), hat während seiner gesamten Forschungskarriere daran gearbeitet, Fragen wie diese zu beantworten. Als Professor für Umweltwissenschaften am Nichols College gründete er 1984 das NCGCP, um die langfristige Reaktion der Gletscher auf den Klimawandel zu überwachen. Zusammen mit einem wechselnden Team von Forschern, darunter Studenten, Doktoranden und seine eigenen Kinder, untersucht er diese Gletscher und verfolgt seit fast vier Jahrzehnten Änderungen ihrer Masse, ihrer Endpunkte und ihres Wasserabflusses. Obwohl der Hauptfokus von Peltos Projekt auf der Verfolgung und dem Verständnis des Gletscherrückgangs liegt, umfasst seine Arbeit auch die Zusammenarbeit mit Gemeindepartnern, um die potenziellen Auswirkungen des Gletscherrückgangs auf Wildtiere, darunter Lachse, Eiswürmer und Bergziegen, zu untersuchen.

Die neueste Studie des NCGCP, veröffentlicht in der Zeitschrift Wasser in diesem April analysiert, wie der Beitrag des Gletscherabflusses zu Bächen während Hitzewellen die Bedingungen von Bächen verändern und möglicherweise Lachspopulationen schützen kann, die in Flüssen durch Hitzestress gefährdet sind. Das Forschungsteam verglich zwei Abschnitte des Nooksack River im Nordwesten Washingtons – den stark vergletscherten North Fork und den unvergletscherten South Fork – und verfolgte die Stromtemperatur, den Wasserabfluss und den Gletscherabfluss während 24 Hitzeereignissen im letzten Jahrzehnt.

Die Studie quantifizierte die Auswirkungen des Gletscherabflusses auf die Stromtemperatur und den Abfluss während einer Hitzewelle und bestätigte Trends, mit denen Wasserressourcenmanager vertraut sind. Hitzeereignisse führen typischerweise zu wärmeren Strömungstemperaturen und geringeren Strömungen. In vergletscherten Bächen schmelzen Gletscher jedoch schneller und tragen zu mehr kaltem Abfluss zu Bächen bei, wodurch die Temperatur- und Wasservolumenraten gepuffert werden. Obwohl dieser allgemeine Trend verstanden wird, wurden diese Unterschiede nie quantifiziert, was es schwierig macht, die Auswirkungen, die Hitzewellen auf Flüsse und die darin lebenden Arten haben könnten, genau vorherzusagen.

Die neue Studie ergab, dass das Wasservolumen in unvergletscherten Bächen wie dem South Fork Nooksack während Hitzewellen um etwa 20 % abnimmt, während das Wasservolumen in vergletscherten Bächen wie dem North Fork Nooksack um 20 % zunimmt. Das Wasservolumen in einem Fluss oder Bach beeinflusst die Menge an gelöstem Sauerstoff und die Temperatur des Wassers sowie die Abflusswerte, die sich alle auf die Lachspopulationen auswirken.

Pelto sagte gegenüber GlacierHub, dass die Auswirkungen des Gletscherabflusses auf die Stromtemperatur während Hitzewellen weniger dramatisch seien als Unterschiede im Wasservolumen, aber immer noch signifikant. In der unvergletscherten Gabelung stiegen die Wassertemperaturen um etwa 2 Grad Celsius, während sie in der vergletscherten Gabelung nur um 1 Grad Celsius stiegen. Pelto weist jedoch darauf hin, dass „der Bach ohne Gletscher bereits mit einer höheren Temperatur beginnt, sodass er am Ende eher ein Problem für Lachse darstellt.“

Schon beim Lachs werden die Unterschiede zwischen diesen beiden Gabeln deutlich. Die South Fork hat die für Lachse erträglichen Temperaturen überschritten (die etwa 19 Grad Celsius betragen), und im vergangenen Sommer kam es im South Fork Nooksack River nach einer Hitzewelle zu einem Massensterben von 2.500 Chinook-Lachsen. Pelto erklärt, dass die Lachse nicht an der Hitze selbst sterben, sondern dass „ihre Systeme gestresst sind, was es einer Algen- oder Bakterienexplosion erleichtert, ihnen Schaden zuzufügen.“ In North Fork stiegen die Wassertemperaturen nicht annähernd so stark an und die Lachse kamen unbeschadet aus der Hitzewelle heraus.

Wenn sich die Gletscher zurückziehen und verschwinden, werden mehr Flüsse dem South Fork Nooksack ähneln. Dies bedeutet, dass die Lachspopulationen anfälliger für die negativen Auswirkungen von Hitzewellen und Hitzeereignissen sein werden und ein großes Sterben wie im letzten Sommer häufiger auftreten könnte.

Lachse sind eine lebenswichtige kulturelle, wirtschaftliche und ökologische Ressource im pazifischen Nordwesten, und ihr Verlust wäre für die Region verheerend. Das Verständnis der quantifizierbaren Art und Weise, wie Gletscher Flusstemperaturen und Abflussraten puffern, wird es Fischereimanagern ermöglichen, Lachse zu schützen und gefährdete Lachspopulationen in Zukunft zu priorisieren.

Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung des Earth Institute, Columbia University, neu veröffentlicht http://blogs.ei.columbia.edu.