Det er en fisk, der spiser træverden:Undersøgelse finder udbredt støtte for, at søer fodres af deres vandskel

De fleste af planetens ferskvandslagre findes på den nordlige halvkugle, en region, der ændrer sig hurtigt som reaktion på menneskelig aktivitet og skiftende klimatiske tendenser. Et internationalt hold af forskere analyserede 147 nordlige søer og fandt ud af, at mange er afhængige af næringsstoffer fra træblade, grannåle, og andre landdyrkede planter til at fodre vandlevende liv.

Studiet, udgivet i dag i Videnskab fremskridt , tilbyder den hidtil mest omfattende analyse af terrestriske tilskud til søernes fødevæv. Resultater understreger sammenhængen mellem terrestriske og akvatiske systemer og leverer et nøglebudskab:at opretholde søer på den nordlige halvkugle, ledere skal forstå, hvordan landskabsændringer - såsom skovrydning eller landbrug - påvirker søernes fødevæv.

Dr. Christopher Solomon, en videnskabsmand ved Cary Institute of Ecosystem Studies og en medforfatter på papiret, forklarer, "Fordi terrestrisk understøttelse af vandfoderbaner er forskellig på tværs af søer, der har været en del kontroverser om dens relative betydning. Vi satte os for at afsløre, i hvilken grad ferskvandsorganismer er afhængige af jordbaserede næringsstoffer for at overleve, og de faktorer, der påvirker variationen mellem søer i et bredt geografisk område."

For at afdække forbindelsen mellem vandområder og søfoderbaner, forskerholdet fokuserede deres opmærksomhed på zooplankton. Disse små dyr danner bunden af ​​det akvatiske fødenet og er essentielle for overlevelsen af ​​fisk og andet akvatisk liv.

Mere end 550 zooplanktonprøver blev taget ved søer på tværs af en række forhold, fra boreale til subtropiske områder. Mange af disse steder er samlet i Great Lakes-regionen og i hele Nordeuropa. Stabile isotopteknikker blev brugt til at bestemme, om zooplankton i en given prøve primært fodrede vandplanter, eller i stedet fokusere på blade, grannåle, og andet organisk materiale, der skyller ind i søer fra deres vandskel.

Potentielle næringsstofkilder - såsom bladaffald, organisk materiale i jorden, planteplankton, og alger - indeholder unikke isotopiske signaturer. Zooplankton bærer den isotopiske signatur af den fødekilde, de får de fleste af deres næringsstoffer fra. I halvdelen af ​​zooplanktonprøverne dyrene bestod af mindst 42% af jordbaseret materiale. I nogle tilfælde, terrestriske kilder tegnede sig for op til 83 % af den samlede zooplanktonbiomasse.

Salomon kommenterer, "Hvis du er hvad du spiser, så er mange sølevende fisk, delvis, består af planter fra deres vandskel. At forstå, hvordan søer er bundet til jorden, er afgørende for effektiv forvaltning af ferskvand."

Til det formål, holdet undersøgte også, hvordan fysiske egenskaber ved jorden, der dræner til søer, påvirker terrestriske tilskud til søernes fødevæv. Forskelle i trædække, vegetationstæthed, kulstofkoncentrationer i jorden, sø område, og søens omkreds kan påvirke mængden af ​​terrestrisk stof, der er tilgængeligt for vandlevende organismer.

Da søer var indlejret i landskaber med rigelige træer og vegetation, holdet fandt, at zooplankton var mere afhængig af landgenererede næringsstoffer. Søer med små overfladearealer i forhold til længden af ​​deres kystlinjer var også mere afhængige af terrestriske input. På disse steder, ændringer i kystlinjevegetationen, såsom at rydde et område af skov til en rekreativ parkeringsplads, kan have en væsentlig negativ indvirkning på sølivet.

Men ikke alle søer er afhængige af terrestriske input. I søer med rigelige alger, dyr foretrækker ofte disse ressourcer frem for terrestriske alternativer, fordi de er højere i fedtsyrer og makronæringsstoffer. Arealanvendelse, der øger terrestrisk organisk stof i disse søer, såsom genbeplantning af et ryddet område, kunne skabe skygge, der reducerer algevækst, tvinger organismer til at flytte deres fodring til terrestriske kilder.

Hovedforfatter Dr. Andrew Tanentzap fra Institut for Plantevidenskab ved University of Cambridge bemærker, "Alt hænger mere sammen, end vi tror, ​​det er. Vores mål er at hjælpe med at identificere, hvilke søer der er afhængige af terrestriske tilskud - og hvilke der ikke er - så arealanvendelsesplanlægning tager højde for påvirkninger af nedstrøms farvande."

"Ledelsen afhænger af, hvad du vil opnå. Hvis systemet er et system, hvor algevækst er et problem, en god måde at bekæmpe det på er med terrestriske ressourcer, der skygger for algevækst, men kan samtidig understøtte dyreplankton, Tanentzap forklarer. Oprettelse af riparian buffere kunne være en effektiv strategi til styring af terrestrisk input i ferskvandssystemer.