Er vores søer på randen af ​​kvælning?

For at få indsigt i, hvordan søer ånder, EPFL-forskere har studeret iltsvind i dybden af ​​Genèvesøen - første gang sådan forskning er blevet udført. Ved at indsamle nøgledata, de var i stand til at forbedre deres forståelse af søens økosystem, og hvordan det sandsynligvis vil udvikle sig over tid.

I efteråret, søer gennemgår deres årlige vandudskiftning som kraftig vind, tilløb fra floder og variationer i vandtemperatur blander vandet. I disse koldere måneder, overfladevandet, som er rig på ilt, køler, synker og blander sig med de dybere lag, som bringer frisk ilt ned i søernes dybder. Men fordi Genevesøen er så dyb – går 310 meter ned – er vandudskiftningen kun delvis. Søen bliver kun iltet igen hvert ottende år eller deromkring. En langvarig mangel på ilt kan ødelægge den flora og fauna, der lever i søens dybder.

For bedre at forstå, hvordan søer ånder, Robert Schwefel fra EPFL's Physics of Aquatic Systems Laboratory undersøgte Genevesøens dybder for at måle iltniveauet der. Han tog prøver på forskellige dybder ved hjælp af en robot, der var i stand til at sænke flere hundrede meter. Takket være robottens mikrosonder, han var i stand til at måle iltkoncentrationer mikrometer for mikrometer, i både vandet og sedimentet. Der blev taget prøver syv steder, og resultaterne var ret sigende:"Vi var i stand til at indsamle data, der er essentielle for at estimere iltsvind i sedimentet - noget, der aldrig før var blevet målt ude i marken."

175 naturlige søer i Schweiz og lige så mange grunde til at være bekymret

Siden midten af ​​forrige århundrede, menneskeskabt – eller menneskelig – aktivitet har fået vandtemperaturerne til at stige og har ført til eutrofiering, hvorved næringsstoffer ophobes i vand og får alger til at formere sig. Det har destabiliseret søernes hele økosystemer. I fortiden, giftige kemikalier og andet affald plejede at blive bortskaffet gennem drænsystemer, der løb direkte ud i vores søer, da man mente, at søerne kunne rense sig selv. Imidlertid, det viste sig, at dette ikke var tilfældet, og foranstaltninger begyndte at blive iværksat fra 1960'erne:vandbehandlingsfaciliteter blev forbedret, og der blev nedlagt forbud mod fosfater i vaskepulver i 1985. Som følge heraf Schweiz' søer er blevet meget renere. Endnu, trods alle disse anstrengelser, de har stadig ikke nok ilt.

Med alle de alger, der er ophobet i løbet af de sidste 50 år, der er en enorm mængde organisk stof i dybvandssediment, og de bakterier, der nedbryder dette stof, forbruger meget ilt. "Bare fordi vi har reduceret mængden af ​​fosfater, der kommer fra landbrug og industri, betyder det ikke, at alt er, som det skal være. Det vil tage tid, før vores søer kan ånde ordentligt igen. " siger Damien Bouffard, der var involveret i forskningen.

Ved præcist at måle iltkoncentrationen i hele vandsøjler og sedimentet nedenfor, forskerne var i stand til at forklare, hvordan ilten bliver opbrugt, hvor sedimentet tegner sig for 30% af den samlede iltforringelse. Forskerne var også i stand til at oprette en model, der viser, hvordan iltmangel varierer med dybden, og de demonstrerede, hvordan sømorfometri og faldende mineralisering af organisk stof i vandsøjlen i høj grad påvirker iltsvind.

Ved at bruge disse mikrometriske data, forskerne skabte en storstilet model af iltdynamik i søen og trak på deres viden om vandstrømme for at forudsige, hvad der kan ske fremover. Selvom forskerne håber, at iltsvind i sedimentet gradvist vil falde, klimaændringer vil fortsat have indflydelse på vandudvekslingen. Der er derfor behov for yderligere undersøgelser.

Resultaterne blev offentliggjort i Limnologi og Oceanografi .