Hvad vi ikke ved (om søer) kan skade os

Efterhånden som kraften i ekstreme vejrbegivenheder øges med klimaændringer, et hold af videnskabsmænd advarer om, at søer rundt om i verden kan ændre sig dramatisk, truer økosystemets sundhed og vandkvalitet.

Og det internationale team rapporterer, at vores begrænsede forståelse af, hvordan søer - især alger ved foden af ​​fødevæv - kan reagere på mere ekstreme storme, repræsenterer et vidensgab, der øger risikoen.

Holdet af 39 forskere fra 20 lande på fire kontinenter undersøgte, hvad der i øjeblikket er kendt om, hvordan søøkosystemer reagerer på ekstreme stormhændelser. Forskerne fandt ud af, at de ikke med sikkerhed kan forudsige, hvordan søer vil reagere på de hyppigere og mere intense storme, der forventes i en opvarmende verden.

"Hvis ekstreme vejrbegivenheder ændrer kulstof betydeligt, næringsstof, eller energicykling i søer, vi må hellere finde ud af det hurtigt, " sagde Jason Stockwell, en akvatisk økolog ved University of Vermont, der ledede den nye forskning, "fordi søer kan vende, som en pære, fra en sund tilstand til en usund - og det kan være svært eller umuligt at vende dem tilbage igen."

Den nye undersøgelse fokuserede på fytoplankton-mikroskopiske planter, almindeligvis kendt som alger. "Fytoplankton er særligt bekymrende, fordi de er bunden af ​​fødenettet, " sagde Stockwell, "og en kritisk driver for vandkvalitet."

Den nye undersøgelse, "Stormpåvirkninger på phytoplanktonsamfundets dynamik i søer, " blev offentliggjort i tidsskriftet Global forandringsbiologi den 5. marts.

Storme forude

Det er velkendt, at ekstreme vejrbegivenheder skader ejendom, infrastruktur, og miljøet, herunder ferskvandsressourcer, der er kritiske for menneskers sundhed. Imidlertid, Søer er særligt følsomme over for stormhændelser, fordi de oplever storme direkte og modtager stormafstrømning fra hele deres vandskel. Afstrømning omfatter sedimenter, næringsstoffer, mikroplastik, og meget mere.

"Vi har en god idé om, hvordan søer fysisk reagerer på storme:vandsøjlen blandes, ændringer i vandtemperaturen, og sedimenter kan kværnes op fra bunden eller leveres af floder og vandløb for at gøre søen mere grumset, " sagde Stockwell. "Men den fysiske reaktion fra søen er kun en del af historien. Den biologiske påvirkning af storme på planteplankton og andre planter og dyr er grundlæggende for, hvordan søer opfører sig - og, som vores undersøgelse viser, dårligt forstået."

I en søgning af tusindvis af videnskabelige artikler fra hele verden, forskerne fandt kun 31 undersøgelser på 18 søer, der forbinder storme med ferskvandssøforhold, og derefter til planteplankton. Ikke alene var informationen sparsom, men de få tilgængelige resultater var inkonsekvente. Det blev klart, at det videnskabelige samfund har en dårlig forståelse af, hvordan planteplankton reagerer på storme, eller hvordan deres reaktioner kan variere efter stormtyper, på tværs af forskellige søer, eller endda på forskellige tidspunkter af året.

Der er brug for ny viden

Forskerne opfordrer til et samarbejde, tværfaglig indsats fra modelbyggere, limnologer, vandskeleksperter og andre videnskabsmænd, gennem forskningskoordinationsnetværk – såsom Global Lake Ecological Observatory Network (GLEON) – for at udvikle og fremme en forskningsramme for stormpåvirkninger på fytoplankton.

Holdet af videnskabsmænd foreslår flere forskningsretninger, herunder integration af vandskel og søfysiske modeller med biologiske modeller for bedre at forudsige phytoplankton-reaktioner på storm-inducerede ændringer i søforholdene. Forskerne anbefaler også fortsatte og udvidede langsigtede søovervågningsprogrammer, kombineret med netværk af elektroniske højfrekvenssensorer, at evaluere kortsigtede ændringer, nye mønstre, og langsigtede reaktioner fra søer og vandkvalitet på stormhændelser.

Lignende forskning er også nødvendig for zooplankton, bittesmå græssere lidt mindre end riskorn, der er essentiel føde for fisk. Målet er bedre at forstå de veje, hvorved storme påvirker processer i vandskelskala og planter og dyr i søer.

"Vi skal hurtigt lære mere - så vi bedre kan reagere på den meget reelle og presserende trussel fra klimaændringer på søer rundt om i verden, " sagde Stockwell, direktør for UVM's Rubenstein Ecosystem Science Laboratory. "Uden sunde søer, vi er sunket, " han sagde.