Ny ferskvandsdatabase fortæller vandkvalitetshistorie for 12K søer globalt

Selvom mindre end én procent af alt vand i verden er ferskvand, det er det, vi drikker og bruger til landbruget. Med andre ord, det er afgørende for menneskets overlevelse. Forskere fra York University har netop oprettet en offentlig tilgængelig vandkvalitetsdatabase for tæt på 12, 000 ferskvandssøer globalt - næsten halvdelen af ​​verdens ferskvandsforsyning - som vil hjælpe videnskabsmænd med at overvåge og styre disse søers sundhed.

Studiet, ledet af Det Naturvidenskabelige Fakultet postdoc Alessandro Filazzola og kandidatstuderende Octavia Mahdiyan, indsamlet data for søer i 72 lande, fra Antarktis til USA og Canada. Hundredvis af søerne er i Ontario.

"Databasen kan bruges af forskere til at besvare spørgsmål om, hvilke søer eller regioner der kan klare sig dårligere end andre, hvordan vandkvaliteten har ændret sig i årenes løb, og hvilke miljøstressfaktorer, der er vigtigst for ændringer i vandkvaliteten, " siger Filazzola.

Holdet omfattede et væld af kandidat- og bachelorstuderende, der arbejdede i laboratoriet hos lektor Sapna Sharma foruden et samarbejde med adjunkt Derek Gray fra Wilfrid Laurier University, Lektor Catherine O'Reilly fra Illinois State University og York University Lektor Roberto Quinlan.

Forskerne har gennemgået 3, 322 undersøgelser fra så langt tilbage som 1950'erne sammen med online datalagre for at indsamle data om klorofylniveauer, en almindeligt brugt markør til at bestemme sø- og økosystemers sundhed. Klorofyl er en forudsigelse for mængden af ​​vegetation og alger i søer, kendt som primær produktion, herunder invasive arter såsom milfoil.

"Menneskelig aktivitet, klimaopvarmning, landbrugs, byafstrømning og fosfor fra arealanvendelse kan alle øge niveauet af klorofyl i søer. Den primære produktion er mest repræsenteret af mængden af ​​klorofyl i søen, som har en kaskadevirkning på det planteplankton, der spiser algerne, og de fisk, der spiser planteplanktonet, og de fisk, der spiser disse fisk, " siger Filazzola. "Hvis klorofylet er for lavt, det kan have kaskadende negative effekter på hele økosystemet, mens for meget kan forårsage en overflod af algevækst, hvilket ikke altid er godt."

Opvarmende sommertemperaturer og øget solstråling fra nedsat skydække på den nordlige halvkugle bidrager også til en stigning i klorofyl, mens flere stormhændelser forårsaget af klimaændringer bidrager til forringet vandkvalitet, siger Sharma. "Landbrugsområder og byområder er mere forbundet med forringede vandkvalitetsforhold på grund af mængden af ​​næringsstoffer, der tilføres disse søer."

Forskerne indsamlede også data om fosfor- og nitrogenniveauer - ofte en forudsigelse for klorofyl - såvel som søkarakteristika, variabler for arealanvendelse, og klimadata for hver sø. Ferskvandssøer er særligt sårbare over for ændringer i næringsstofniveauer, klima, arealanvendelse og forurening.

"Ud over drikkevand, ferskvand er vigtigt for transport, landbrug, og rekreation, og giver levesteder for mere end 100, 000 arter af hvirvelløse dyr, insekter, dyr og planter, " siger Sharma. "Databasen kan bruges til at forbedre vores forståelse af, hvordan klorofylniveauer reagerer på globale miljøændringer, og den giver baseline sammenligninger for miljøledere, der er ansvarlige for at opretholde vandkvaliteten i søer."

Forskerne begyndte kun at se på Ontario søer, men hurtigt udvidet det globalt, da selv om der er tusindvis af søer i Ontario, er mange af dataene ikke så let tilgængelige, som de er i andre regioner i verden.

"Oprettelsen af ​​denne database er en bedrift, der typisk kun udføres af meget store teams med millioner af dollars, ikke af et enkelt laboratorium med et par små bevillinger, Derfor er jeg især stolt af denne forskning, " siger Sharma.

Forskningen er publiceret i Nature's Videnskabelige data tidsskrift.