Undersøgelse viser, hvordan klima påvirker fødevæv, udgør en socioøkonomisk trussel i det østlige Afrika

En ny undersøgelse slår alarm om den indvirkning, klimaændringer kan have på en af ​​verdens mest sårbare regioner.

Michael McGlue, Pioneer naturressourceprofessor i stratigrafi ved University of Kentucky Department of Earth and Environmental Sciences, og hans team udførte undersøgelsen ved Tanganyika-søen - et stort afrikansk fiskeri. Resultaterne, som offentliggøres i dag i Videnskab fremskridt , vise, hvordan visse ændringer i klimaet kan bringe fiskeriet i fare, potentielt formindskede fødevareressourcer for millioner af mennesker i dette område i det østlige Afrika.

"Tanganyikasøens fisk er en kritisk vigtig ressource for fattige mennesker fra fire nationer (Tanzania, Den Demokratiske Republik Congo, Burundi og Zambia) og modstandsdygtigheden over for miljøændringer i denne region er ret lav, "McGlue sagde. "Vores undersøgelse afslørede, at højfrekvent variation i klimaet kan føre til store forstyrrelser i, hvordan søens fødenet fungerer."

Små pelagiske fisk, kendt lokalt som dagaa, er rigelige i Tanganyika-søen, og deres bevarelse er afgørende for fødevaresikkerheden og økonomien i hurtigt voksende og stort set fattige dele af disse fire nationer.

Dagaa lever af alger og plankton, hvilket betyder større algeproduktion i søen giver flere fisk. Hvordan dette akvatiske fødenet reagerer på eksterne kræfter, ligesom klima, er afgørende for at identificere sårbarheder og opretholde sunde fiskebestande. Men indtil nu, Der eksisterede meget begrænset information om, hvordan Tanganyika-søen kan reagere på sådanne kræfter.

For at forstå, hvordan søen reagerer på klimaændringer, holdet ville have brug for detaljerede oplysninger om søens opstrømning - den proces, hvorved dybt vand stiger og gøder overfladevand, derved øger alger og fotosyntese. For at observere dette, holdet skulle indhente data fra velbevarede sedimentkerner i søen.

McGlue og hans team rejste til en af ​​de mest fjerntliggende regioner i Tanganyika-søen, det sydlige bassin, på en 12-dages tur for at samle disse kerner fra søbunden.

"Vindene var især voldsomme den sæson, så det meste af vores krydstogt blev brugt på at søge tilflugt fra bølgerne i bugter nær kystlinjen, " sagde McGlue. "Men i det smalle vindue, da vinden faldt, vi løb ud til vores stationer og samlede kernerne."

McGlue og hans team ville senere "læse" lagene af sediment.

"Kemien og fossilindholdet i hvert lag fortæller os en specifik historie om, hvordan søen fungerer, " sagde McGlue. "Limnologer (videnskabsmænd, der studerer søen i dag, ligesom vores medforfatter Dr. Ismael Kimirei) hjælpe os med at oversætte oplysningerne i den sedimentære optegnelse og lære, hvordan klimaændringer påvirker søens fødenet."

Indtil nu, sedimentære optegnelser fra Tanganyika-søen manglede den nødvendige opløsning til nøjagtigt at måle indflydelsen af ​​hyppige klimatiske begivenheder, såsom El Nino Southern Oscillation (ENSO). De fleste sedimentære datasæt har lav opløsning, hvilket betyder, at ændringer kun kan detekteres over brede tidsintervaller, såsom tusinder af år. Forholdene inden for visse områder af Tanganyika-søen konvergerede for at give høj tidsmæssig opløsning af dens sediment, som McGlue og hans team var de første til at prøve.

"Vi var i stand til at opdage ændringer, der skete i Tanganyika-søen over meget korte tidsintervaller (f.eks. måneder eller år) ved at bruge disse sedimenter, " sagde McGlue. "Dette er ret sjældent - og afgørende - for at bruge dataene til at vejlede fiskeriforvaltning og bevarelsespraksis. At designe effektive strategier for fiskeriforvaltning ved hjælp af data i lav opløsning er en udfordring, fordi miljøændringer, der påvirker fødenettet, kan ske hurtigt."

Holdet observerede stigninger i algeproduktionen på grund af høj solindstråling - mængden af ​​energi fra solen, der når Jordens atmosfære. Ifølge undersøgelsen konvergensen af ​​høj solindstråling og La Nina resulterer i en stærk monsun og opstrømning, som øger alger i den sydlige Tanganyikasø. I modsætning, en monsun svækket af lav solindstråling og El Nino, samt varmere overfladevand, resulterer i svag eller manglende opstrømning og lav algeproduktion.

"(Disse prøver giver) de detaljer, der er nødvendige for at fange pludselige ændringer i forbindelse med teleforbindelse (klima) processer, " sagde Jeffery Stone, medforfatter fra Indiana State University.

Holdet siger, at den socioøkonomiske trussel, disse forhold skaber for Afrika syd for Sahara, er den mest alvorlige af enhver region på Jorden, men de mener, at deres resultater kan hjælpe med at vejlede langsigtet ledelsespraksis.

"Bevæbnet med denne viden, fiskeriforvaltningsstrategier kan udformes til at hjælpe med at klare disse udfordringer, " sagde McGlue.

Kimirei, som også er generaldirektør for Tanzania Fisheries Research Institute (TAFIRI), siger, at resultaterne af denne undersøgelse er en kritisk byggesten mod forskningsinformeret politik i Tanganyika-søen.

"Fiskeriets betydning for fødevaresikkerheden i de østlige og centralafrikanske nationer kan ikke overbetones, " sagde han. "Der er en voksende mængde forskning om faldende fiskeproduktion fra Tanganyika-søen og andre store søer - hvilket kombineret med resultaterne af denne undersøgelse, og det stadigt stigende fiskeripres - tegner en dyster fremtid for regionen. Derfor, Bæredygtigt fiskeri i søen kan kun opnås/vedligeholdes, hvis konventionel fiskeriforvaltning harmonerer med økosystemforvaltning og bevaringstilgange."

Medforfatter Sarah Ivory, med Penn State University, siger resultaterne gør det klart, at ændringer i klimaet kan have en kaskadeeffekt på fødenettene i store tropiske søer.

"Konsekvenserne af dette er beslægtet med tørke i flere år eller flere årtier i landbrugssystemer, fra et fødevaresikkerhedsperspektiv, " hun sagde.

Andrew Cohen, med University of Arizona, siger, at resultaterne også har konsekvenser ud over tropiske søer.

"Klimapåvirkninger på ferskvandsressourcer i troperne er et klokkeslag for globale forandringer på verdensplan, " han sagde.

"Dette arbejde er vigtigt, fordi klimaændringer, der påvirker fødevaresikkerheden, skader de fattige uforholdsmæssigt meget, " sagde McGlue. "Dette er en måde, videnskab og social retfærdighed kan blive sammenvævet på."