Store lektioner om tab af biodiversitet fra en lille fransk flod

Selvom tørken bringer mange af Europas floder til rekordlave niveauer og ødelægger biodiversiteten, lurer truslen om katastrofale oversvømmelser efter en tør periode i baggrunden.

Nogle af Europas mest berømte floder, såsom Rhinen, Donau og Po, har skabt hovednyheder takket være sommerens tørke. Med vandstanden, der styrtdykker til rekordlave niveauer, og floderne tørrer ud, er mange former for økonomiske aktiviteter fra skibsfart til landbrug blevet forstyrret.

Men en lille flod i Europa, der har undgået mediernes søgelys, kan tilbyde værdifulde lektioner om de forværrede virkninger af global opvarmning. Det er Albarine, der ligger i det sydøstlige Frankrig, og det er omdrejningspunktet for et EU-støttet forskningsprojekt om virkningerne af tørke på flodøkosystemer.

På verdensplan er floder under stress på grund af klimaændringer. Forskningen vil hjælpe naturbeskyttelsesfolk til at forstå, hvordan tørke fører til tab af biodiversitet og reagere passende.

Albarine, der rejser sig nær den søvnige franske by Brénod nær Jura-bjergene, flyder næsten 60 kilometer, før dets krystalklare vand slutter sig til den større Ain-flod nordøst for Lyon. Der er dog en række punkter i løbet af løbet, hvor Albarine-floden løber tør. Dette vil sandsynligvis ske med flere vandveje, efterhånden som den globale opvarmning intensiveres.

Ekstrem begivenhed

"Tørring er en begivenhed, og tørke er en ekstrem begivenhed," sagde Romain Sarremejane, ferskvandsøkolog og Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) post-doc forsker ved det franske nationale institut for landbrug, fødevarer og miljø (INRAE).

'Du skal forstå tørring for at forstå tørke. Problemet kan i fremtiden være, at hvis du har store tørkeperioder, vil du miste alle de tilflugter, hvor arter kan overleve under en udtørringsbegivenhed.'

Sarremejane er en del af forskningsprojektet MetaDryNet, som vurderer, hvordan tørring påvirker organismer i Albarine og deres evne til at indtage kulstofrigt organisk stof. Ved dets frodige udspring nær Brénod falder mange blade ned i Albarine - og dette bladstrøelse giver mad og næringsstoffer langs flodens længde.

Tørrer overalt

Insekter og andre væsner nipper til dem, og 'lidt efter lidt nedbrydes de, når du går nedstrøms, og så er det meget små partikler, der ender i havet,' sagde Sarremejane. "Men når der er tørring overalt i netværket, har du disse blade, der samler sig i det tørre flodleje og ikke behandles."

Denne bladopbygning kan resultere i, at skabninger nedstrøms bliver sultne, og at floden behandler mindre kulstof.

Sarremejane og hans kolleger satte sig for at undersøge, hvad der sker i Albarines tørre områder. De tog prøver af 20 steder, hver omkring 100 meter lange, for at se, hvor meget organisk stof der passerede igennem, hvor hurtigt det nedbrydes, hvor meget kulstof og metan hvert sted udsendte, og mangfoldigheden af ​​hvirvelløse dyr, bakterier og svampe til stede.

Halvdelen af ​​stederne var i områder, hvor floden nogle gange løber tør, og resten var steder, hvor floden løber hele året rundt.

Da flere steder er tørre i længere tid, kan dette også kompromittere skabningers evne til at bevæge sig mellem dele af floden – hvilket i sidste ende kan føre til et fald i biodiversiteten samt udryddelse.

Omkring 60 % af floder på verdensplan er intermitterende – – hvilket betyder, at de er tørre i mindst én dag om året – – og den andel er sat til at stige, ifølge Sarremejane. Mange sådanne vandveje flyder normalt i seks til otte måneder om året og tørrer derefter i løbet af sommeren.

Intermittens

"Denne intermittens bliver mere og mere almindelig og strækker sig i tid og rum," sagde han.

Hvis en flods tørre pletter øges og udvides i længere perioder, kan disse oaser i floden, hvor livet forvitrer, udtørringen også forsvinde. "Der er et stort vendepunkt, hvor du kan miste en masse diversitet," sagde han.

Hans fremtidige forskning vil fokusere på, hvordan ekstreme vejrbegivenheder påvirker samfund af skabninger og deres mangfoldighed i Europas floder, og om det er muligt at kvantificere disse vendepunkter.

Stærk regn

På trods af alle de vanskeligheder, der er udløst af tørke, udgør regnen i sig selv udfordringer. Når tørkeramte områder til sidst får regn, har det en tendens til at være tungere og sværere at absorbere, hvilket fører til oversvømmelser, som er en af ​​de mest katastrofale virkninger af klimaændringer i europæiske byer.

Benjamin Renard, hovedefterforsker på Hydrologic Extremes at the Global Scale (HEGS)-projektet, forsøger at forstå, hvad mere nedbør betyder for flodsystemer, og om det fører til flere oversvømmelser.

Flodoversvømmelser er blandt de mest skadelige ekstreme klimabegivenheder i Europa, ifølge Det Europæiske Miljøagentur (EEA). Hvis kulstofemissionerne fortsætter med at stige, kan klimaændringer tredoble de direkte skader fra flodoversvømmelser.

I byer fører mere regn til oversvømmelser i gaderne, men med floder er det ikke så enkelt.

"Du har flodoplande, der fungerer som et stærkt filter, så mange ting kan ske," sagde Renard. 'Oversvømmelse er ikke en direkte oversættelse af, hvad der sker med hensyn til nedbør.'

Han og hans samarbejdspartnere skabte en statistisk ramme for at vurdere sandsynligheden for, at floder i et område oversvømmes. Ved hjælp af data fra omkring 2 000 regnmåler- og hydrometristationer, som måler flodstrømning, kan deres ramme bestemme sandsynligheden for en oversvømmelse i en given region. Dataene, taget fra stationer rundt om i verden, strækker sig over de sidste hundrede år.

"De datasæt, vi bruger til både nedbør og oversvømmelser, er fra hvert eneste kontinent undtagen Antarktis," sagde han.

Rammen forbinder klimavariabler - såsom temperatur, atmosfærisk tryk og vindhastighed - med sandsynligheden for ekstreme vejrbegivenheder, herunder kraftig nedbør eller oversvømmelser.

Stærkere nedbør

"Vi bekræftede faktisk, at nedbøren blev tungere på verdensplan, men for oversvømmelser er signalet meget mere kompliceret," sagde Renard. "Du har nogle geografiske områder, hvor du ikke ser meget forandring, nogle områder, hvor du ser stigende oversvømmelser, og nogle, hvor du ser faldende oversvømmelser."

Renard planlægger at bruge rammen til sæsonbestemt prognose eller endda til forskellige ekstreme vejrbegivenheder.

"Der er intet i rammerne, der er specifikt for oversvømmelser," sagde han. Forskere kunne konfigurere rammerne til andre begivenheder såsom hedebølger, tørke og naturbrande.

Under alle omstændigheder ville implementering af det til sæsonbestemt prognose være en del af et nyttigt tidligt varslingssystem. Dette ville give folk mulighed for at forberede sig på f.eks. nærliggende flodoversvømmelser og hjælpe med at forhindre tab af menneskeliv og ødelæggelse af ejendom. + Udforsk yderligere

Klimaforandringerne gør oversvømmelser værre:3 grunde til, at verden ser flere rekordstore vandfloder