Ujawnienie roli jezior w zmianach klimatu
Jeziora odgrywają ważną rolę w globalnym obiegu węgla, odbierając, przekształcając, przechowując, emitując i transportując ten pierwiastek. Węgiel emitowany jest w postaci dwutlenku węgla (CO2) i metanu (CH4), które są silnymi gazami cieplarnianymi. Jeziora emitują również podtlenek azotu (N2O), będący kolejnym gazem cieplarnianym. Naukowcy nie dysponują obecnie szczegółowymi informacjami na temat dynamiki gazów cieplarnianych w systemach wodnych. Ogranicza to ich zdolność do przewidywania, jak te emisje będą się zmieniać w reakcji na globalne zmiany środowiskowe, czy to związane z klimatem, czy też ze zmianą użytkowania gruntów pod wpływem nacisków. Jedną z konsekwencji zmian klimatu i sposobu użytkowania gruntów wpływających na wody powierzchniowe jest eutrofizacja, w wyniku której jakość wody ulega pogorszeniu z powodu nadmiernego wysycenia składnikami odżywczymi, mianowicie fosforem i/lub azotem.
Stan troficzny i emisje gazów cieplarnianych
Zespół projektu TRIAGE zajął się tą luką w wiedzy poprzez ilościowe określenie, w jaki sposób bilans emisji gazów cieplarnianych w środowisku wodnym ulega zmianie w zależności od stanu troficznego oraz poprzez opracowanie modelu opisującego główne czynniki tej zmienności, aby pomóc w przewidywaniu reakcji systemów wodnych na zmiany środowiskowe. Stan troficzny to zasobność zbiornika wodnego w biomasę i obejmuje zakres od środowisk oligotroficznych (najmniej produktywnych) do eutroficznych/hiper eutroficznych (najbardziej produktywnych). Przeprowadzenie prac badawczych było możliwe dzięki wsparciu udzielonemu w ramach działań „Maria Skłodowska-Curie”. Objęły one badanie siedmiu szwajcarskich jezior: Baldegg, Hallwil i Soppen na nizinach oraz Bretaye, Chavonnes, Lioson i Noir na przedgórzu alpejskim, znanym jako Prealpy. „Wybrano je, ponieważ stanowią gradient klimatyczny, objętościowy i troficzny. Trzy jeziora znajdują się na nizinach i są stosunkowo duże, natomiast pozostałe cztery to małe jeziora przedalpejskie położone na wysokości około 1 800 metrów nad poziomem morza. W obu tych grupach jezior widoczny był gradient troficzny”, stwierdza stypendystka działania „Maria Skłodowska-Curie. Naukowcy określili całkowitą ilość CH4 i CO2, w tym produkcję osadów, akumulację w słupie wody i strumień atmosferyczny, a także strumienie N2O. Dokonali również pomiarów zmiennych fizycznych, chemicznych i biologicznych, takich jak ekstynkcja światła, stabilność słupa wody, stężenie składników odżywczych, węgla, chlorofilu i glonów. Wyniki wskazują na to, że bilans emisji gazów cieplarnianych zmienia się w zależności od stanu troficznego. Im bardziej eutroficzne systemy, tym więcej gazów cieplarnianych emitują, szczególnie CH4. Ponadto, jeziora przedalpejskie, które uważano za nieskazitelnie czyste systemy, mogą być również eutroficzne i emitować znaczne ilości dwutlenku węgla.
Lepsza gospodarka wodna
Zespół projektu TRIAGE przeprowadził jedne z najbardziej szczegółowych badań bilansów gazów cieplarnianych dla jezior przedalpejskich, wykazując ich zdolność do emisji ogromnych ilości dwutlenku węgla. „Jego wyniki prawdopodobnie zmienią sposób postrzegania wszystkich jezior przedalpejskich jako nieskazitelnie czystych systemów oraz gospodarkę gruntami i zasobami wodnymi w Alpach, szczególnie w obliczu ocieplającego się klimatu. Ponadto nasze odkrycie, że azot odgrywa w określaniu emisji CH4 z systemów ważniejszą rolę niż fosfor, sugeruje, że podmioty odpowiedzialne za gospodarkę gruntami i zasobami wodnymi powinny ponownie rozważyć sposób, w jaki oceniają potencjalną eutrofizację w szwajcarskich jeziorach”, zauważa DelSontro. Stan troficzny jeziora dyktuje jego produkcję i obieg CH4. W związku z tym CH4 można wykorzystać jako zmienną do opisania stanu troficznego systemu. „Wskaźniki stanu troficznego stosowane w literaturze mogą przedstawiać znacząco różne wyniki w obrębie systemu i na przestrzeni czasu, najprawdopodobniej z powodu zmian składu substancji odżywczych i biomasy w miarę upływu czasu. Ogólny poziom CH4 w jeziorze jest spójny w różnych systemach, szczególnie w lecie, i może stanowić bardziej wiarygodne przybliżenie stanu troficznego jeziora. Ta zmiana w sposobie myślenia może mieć znaczące konsekwencje dla obecnej polityki w zakresie gospodarki wodnej”, podsumowuje DelSontro.
Słowa kluczowe
TRIAGE, jezioro, metan (CH4), stan troficzny, gaz cieplarniany, eutrofizacja, dwutlenek węgla (CO2), podtlenek azotu (N2O)
