Con il cambiamento climatico si presume generalmente che i laghi acquisiscano calore e perdano habitat termici freddi. Tuttavia, le temperature e l’andamento della temperatura possono variare verticalmente, orizzontalmente e stagionalmente all’interno dei laghi: ciò rende particolarmente complesso lo studio delle variazioni dell’habitat termico.
Inoltre, una parte sostanziale dei laghi mostra raffreddamento nelle acque più profonde, almeno durante i periodi stratificati. Questo raffreddamento dell’acqua di fondo può essere esso stesso una risposta termica dei laghi al riscaldamento superficiale, attraverso un rafforzamento della stratificazione termica che protegge le acque di fondo dalla trasmissione verso il basso del riscaldamento superficiale.
Variazioni degli habitat termici nei laghi
Le riduzioni della limpidezza dell’acqua, come gli aumenti indotti dalla temperatura della biomassa fitoplanctonica possono anche causare il raffreddamento delle acque profonde nei laghi. Questi meccanismi contrastanti di variazione della temperatura superficiale e delle acque profonde rendono difficile prevedere come l’habitat termico possa cambiare in risposta al riscaldamento globale osservato. Tale conoscenza è essenziale per migliorare la comprensione della vulnerabilità degli ecosistemi lacustri al cambiamento climatico.
Nello studio Climate change drives widespread shifts in lake thermal habitat, in particolare, si mette in luce il fenomeno che riconosce quanto le superfici dei laghi si stanno oggi riscaldando in tutto il mondo, sollevando preoccupazioni sulle risposte degli organismi lacustri ai cambiamenti dell’habitat termico. Le specie possono far fronte agli aumenti di temperatura spostando la loro stagionalità o la loro profondità per tracciare habitat termici adatti, ma queste risposte possono essere limitate da interazioni ecologiche.
La ricerca si basa su 32 milioni di misurazioni della temperatura da 139 laghi per quantificare il cambiamento dell’habitat termico (percentuale di non sovrapposizione) e valutare come queste variazioni siano esasperate da potenziali vincoli dell’habitat. Il cambiamento di temperatura a lungo termine ha determinato una non sovrapposizione media del 6,2% tra gli habitat termici nei periodi di riferimento (1978-1995) e recenti (1996-2013), con una non sovrapposizione che è aumentata in media al 19,4% quando gli habitat sono stati limitati dalla stagione e profondità. I laghi tropicali hanno mostrato una non sovrapposizione termica sostanzialmente più elevata rispetto ai laghi ad altre latitudini.
I laghi con un elevato cambiamento dell’habitat termico coincidono con quelli che contano numerose specie endemiche, suggerendo che le azioni di conservazione dovrebbero considerare il cambiamento dell’habitat termico per preservare la biodiversità del lago.
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Cambiamento climatico e declino ossigeno disciolto
Il secondo studio Widespread deoxygenation of temperate lakes, sottolinea che la concentrazione di ossigeno disciolto nei sistemi acquatici aiuta a regolare la biodiversità, la biogeochimica dei nutrienti, le emissioni di gas serra e la qualità dell’acqua potabile. Da qui, il declino a lungo termine delle concentrazioni di ossigeno disciolto nelle acque costiere e oceaniche risulta collegato al riscaldamento climatico e all’attività umana, ma si sa poco dei cambiamenti nelle concentrazioni di ossigeno disciolto nei laghi.
Sebbene la solubilità dell’ossigeno disciolto diminuisca con l’aumento della temperatura dell’acqua, le traiettorie dei laghi a lungo termine sono difficili da prevedere. Le perdite di ossigeno negli specchi d’acqua che si riscaldano possono essere amplificate da una maggiore decomposizione e da una più forte stratificazione termica, oppure l’ossigeno può aumentare a causa di una maggiore produzione primaria.
Nello studio, vengono analizzati un totale combinato di 45.148 classificazioni di ossigeno disciolto e profili di temperatura e sono calcolate le tendenze per 393 laghi temperati che vanno dal 1941 al 2017. Viene osservato che un declino dell’ossigeno disciolto è diffuso negli habitat di superficie e di acque profonde. Il declino delle acque superficiali è principalmente associato a una ridotta solubilità a temperature dell’acqua più calde, sebbene l’ossigeno disciolto nelle acque superficiali sia aumentato in un sottoinsieme di laghi riscaldanti altamente produttivi, probabilmente a causa dell’aumento della produzione di fitoplancton. Al contrario, il declino nelle acque profonde è associato a una maggiore stratificazione termica e perdita di limpidezza dell’acqua, ma non a cambiamenti nella solubilità del gas.
I risultati della ricerca suggeriscono che il cambiamento climatico e il declino della limpidezza dell’acqua hanno alterato l’ambiente fisico e chimico dei laghi. I cali di ossigeno disciolto in acqua dolce sono una effettiva minaccia per i servizi ecosistemici lacustri essenziali.
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