I laghi del mondo perdono rapidamente ossigeno mentre il pianeta si riscalda (VIDEO)
I livelli di ossigeno nei laghi d'acqua dolce temperati stanno diminuendo più velocemente che negli oceani
[9 Giugno 2021]
Lo studio “Widespread deoxygenation of temperate lakes”, pubblicato su Nature da un folto team internazionale di ricercatori ha scoperto che «Dal 1980, i livelli di ossigeno nei laghi esaminati in tutta la zona temperata sono diminuiti del 5,5% in superficie e del 18,6% nelle acque profonde». Nel frattempo, in un ampio sottoinsieme di laghi, per lo più inquinati da nutrienti, i livelli di ossigeno in superficie sono aumentati man mano che le temperature dell’acqua hanno superato una certa soglia, favorendo i cianobatteri, che possono creare tossine in caso di fioriture algali. I ricercatori hanno analizzato un totale di oltre 45.000 dati su ossigeno disciolto e temperatura raccolti dal 1941 in quasi 400 laghi di tutto il mondo. La maggior parte delle registrazioni a lungo termine sono state raccolte nella zona temperata, che si estende da 23 a 66 gradi di latitudine nord e sud.
Uno degli autori dello studio, Kevin Rose del Department of biological sciences del Rensselaer Polytechnic Institute, ricorda che «Tutta la vita complessa dipende dall’ossigeno. E’ il sistema di supporto per le reti trofiche acquatiche. E quando inizia a perdere ossigeno, c’è il potenziale per perdere specie. I laghi stanno perdendo ossigeno 2,75 – 9,3 volte più velocemente degli oceani, un declino che avrà impatti su tutto l’ecosistema». Oltre alla biodiversità, la concentrazione di ossigeno disciolto negli ecosistemi acquatici influenza le emissioni di gas serra, la biogeochimica dei nutrienti e, in definitiva, la salute umana.
Sebbene i laghi costituiscano solo il 3% circa della superficie delle terre emerse, contengono una concentrazione sproporzionata della biodiversità del pianeta. Il principale autore dello studio, Stephen Jane, del Rensselaer Polytechnic Institute e dell’università di Uppsala, sottolinea che «I cambiamenti ci riguardano sia per il loro potenziale impatto sugli ecosistemi di acqua dolce sia per ciò che suggeriscono sul cambiamento ambientale in generale. I laghi sono indicatori o “sentinelle” di cambiamenti ambientali e potenziali minacce all’ambiente perché rispondono ai segnali provenienti dal territorio e dall’atmosfera circostante. Abbiamo scoperto che questi sistemi sproporzionatamente più ricchi di biodiversità stanno cambiando rapidamente, indicando la misura in cui i cambiamenti atmosferici in corso hanno già avuto un impatto sugli ecosistemi».
Sebbene le perdite diffuse di ossigeno disciolto nei laghi studiati siano legate ai cambiamenti climatici, il legame tra il riscaldamento del clima e il cambiamento dei livelli di ossigeno nelle acque dolci è determinato da diversi meccanismi che agiscono tra le acque superficiali e le acque profonde.
La deossigenazione delle acque superficiali è dovuta principalmente a un percorso più diretto: la fisica. «Dato che le temperature delle acque superficiali sono aumentate di 0,38 gradi centigradi per decennio – spiegano ancora i ricercatori – le concentrazioni di ossigeno disciolto nell’acqua superficiale sono diminuite di 0,11 milligrammi per litro per decennio». Rose ricorda che «La saturazione di ossigeno, o la quantità di ossigeno che l’acqua può contenere, diminuisce con l’aumentare della temperatura. Questa è una relazione fisica nota e spiega la maggior parte del trend dell’ossigeno superficiale che vediamo».
Tuttavia, alcuni laghi hanno sperimentato contemporaneamente un aumento delle concentrazioni di ossigeno disciolto e temperature più alte. Lo studio evidenzia che «Questi laghi tendevano ad essere più inquinati con il deflusso ricco di sostanze nutritive da bacini idrici agricoli e urbanizzati e hanno alte concentrazioni di clorofilla. Sebbene lo studio non abbia incluso misurazioni tassonomiche del fitoplancton, le temperature calde e l’elevato contenuto di nutrienti favoriscono la fioritura dei cianobatteri, la cui fotosintesi è nota per causare la sovrasaturazione dell’ossigeno disciolto nelle acque superficiali».
Per Rose, «Il fatto che stiamo assistendo a un aumento dell’ossigeno disciolto in quei tipi di laghi è potenzialmente un indicatore di un diffuso aumento delle fioriture algali, alcune delle quali producono tossine e sono dannose. In assenza di dati tassonomici, tuttavia, non possiamo dirlo in modo definitivo, ma nient’altro di cui siamo a conoscenza può spiegare questo schema».
La perdita di ossigeno nelle acque più profonde, dove le temperature dell’acqua sono rimaste sostanzialmente stabili, segue un percorso più complesso molto probabilmente legato all’aumento delle temperature delle acque superficiali e a un periodo caldo più lungo ogni anno. Al Rensselaer Polytechnic Institute evidenziano che «Il riscaldamento delle acque superficiali combinato con temperature stabili delle acque profonde significa che la differenza di densità tra questi strati, nota come “stratificazione”, è in aumento. Più è forte questa stratificazione, meno è probabile che si verifichi una miscelazione tra gli strati. Il risultato è che l’ossigeno nelle acque profonde ha meno probabilità di essere rifornito durante la stagione calda stratificata, poiché l’ossigenazione di solito deriva da processi che si verificano vicino alla superficie dell’acqua». Rose conferma: «L’aumento della stratificazione rende più difficile e meno frequente la miscelazione o il rinnovo dell’ossigeno dall’atmosfera alle acque profonde e di conseguenza l’ossigeno disciolto nelle acque profonde diminuisce».
In alcuni laghi, anche la perdita di limpidezza dell’acqua è stata associata al calo dell’ossigeno disciolto nelle acque profonde. Tuttavia, nei laghi non c’è stato un declino generale della limpidezza dell’acqua.
I ricercatori del Global Lake Ecological Observatory Network ribadiscono che «Le concentrazioni di ossigeno regolano molte altre caratteristiche della qualità dell’acqua. Quando i livelli di ossigeno diminuiscono, i batteri che prosperano in ambienti privi di ossigeno, come quelli che producono il potente gas serra metano, iniziano a proliferare. Questo suggerisce il potenziale che i laghi rilascino maggiori quantità di metano nell’atmosfera a causa della perdita di ossigeno. Inoltre, in condizioni di scarso ossigeno, i sedimenti rilasciano più fosforo, aggiungendo nutrienti alle acque già stressate».
Curt Breneman, preside della School of Science del Rensselaer Polytechnic Institute, conclude: «La ricerca in corso ha dimostrato che i livelli di ossigeno stanno diminuendo rapidamente negli oceani del mondo. Questo studio ora dimostra che il problema è ancora più grave nelle acque dolci, minacciando le nostre forniture di acqua potabile e il delicato equilibrio che consente la prosperità dei complessi ecosistemi di acqua dolce. Speriamo che questa scoperta metta maggiore urgenza agli sforzi per affrontare gli effetti progressivamente dannosi del cambiamento climatico».