science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuwe wereldwijde database zal wetenschappers helpen de rol van meren in de ecologie van de aarde te volgen

Kaart van 's werelds meren met oppervlakten van 10 hectare of meer. De grote, donkerblauwe gebieden in Canada weerspiegelen de hoge concentratie van meren in die regio's. Krediet:HydroLAB, McGill University

De totale kustlijn van 's werelds meren is meer dan vier keer langer dan de wereldwijde oceaankustlijn. En als al het water in die meren verspreid was over de landmassa van de aarde, het zou een laag vormen van ongeveer 1,3 meter diep.

Dat zijn slechts twee van de grote bevindingen die naar voren komen uit de meest complete wereldwijde database van meren tot nu toe, samengesteld door geografen aan de McGill University. Hun onderzoek, gepubliceerd in Natuurcommunicatie , belooft wetenschappers te helpen de belangrijke rol van meren in de complexe milieusystemen van de aarde beter te begrijpen - van de hydrologische cyclus en weerspatronen, naar het vervoer, verspreiding of opslag van verontreinigende stoffen en nutriënten door het landschap.

"Meren veranderen, in een veranderende wereld, " zegt senior auteur Bernhard Lehner, een universitair hoofddocent bij McGill's Department of Geography. "Sommige verdwijnen omdat er minder water is om ze gevuld te houden, andere worden gecreëerd of groeien in regio's waar meer regenval is. We hebben dus een goede inventarisatie nodig van de huidige status van meren om hun veranderingen en de effecten die dit kan hebben op onze wereldwijde omgeving te begrijpen en te volgen."

Hiaten in de gegevens opvullen

Hoewel er in sommige delen van de wereld tal van metingen zijn voor meren, er zijn nog aanzienlijke hiaten in de wereldwijde gegevens. In principe, de oppervlakte of kustlijnlengte van een meer kan direct worden gemeten op kaarten of satellietbeelden, bijvoorbeeld, maar het is veel moeilijker en tijdrovender om de hoeveelheid water te schatten die onder het oppervlak van een meer is opgeslagen.

Een intuïtieve theorie is al lang van mening dat meren in heuvelachtige of bergachtige gebieden de neiging hebben dieper te zijn dan die in vlakke landschappen. Maar tot voor kort, een duidelijke relatie tussen de mate van heuvelachtigheid en de diepte van een meer was niet eenvoudig vast te stellen.

Profiteren van de nieuwste verbeteringen in satellietgegevens die nauwkeurige metingen van de hoogte van het landoppervlak bieden, de McGill-onderzoekers brachten de hellingen die rond meren werden gevonden in verband met duizenden bestaande meerdiepte-records. (Meren in heuvelachtige omgeving waren meestal dieper). Vervolgens gebruikten ze computermodellen om die berekeningen uit te breiden naar alle ongemeten meren op aarde. Op basis hiervan, ze berekenden de hoeveelheid water die is opgeslagen in meer dan 1,4 miljoen meren die groter zijn dan 10 hectare, of ongeveer 14 voetbalvelden. Het totaal:meer dan 180, 000 kubieke kilometer.

Onder de oppervlakte

De onderzoekers schatten ook hoe lang water typisch "woont" in elk van de meren - de hoeveelheid tijd vanaf het moment dat het een meer binnenkomt totdat het eruit stroomt. Gemiddeld voor alle meren, de verblijftijd kwam uit op ongeveer vijf jaar. Maar er zijn er veel met veel kortere tijden; en, aan het andere uiterste, meer dan 3, 000 meren hebben verblijftijden geschat op 100 jaar of meer.

Er zijn meer dan zeven miljoen kilometer aan totale oevers van het meer op aarde, schatten de onderzoekers. Dat is ongeveer 10 keer de afstand tot de maan en terug. "Als je denkt aan alle processen die plaatsvinden op het grensvlak van meren en hun landschappen, van het bieden van leefgebied voor aquatische of amfibische soorten tot bijdragen aan de uitstoot van broeikasgassen, het onderstreept het belang van meren in de ecosystemen van de aarde, " merkt Mathis Messager op, de eerste auteur van de studie, die aan het project werkte als student in het lab van Lehner.

De ijzige erfenis van Canada

Meren worden voortdurend gevormd en gevuld over lange tijdschalen door geologische en natuurlijke milieuprocessen, dus de verdeling van het meer op aarde vandaag vertegenwoordigt een momentopname van een gestaag veranderend patroon. De 10 grootste meren ter wereld bevatten ongeveer 85% van het meerwater op aarde. De overige 15% wordt verspreid over meer dan 1,4 miljoen meren, waarvan de meeste in Canada. Met bijna 900 000 meren die meer dan 10 hectare beslaan, Canada is goed voor 62% van het wereldtotaal - een erfenis van de schurende werking van gletsjers en het daaropvolgende smelten aan het einde van de laatste ijstijd, ongeveer 10, 000 jaar geleden.

Het McGill-team stelt zijn nieuwe database beschikbaar voor gebruik door onderzoekers over de hele wereld. De onderzoekers werken ook aan nieuwe functies die kunnen worden toegevoegd, zoals gegevens over de omliggende stroomgebieden die de meren voeden.

"Er wordt vaak beweerd dat we meer weten over het oppervlak van de maan of Mars dan over de oceaanbodem, "zegt Lehner. "Hoewel meren in sommige opzichten beter kunnen worden bestudeerd dan de uitgestrekte oceaan, er is zeker een soortgelijk gebrek aan begrip van wat er precies aan de hand is onder al die meren op aarde."