Nieuw onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Klimaatverandering , heeft vastgesteld dat door aerosolen verzwakte zomermoessons veranderingen teweeg hebben gebracht in aquatische ecosystemen van de Chinese Löss Plateau-regio.

Het team, geleid door onderzoekers van Queen's University en Lanzhou University in China, zegt dat hun onderzoek aantoont hoe de huidige antropoceenperiode een belangrijke afwijking is van eerdere natuurlijke warme perioden in de geschiedenis van de aarde. De bevindingen leveren verder bewijs van de complexiteit van klimaatverandering wanneer beoordeeld in de context van meerdere omgevingsstressoren.

"Een van onze belangrijkste bevindingen was dat antropogene opwarming in de afgelopen 50 jaar resulteerde in zeer verschillende maar even uitgesproken reacties in deze meerecosystemen in vergelijking met eerdere warme periodes, " zegt Jan Smol, een professor in de Queen's Department of Biology en een co-auteur van het papier.

De onderzoekers analyseerden de fossiele diatomeeën (microscopische algen) bewaard in gedateerde meersedimentprofielen van het Gonghai-meer. Het Löss-plateau is een hooggelegen gebied in het noorden van centraal China dat zijn naam ontleent aan uitgestrekte afzettingen van poederachtige mineraalrijke, door de wind geblazen materiaal bekend als löss. Deze door de moesson gedomineerde regio staat bekend om zijn ongelooflijk vruchtbare en zeer erodeerbare land. De miljoenen mensen die daar wonen, hebben te maken met ernstige erosieproblemen en ernstige eutrofiëring (verrijking met nutriënten, algenbloei) als gevolg van de levering van enorme hoeveelheden bodemvoedingsstoffen in zoetwatersystemen. Gelegen aan de moessongrenszone, de regio is bijzonder gevoelig voor de wereldwijde klimaatverandering.

De onderzoekers konden vaststellen dat verminderde bemesting van meren en fundamentele veranderingen in de ecosystemen van meren tijdens de antropogene opwarming van de afgelopen 50 jaar verband hielden met een duidelijke verzwakking van de zomermoessons als gevolg van een toename van antropogene aerosolen (microscopische deeltjes van verbranding).

"We ontdekten dat de puls van voedingsstoffen die het meer binnenkwamen tijdens eerdere warme perioden de samenstelling van fossiele diatomeeën-assemblages dramatisch had veranderd, van soorten die verband houden met voedselarme omstandigheden tot soorten die gedijen in voedselrijke omstandigheden, " zegt Jianbao Liu, Assistent-professor aan de Universiteit van Lanzhou. Dr. Liu was de hoofdauteur van het onderzoek en een gastdocent aan de Queen's University toen het onderzoek werd uitgevoerd.

Eerdere natuurlijke warme periodes van de afgelopen 2, 000 jaar gingen gepaard met verhoogde moessonregen en windintensiteit, wat leidde tot ernstige erosie van met voedingsstoffen beladen bodem en meerbemesting. In tegenstelling tot eerdere warme periodes, de meest recente fossiele assemblages worden gedomineerd door diatomeeënsoorten die gedijen in wateren met lagere nutriëntenconcentraties en zwakkere waterkolommenging - consistent met verminderde moessonintensiteit.

"Dit is een belangrijke verschuiving in het aquatische regime die wijst op een fundamenteel ander klimaatmechanisme en biologische respons dan eerdere goed gedocumenteerde warme perioden", zegt Kathleen Rühland, co-auteur en onderzoeker bij de afdeling Biologie van Queen's University.

Ironisch, voortdurende milieu-inspanningen om antropogene aerosolen in Azië te verminderen, terwijl de opwarming van de aarde voortduurt, zal waarschijnlijk resulteren in de terugkeer van ernstige nutriëntenverrijking die de reeds onder druk staande zoetwatervoorziening in deze regio verder zal aantasten.

"In veel opzichten, we betreden onbekend terrein, " waarschuwt Dr. Smol.