De meeste zoetwatervoorraden van de planeet bevinden zich op het noordelijk halfrond, een regio die snel verandert als reactie op menselijke activiteit en veranderende klimatologische trends. Een internationaal team van wetenschappers analyseerde 147 noordelijke meren en ontdekte dat velen afhankelijk zijn van voedingsstoffen uit boombladeren, dennennaalden, en andere op het land gekweekte planten om het waterleven te voeden.

De studie, vandaag gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang , biedt de meest uitgebreide analyse tot nu toe over terrestrische subsidies voor voedselwebben in meren. Bevindingen onderstrepen de onderlinge verbondenheid van terrestrische en aquatische systemen en leveren een belangrijke boodschap:om meren op het noordelijk halfrond in stand te houden, managers moeten begrijpen hoe landschapsveranderingen - zoals het kappen van bossen of landbouw - de voedselwebben van meren beïnvloeden.

Dr. Christopher Solomon, een wetenschapper aan het Cary Institute of Ecosystem Studies en een co-auteur van het papier, verklaart, "Omdat terrestrische ondersteuning van aquatische voedselwebben verschilt tussen meren, er is enige controverse over het relatieve belang ervan geweest. We wilden onthullen in welke mate zoetwaterorganismen afhankelijk zijn van terrestrische voedingsstoffen om te overleven, en de factoren die de variabiliteit tussen meren in een breed geografisch gebied beïnvloeden."

Om het verband tussen stroomgebieden en voedselwebben van meren bloot te leggen, het onderzoeksteam richtte hun aandacht op zoöplankton. Deze kleine dieren vormen de basis van het aquatische voedselweb en zijn essentieel voor het voortbestaan ​​van vissen en ander waterleven.

Er werden meer dan 550 zoöplanktonmonsters genomen in meren in verschillende omstandigheden, van boreaal tot subtropisch. Veel van deze locaties zijn geclusterd in het gebied van de Grote Meren en in heel Noord-Europa. Stabiele isotooptechnieken werden gebruikt om te bepalen of zoöplankton in een bepaald monster zich voornamelijk voedde met waterplanten, of in plaats daarvan focussen op bladeren, dennennaalden, en ander organisch materiaal dat vanuit hun stroomgebieden in meren spoelt.

Potentiële voedingsbronnen - zoals bladafval, bodem organische stof, fytoplankton, en algen - bevatten unieke isotopensignaturen. Zoöplankton draagt ​​de isotopensignatuur van de voedselbron waaruit ze de meeste van hun voedingsstoffen halen. In de helft van de zoöplanktonmonsters, de dieren bestonden uit ten minste 42% van het land afkomstig materiaal. In sommige gevallen, terrestrische bronnen waren goed voor tot 83% van de totale biomassa van zoöplankton.

Salomo commentaar, "Als je bent wat je eet, dan zijn veel in het meer levende vissen, gedeeltelijk, bestaande uit planten uit hun stroomgebieden. Begrijpen hoe meren met het land zijn verbonden, is van vitaal belang voor effectief zoetwaterbeheer."

Daartoe, het team onderzocht ook hoe de fysieke kenmerken van het land dat in meren afwatert, de terrestrische subsidies voor voedselwebben van meren beïnvloeden. Verschillen in boombedekking, vegetatiedichtheid, koolstofconcentraties in de bodem, merengebied, en de omtrek van het meer kan van invloed zijn op de hoeveelheid terrestrische materie die beschikbaar is voor het waterleven.

Toen meren waren genesteld in landschappen met een overvloed aan bomen en vegetatie, het team ontdekte dat zoöplankton meer afhankelijk was van door het land gegenereerde voedingsstoffen. Meren met een klein oppervlak in verhouding tot de lengte van hun kustlijn waren ook meer afhankelijk van terrestrische inputs. Op deze locaties, veranderingen in de kustvegetatie, zoals het kappen van een stuk bos voor een recreatieparkeerterrein, kan een aanzienlijke negatieve invloed hebben op het leven in het meer.

Maar niet alle meren zijn afhankelijk van terrestrische inputs. In meren met veel algen, dieren geven vaak de voorkeur aan deze hulpbronnen boven terrestrische alternatieven omdat ze meer vetzuren en macronutriënten bevatten. Landgebruik dat terrestrische organische stof in deze meren verhoogt, zoals het herbebossen van een vrijgemaakte site, schaduw kan creëren die de algengroei vermindert, organismen dwingen hun voeding naar terrestrische bronnen te verplaatsen.

Hoofdauteur Dr. Andrew Tanentzap van het Department of Plant Sciences aan de Universiteit van Cambridge merkt op:"Alles is meer met elkaar verbonden dan we denken dat het is. Ons doel is om te helpen identificeren welke meren afhankelijk zijn van terrestrische subsidies - en welke niet - zodat ruimtelijke ordening rekening houdt met effecten op stroomafwaartse wateren."

"Management hangt af van wat je wilt bereiken. Als het systeem een ​​systeem is waarin algengroei een probleem is, een goede manier om dat te bestrijden is met terrestrische hulpbronnen die de algengroei belemmeren, maar kan tegelijkertijd zoöplankton ondersteunen, " legt Tanentzap uit. Het creëren van oeverbuffers zou een effectieve strategie kunnen zijn voor het beheren van terrestrische input in zoetwatersystemen.