Door de opwarming van de aarde stijgen de temperaturen van meren over de hele wereld - vinden soorten de temperaturen die ze nodig hebben om te overleven? Onderzoekers onder leiding van wetenschappers van het Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB) hebben de langetermijntemperatuurveranderingen in 139 meren wereldwijd gekwantificeerd. Die meren vertegenwoordigen ongeveer 69% van de zoetwaterhabitats van de aarde in volume. De onderzoekers analyseerden verschuivingen in thermische habitats - de temperatuuromstandigheden die soorten nodig hebben om te overleven. Ze ontdekten dat als meren warm worden, soorten zullen naar verschillende diepten of seizoenen moeten verschuiven om een ​​geschikte thermische habitat te vinden. Maar niet alle soorten zullen kunnen verschuiven. Het onderzoek is vandaag gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering .

De meeste aquatische soorten zijn ectotherm, dat wil zeggen, hun lichaamstemperatuur past zich aan de omgevingstemperatuur van het water aan. In deze context, elke soort heeft zijn eigen individuele temperatuurbereik waartoe zijn lichaam functioneert. De temperatuur bepaalt dus grotendeels waar en wanneer soorten in meren kunnen leven.

De onderzoekers bestudeerden hoe thermische habitats in meren veranderen - krimpen of uitbreiden - als reactie op klimaatverandering. Om dit te doen, ze analyseerden meer dan 32 miljoen temperatuurmetingen op verschillende waterdiepten - zogenaamde diepteprofielen - van 139 meren wereldwijd. Ze definieerden veranderingen in temperatuurhabitats als het verschil tussen de huidige temperatuur van het meer in vergelijking met een eerdere basislijnperiode. Verandering van thermische habitats werd gekwantificeerd als het percentage thermische habitats dat verloren of gewonnen werd bij het vergelijken van deze twee tijdsperioden.

Voor minder aanpasbare soorten, habitats worden met bijna 20 procent verminderd

Temperatuurverandering op lange termijn resulteerde in een gemiddelde van 6,2% verschil tussen thermische habitats in de basislijn (1978-1995) en huidige periodes (1996-2013) en het thermische verschil nam toe tot gemiddeld 19,4% voor hypothetische soorten die werden beperkt door seizoen en diepte.

"Soorten zullen hun diepte of seizoensgebondenheid moeten verschuiven om aan hun thermische behoeften te voldoen als de meren warmer worden. Dat is misschien geen probleem voor generalistische soorten met een bredere temperatuurtolerantie, maar niet alle soorten zijn zo aanpasbaar", verklaarde Dr. Benjamin Kraemer, eerste auteur van de studie van IGB.

Meren zijn als eilanden of bergtoppen - het is vaak moeilijk om aan de veranderende omgevingsomstandigheden te ontsnappen

Soorten kunnen temperatuurstijgingen het hoofd bieden door hun seizoensinvloeden of diepte te veranderen om geschikte thermische habitats te zoeken, maar deze reacties kunnen worden beperkt door ecologische interacties, levensgeschiedenissen of beperkte middelen. Bijvoorbeeld, sommige algensoorten groeien het beste in goed verlichte omgevingen in de buurt van het oppervlak van meren, terwijl sommige vissen mogelijk niet in staat zijn om diepere delen van meren te bezetten waar niet genoeg zuurstof is. Daphnia, een gemeenschappelijk herbivore geslacht van zoöplankton, gedeeltelijk afhankelijk van de fotoperiode als een cue voor de ontwikkeling van diapauze-eieren in de lente, waardoor hun vermogen om eerdere fytoplanktonbloei te volgen als de temperatuur van het meer verandert, wordt beperkt.

Dus, geschikte thermische habitats kunnen krimpen of uitbreiden tot het punt dat sommige inheemse soorten worden bedreigd, andere meer prominent en niet-inheems worden, invasieve soorten verspreiden zich. Bijvoorbeeld, de ronde grondel is een invasieve soort die het heel goed doet met een reeks temperaturen.

"Veranderingen in de thermische habitat kunnen een sterke impact hebben in meren omdat, als soort op eilanden en bergtoppen, sommige meerorganismen worden in hun verspreiding beperkt door de grenzen van het meer, " zei IGB-professor Rita Adrian, die de studie leidde, het probleem uitleggen.

Vooral meren in de tropen worden getroffen

De onderzoekers toonden aan dat meren in de tropen vooral worden beïnvloed door de verschuiving in temperatuurhabitats:"We hadden verwacht dat gematigde en arctische meren een relevant thermisch verschil zouden hebben, omdat de oppervlakteopwarming daar meestal hoog is. Dat is het geval. Maar wat verraste ons is dat tropische meren nog veel grotere thermische verschuivingen vertonen.Dit kan een relevante impact hebben op soorten, aangezien de temperatuurtoleranties van organismen in de tropen doorgaans lager zijn, waar de natuurlijke variatie in omgevingstemperatuur laag is, ’ concludeerde Benjamin Kraemer.

Het krimpen en uitbreiden van temperatuurhabitats laat zien hoe dramatisch de aanhoudende klimaatverandering de gemeenschappen van meren en de biodiversiteit kan beïnvloeden.