In Californië, de gevolgen van klimaatverandering worden steeds duidelijker. Zet het nieuws aan en je hoort over extreme hittegolven, droogtes en frequente bosbranden die de staat teisteren.

"Klimaatverandering is een van de grote uitdagingen voor de samenleving, " zei Michael McGlue, universitair hoofddocent aan de afdeling Aard- en Milieuwetenschappen van de Universiteit van Kentucky in het College of Arts and Sciences. "Californië, onze dichtstbevolkte staat en een van de grootste economieën ter wereld, wordt geconfronteerd met grote bedreigingen van hete, droge omstandigheden. Dit komt tot uiting in de vier grote branden, grotendeels onbeheerd, nu in de staat."

Klimaatverandering zal aanzienlijke gevolgen hebben voor het Sierra Nevada-gebergte, die langs de oostgrens van de staat met Nevada loopt. Het snowpack van de Sierra Nevada is de belangrijkste waterbron in de staat. Onder normale omstandigheden, sneeuw valt in de winter op de bergen en blijft tot de lente bevroren. Het smelt dan en stroomt weg in grote rivieren die uitmonden in Midden- en Zuid-Californië, het in stand houden van uitgestrekte landbouwgebieden en stedelijke gebieden.

Echter, een nieuwe studie onder leiding van Britse onderzoekers onthult hoe dramatisch de klimaatverandering de aquatische ecosystemen in de Sierra Nevada heeft beïnvloed, en roept op tot actie om hen te beschermen.

"Klimaatverandering verstoort de waterkringloop in de Sierra Nevada op manieren die moeilijk te voorspellen zijn, die de veerkracht van de samenleving verlaagt door de watervoorraden te beperken, " zei McGlue, wie is senior auteur van de studie. "Als gevolg daarvan grote gevaren zoals droogte, overstromingen en bosbranden bedreigen Californië meer dan ooit tevoren."

McGlue en zijn team voerden hun onderzoek uit aan June Lake, een klein gletsjermeer in Mono County, Californië, aan de oostkant van de Sierras. Daar, het team verzamelde sedimentkernmonsters van de bodem van het meer en was in staat om de sedimentlagen van de monsters te "lezen".

Historische weerrecords gaan niet ver genoeg terug in de tijd om het klimaatsysteem van Californië volledig te begrijpen, maar dankzij de sedimentrecords van het meer kon het team de klimaatgeschiedenis van de regio van de afgelopen 3 nauwkeurig reconstrueren, 000 jaar. Om dit te doen, ze bestudeerden specifiek diatomeeën, een soort algen die minuscule silicafossielen achterlaten die bewaard worden in sedimenten van meren. Door de veranderingen in fossiele diatomeeën te bestuderen en de sedimenten te dateren, het team kon alles leren over de reactie van het aquatische ecosysteem op klimaatverandering in de Sierra Nevada en wanneer die veranderingen plaatsvonden.

De diatomeeën onthulden een gedetailleerde geschiedenis van het meer en zijn reactie op veranderende seizoensinvloeden, inclusief in de laat-holoceen droge periode en de middeleeuwse klimaatafwijking, dat zijn bekende perioden van oude droogte in de regio.

Maar het meest opvallende kenmerk van het fossielenbestand is het unieke karakter van de periode ~1840-2016. Het team ontdekte op dat moment de meest dramatische veranderingen in het ecosysteem van June Lake, waarbij de fossielen wijzen op lage waterstanden, lage nutriëntenconcentraties en sterke waterkolomstratificatie. De gegevens suggereren dat "hete droogtes" van het industriële tijdperk de toestand van het meer veranderden in omstandigheden die in de afgelopen drie millennia ongezien waren.

"Het ecosysteem lijkt te zijn verschoven als reactie op een warmer klimaat", zegt Eva Lyon, co-auteur, Britse alumna en professor aan de Washington en Lee University.

Het team zegt dat deze bevindingen grote implicaties hebben voor toekomstige watervoorraden in Californië.

"Wetenschappers kunnen de inzichten over hoe de Sierra Nevada in het recente verleden is veranderd, gebruiken om te anticiperen op veranderingen in de nabije toekomst, en hoe die veranderingen de beschikbaarheid van water kunnen beïnvloeden, " zei Kevin Yeager, co-auteur en professor bij UK.

"June Lake is een duidelijk voorbeeld van hoe gevoelig meren in de Sierras kunnen zijn voor veranderend klimaat, " zei Jeffery Stone, co-auteur en professor aan de Indiana State University (ISU). "Sedimentarchieven zoals deze zijn een van de weinige hulpmiddelen die we hebben voor het vastleggen van natuurlijke variabiliteit op lange termijn en zonder hen zouden we de diepgaande aard van veranderingen in het ecosysteem van het meer als reactie op een opwarmend klimaat niet duidelijk kunnen waarnemen."

"Deze studie toont aan dat antropogene opwarming de aquatische ecosystemen in de Sierra Nevada al veel langer beïnvloedt dan algemeen wordt aangenomen, en hiermee moet rekening worden gehouden bij het ontwikkelen van beleid om ze te beschermen, " zei hoofdauteur Laura Streib, een Britse alumna die nu een doctoraatsstudent is aan de Universiteit van Syracuse.

Het onderzoeksartikel, "Antropogene klimaatverandering heeft de staat van het meer in de Sierra Nevada (Californië, ONS.), " vandaag gepubliceerd in Global Change Biologie .