Een nieuwe studie heeft aangetoond hoe klimaatverandering de ecosystemen van de grootste meren van de planeet kan beïnvloeden door verschillende niveaus te onthullen waarop hun waterlagen door de seizoenen heen met elkaar worden vermengd. Naarmate de klimaten warmer worden, veranderingen in dit proces in de wintermaanden kunnen het zuurstofgehalte en andere vitale natuurlijke milieusystemen beïnvloeden.

Mengen, veroorzaakt door natuurlijke turbulentie van diepe wateren, regelt de beweging van warmte, zuurstof, voedingsstoffen en verontreinigende stoffen tussen verschillende lagen en speelt daarom een ​​belangrijke rol bij het vormgeven van hoe ecosystemen zich aanpassen aan omgevingskrachten. In meren en andere binnenwateren, waar de getijstromen zwak zijn, de energie die nodig is voor het mengen wordt geleverd door wind die aan de oppervlakte waait, die stromen in het waterlichaam activeert.

Voor deze nieuwe studie een internationaal onderzoeksteam gebruikte het 100 vierkante meter grote onderzoeksplatform LéXPLORE, drijvend in het meer van Genève, om continu de windsnelheid te meten, stroomsnelheden en temperatuur van het meer, in het binnenste van het waterlichaam en nabij het sediment, voor een volledige seizoenscyclus.

De bevindingen, het publiceren van het tijdschrift Natuur Communicatie Aarde &Milieu , toonde aan dat de energiebanen worden bepaald door seizoensgebondenheid, hoewel veranderingen in de intensiteit van wind en verschillende lagen van dichtheid in het water. In de zomer, menging is zwakker en beperkt tot het binnenste van het waterlichaam; dit is het gevolg van lichtere winden en de stabiliteit door de warmte van de zon die de windenergie in de bovenste waterlagen vasthoudt.

In het winderige winterseizoen, menging was drie keer sterker en het meeste vond plaats in de onderste grenslagen boven de sedimenten van het meer.

De studie werd geleid door Dr. Bieito Fernández Castro, een onderzoeker aan de Universiteit van Southampton die de studie begon terwijl hij werkte aan de École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Zwitserland.

Dr. Fernández Castro zei:"Zoetwaterlichamen in het binnenland, zoals meren, zijn een belangrijke hulpbron voor de gemeenschappen eromheen; ze kunnen zorgen voor drinkwater, voedsel, energie opwekken en recreatiemogelijkheden bieden. Deze nauwe interactie betekent echter ook dat ze worden geconfronteerd met bedreigingen van menselijke factoren zoals klimaatopwarming."

Eerdere studies over menging in meren hebben te maken gehad met technische en operationele uitdagingen bij het meten van turbulentie in het veld met voldoende temporele dekking en resolutie. Dit is daarom de eerste dit is de eerste keer dat een dergelijke variabiliteit is geregistreerd, het blootleggen van het risico voor het natuurlijke mengproces van stijgende mondiale temperaturen.

"Dit werk illustreert het belang van het monitoren van stromingen en turbulentie over lange perioden om hun reactie op klimaatverandering te begrijpen. Onze resultaten laten zien dat warmere klimaten in de wintermaanden de patronen van turbulente menging sterk kunnen beïnvloeden, vooral in de onderste lagen. Dit kan op zijn beurt een significant effect hebben op het zuurstofgehalte van een meer, resuspensie van sedimenten - waarbij deeltjes op de bodem worden herverdeeld in de waterlagen van het meer - en andere vitale milieuprocessen, " Dr. Fernández Castro concludeerde.

Het team adviseert ook dat veel vragen open blijven voor verder onderzoek, in het bijzonder rond de variabiliteit van dit proces nabij de kusten in vergelijking met open water en op de reactie van vermenging nabij het oppervlak op sterke, episodische windgebeurtenissen.