science >> Wetenschap >  >> Natuur

Meren veranderen wereldwijd

Smaragdgroen meer in Yoho National Park, Canada. Krediet:Luke Grant

Wereldwijd, de temperatuur van het meer stijgt en de seizoensgebonden ijsbedekking wordt korter en dunner. Dit beïnvloedt de ecosystemen van meren, drinkwatervoorziening en vissen. Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Luke Grant, Inne Vanderkelen en Prof Wim Thiery van de Vrije Universiteit Brussel hebben voor het eerst aangetoond dat deze globale veranderingen in de temperatuur van het meer en de ijsbedekking niet te wijten zijn aan natuurlijke klimaatvariabiliteit. Ze kunnen alleen worden verklaard door de enorme uitstoot van broeikasgassen sinds de industriële revolutie. Om dit te bewijzen, het team heeft meerdere computersimulaties ontwikkeld met modellen van meren op wereldschaal, waarop ze een reeks klimaatmodellen hebben uitgevoerd. De onderzoekers vonden duidelijke overeenkomsten tussen de waargenomen veranderingen in meren en modelsimulaties van meren in een klimaat dat wordt beïnvloed door de uitstoot van broeikasgassen. Naast het meten van de historische impact van klimaatverandering, het team analyseerde ook verschillende toekomstige klimaatscenario's.

"Deze fysieke eigenschappen zijn fundamenteel voor ecosystemen van meren, " zegt Grant, een onderzoeker aan de VUB en hoofdauteur van de studie. "Aangezien de gevolgen in de toekomst blijven toenemen, lopen we het risico de ecosystemen van meren ernstig te beschadigen, waaronder de waterkwaliteit en populaties van inheemse vissoorten. Dit zou rampzalig zijn voor de vele manieren waarop lokale gemeenschappen afhankelijk zijn van meren, variërend van drinkwatervoorziening tot visserij."

Het team voorspelde ook toekomstige ontwikkelingen onder verschillende opwarmingsscenario's. In een emissiearm scenario de gemiddelde opwarming van meren in de toekomst zal naar schatting stabiliseren op +1,5°C boven het pre-industriële niveau en de duur van de ijsbedekking zal 14 dagen korter zijn. In een wereld met hoge emissies, deze veranderingen kunnen leiden tot een stijging van +4,0 °C en 46 dagen minder ijs.

De linkerkolommen bevatten gegevens in de loop van de tijd - op wereldwijde gemiddelde en jaarlijkse schaal - voor modelgeprojecteerde oppervlaktetemperaturen van het meer, dikte van het meerijs en de duur van het meerijs. Er zijn verschillend gekleurde series voor de verschillende scenario's die worden gemodelleerd, dat zijn simulaties van:historische meren in het zwart; pre-industriële meren:hoe ze zich zouden gedragen in een klimaat zonder de industriële revolutie in roze; mogelijke toekomstige resultaten voor meren op basis van de ernst van onze emissies in blauw (lage emissies), geel (gemiddelde emissies), en rood (hoge uitstoot). In deze linkerkolom elke reeks wordt gepresenteerd als een afwijking van de pre-industriële toestand van meren. Deze afwijking wordt gedefinieerd als een "anomalie". Ook, elke serie heeft een schaduwband eromheen. In de tijdreeksgrafieken van de linkerkolom, deze banden vertegenwoordigen de standaarddeviatie in projecties in ons ensemble, en in de rechterkolom vertegenwoordigt de band het volledige bereik van de projecties. In de rechterkolom, dezelfde anomalieën - maar afgevlakt over 20 jaar - worden uitgezet tegen de wereldwijde gemiddelde luchttemperatuur voor overeenkomende jaren en scenario's in wat we "schaalgrafieken" noemen. Hierdoor kunnen we de effecten identificeren op basis van het niveau van de opwarming van de aarde. Langs de schaallijn, gekleurde stippen en jaarlabels tonen het tijdstip waarop een impact wordt bereikt volgens elk scenario. Natuur Geowetenschappen (2021). DOI:10.1038/s41561-021-00833-x

"Dit is zeer overtuigend bewijs dat door mensen veroorzaakte klimaatverandering al invloed heeft gehad op meren, ", zegt Grant. Projecties van de temperatuur van het meer en het verlies van ijsbedekking wijzen unaniem op stijgende trends voor de toekomst. Voor elke stijging van de luchttemperatuur met 1°C, meren worden geschat op 0,9 ° C opwarmen en 9,7 dagen ijsbedekking verliezen. In aanvulling, de analyse onthulde significante verschillen in de impact op meren aan het einde van de eeuw, afhankelijk van de maatregelen die mensen nemen om klimaatverandering tegen te gaan.

"Onze resultaten onderstrepen het grote belang van de Overeenkomst van Parijs om de gezondheid van meren over de hele wereld te beschermen, " zegt Wim Thiery, VUB-klimaatexpert en senior auteur van de studie. "Als we erin slagen om onze uitstoot de komende decennia drastisch te verminderen, we kunnen nog steeds de ergste gevolgen voor meren wereldwijd vermijden."

Het artikel "Attribution of global lake systems change to anthropogenic forcing" is gepubliceerd in: Natuur Geowetenschappen op maandag 18 oktober.