De flesta av planetens sötvattenförråd finns på norra halvklotet, en region som förändras snabbt som svar på mänsklig aktivitet och förändrade klimattrender. Ett internationellt team av forskare analyserade 147 nordliga sjöar och fann att många är beroende av näringsämnen från trädens löv, granbarr, och andra markodlade växter för att föda vattenlevande organismer.

Studien, publiceras idag i Vetenskapliga framsteg , erbjuder den mest omfattande analysen hittills om landbaserade subventioner till sjöns näringsnät. Fynden understryker sammankopplingen mellan mark- och vattensystem och levererar ett viktigt budskap:att behålla sjöar på norra halvklotet, chefer måste förstå hur landskapsförändringar - som skogsröjning eller jordbruk - påverkar sjöarnas näringsnät.

Dr Christopher Solomon, en forskare vid Cary Institute of Ecosystem Studies och en medförfattare på papperet, förklarar, "Eftersom det terrestra stödet av vattenlevande näringsnät skiljer sig mellan sjöar, det har varit en del kontroverser om dess relativa betydelse. Vi bestämde oss för i vilken utsträckning sötvattenorganismer förlitar sig på marknäring för att överleva, och de faktorer som påverkar variationen mellan sjöar i ett brett geografiskt område."

För att avslöja kopplingen mellan vattendelar och sjömatbanor, forskargruppen fokuserade sin uppmärksamhet på djurplankton. Dessa små djur utgör basen i det akvatiska näringsnätet och är avgörande för överlevnaden för fiskar och annat vattenlevande liv.

Mer än 550 djurplanktonprover togs vid sjöar under en rad olika förhållanden, från boreala till subtropiska områden. Många av dessa platser är samlade i området kring de stora sjöarna och i hela norra Europa. Stabila isotoptekniker användes för att avgöra om zooplankton i ett givet prov främst matade på vattenväxter, eller istället fokusera på löv, granbarr, och annat organiskt material som tvättas i sjöar från deras vattendrag.

Potentiella näringskällor - som lövströ, organiskt material i marken, växtplankton, och alger - innehåller unika isotopiska signaturer. Zooplankton bär den isotopiska signaturen för den matkälla de får de flesta av sina näringsämnen från. I hälften av zooplanktonproverna Djuren bestod av minst 42% material som härrörde från marken. I vissa fall, markbundna källor stod för upp till 83% av den totala zooplanktonbiomassan.

Salomons kommentarer, "Om du är vad du äter, då är många sjölevande fiskar, till viss del, består av växter från deras vattendelar. Att förstå hur sjöar är bundna till marken är avgörande för effektiv sötvattenhantering."

För detta ändamål, Teamet undersökte också hur fysiska egenskaper hos marken som dränerar ut i sjöar påverkar marksubventioner till sjöns näringsnät. Skillnader i trädtäcke, vegetationstäthet, jordens kolkoncentrationer, sjöområdet, och sjöns omkrets kan påverka mängden terrestrisk materia som är tillgänglig för vattenlevande organismer.

När sjöar låg inbäddade i landskap med rikliga träd och växtlighet, teamet fann att djurplankton förlitade sig mer på landgenererade näringsämnen. Sjöar med små ytareor i förhållande till längden på deras strandlinjer var också mer beroende av markbundna tillförsel. På dessa platser, förändringar av strandlinjevegetationen, som att rensa en skogsbana för en parkeringsplats, kan ha en betydande negativ inverkan på sjölivet.

Men inte alla sjöar är beroende av markbundna insatser. I sjöar med rikligt med alger, Djur föredrar ofta dessa resurser framför landbaserade alternativ eftersom de är högre i fettsyror och makronäringsämnen. Markanvändning som ökar markbundet organiskt material i dessa sjöar, som att återbeskoga en röjd plats, kan skapa skugga som minskar algtillväxt, tvinga organismer att flytta sin matning till markkällor.

Huvudförfattaren Dr Andrew Tanentzap vid Institutionen för växtvetenskaper vid University of Cambridge noterar, "Allt hänger mer samman än vi tror det är. Vårt mål är att hjälpa till att identifiera vilka sjöar som är beroende av markbidrag - och vilka som inte är det - så att planering av markanvändning står för effekter på nedströms vatten."

"Lagningen beror på vad du vill uppnå. Om systemet är ett system där algtillväxt är ett problem, ett bra sätt att bekämpa det är med terrestra resurser som skuggar algtillväxt, men kan samtidigt stödja djurplankton, Tanentzap förklarar. Att skapa strandbuffertar kan vara en effektiv strategi för att hantera terrestra tillförsel i sötvattensystem.