Ny forskning, publicerad i tidningen Naturens klimatförändringar , har fastställt att aerosolförsvagade sommarmonsuner har utlöst förändringar i akvatiska ekosystem i den kinesiska lössplatåregionen.

Laget, ledd av forskare vid Queen's University och Lanzhou University i Kina, säger att deras forskning belyser hur den nuvarande antropocenperioden representerar en viktig avvikelse från tidigare naturliga varma perioder i jordens historia. Resultaten ger ytterligare bevis på klimatförändringarnas komplexitet när de bedöms inom ramen för flera miljöstressorer.

"Ett av våra huvudrön var att antropogen uppvärmning under de senaste 50 åren resulterade i mycket olika men lika uttalade reaktioner i dessa sjöekosystem jämfört med tidigare varma perioder, säger John Smol, en professor vid Queen's Department of Biology och en medförfattare på tidningen.

Forskarna analyserade de fossila kiselalgerna (mikroskopiska alger) som finns bevarade i daterade sjösedimentprofiler från Gonghai -sjön. Lössplatån är en höghöjdsregion i norra centrala Kina som har fått sitt namn från omfattande fyndigheter av pulverhaltiga mineralrika, vindblåst material som kallas löss. Denna monsundominerade region är känd för sin otroligt bördiga och mycket eroderbara mark. De miljontals människor som bor där står inför allvarliga erosionsproblem och allvarlig övergödning (näringsberikning, algblomning) som ett resultat av tillförsel av massiva mängder jordnäringsämnen till sötvattensystem. Beläget vid monsunens gränszon, regionen är särskilt känslig för globala klimatförändringar.

Forskarna kunde fastställa att minskad sjögödsling och grundläggande förändringar i sjöarnas ekosystem under antropogen uppvärmning under de senaste 50 åren var kopplade till en markant försvagning av sommarmonsunerna som härrörde från en ökning av antropogena aerosoler (mikroskopiska partiklar från förbränning).

"Vi fann att pulsen av näringsämnen som kommer in i sjön under tidigare varma episoder dramatiskt hade förändrat sammansättningen av fossila kiselalger från arter associerade med näringsfattiga förhållanden till de som trivs under näringsrika förhållanden, "säger Jianbao Liu, Biträdande professor vid Lanzhou University. Dr Liu var studiens huvudförfattare och gästdoktorand vid Queen's University när studien genomfördes.

Tidigare naturliga varma perioder under de senaste 2, 000 år åtföljdes av ökat monsunregn och vindintensitet, vilket ledde till allvarlig erosion av näringshaltig jord och sjögödsling. Till skillnad från tidigare varma perioder, de senaste fossilsammansättningarna domineras av kiselalgerarter som trivs i vatten med lägre näringskoncentrationer och svagare vattenpelarblandning – i överensstämmelse med minskad monsunintensitet.

"Detta är ett viktigt skifte i vattenregimen som indikerar en fundamentalt annorlunda klimatmekanism och biologiskt svar från tidigare väldokumenterade varma perioder", säger Kathleen Rühland, medförfattare och forskare vid institutionen för biologi vid Queen's University.

Ironiskt, fortsatta miljöansträngningar för att minska antropogena aerosoler i Asien, medan den globala uppvärmningen fortsätter, kommer sannolikt att resultera i en återgång av allvarlig näringsberikning som ytterligare kommer att försämra den redan stressade sötvattenförsörjningen i denna region.

"I många avseenden, vi går in på okänt territorium, " varnar Dr. Smol.