Forskare vid EPFL och Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research (WSL) har funnit att temperaturen i schweiziska floder stiger stadigt. Denna situation anstränger ekosystemen och kan begränsa användningen av detta vatten i schweiziska kärnkrafts- och vattenkraftsindustrier.

Under en lång tid, smältvatten från snö och glaciärer har begränsat uppvärmningen av de schweiziska floderna, så att de kan hålla en relativt låg temperatur under hela året. Men sommartemperaturen stiger, speciellt sedan sekelskiftet, hotar att rubba denna känsliga balans. År 2018, Schweiziska naturvårdare var tvungna att flytta fiskpopulationer till högre höjder för att förhindra säker död från överhettning, vattenbrist och sjukdom.

I en studie publicerad i tidskriften Hydrology and Earth System Sciences, forskare vid EPFL:s Laboratory of Cryospheric Sciences (CRYOS), det schweiziska federala skogsinstitutet, Snö- och landskapsforskning (WSL), UNIL, UNIBE och Crealp gav sig ut för att undersöka vad som hände. Teamet analyserade flodens temperatur och utsläppstrender i Schweiz med hjälp av två datamängder-poster efter 1979 från 33 mätplatser, och post-1999 poster från 52 platser. De observerade att flodvattnet hade värmts upp med i genomsnitt 0,33°C per decennium sedan 1980, och med 0,37°C per decennium under de senaste 20 åren.

"Vi blev förvånade över att finna att schweiziska floder värms till 95% av den omgivande luftens hastighet, säger Adrien Michel, en doktorandassistent vid CRYOS -labbet och tidningens huvudförfattare. "Den konventionella visdomen var att smältning av snö och glaciärer och det faktum att detta vatten sedan rann ut i sjöar motverkade effekten av varmare luft på den schweiziska platån. Så är det inte längre."

Forskarna observerade också en genomsnittlig minskning av utsläppen med 3 % under de senaste 40 åren, och en minskning med 10 % under de senaste två decennierna. Om denna trend fortsätter, sommartemperaturen i floder och vattendrag kommer sannolikt att bli allvarligare på grund av den lägre volymen vatten - särskilt när glacialsmältningen är klar.

Tröskeleffekt

Michel anser att resultaten har viktiga konsekvenser för väderprognoser och strategier för anpassning av klimatförändringar, inte minst för växt- och viltpopulationer. "Det finns en allmän uppfattning att en eller två graders uppvärmning inte kommer att göra stor skillnad, " förklarar han. "Sanningen är att dessa ekosystem inte är tillräckligt motståndskraftiga för att klara av när temperaturen överstiger vissa trösklar flera gånger om året, särskilt på sommaren. Några graders uppvärmning betyder att vi kommer att se dessa trösklar överträffas mycket oftare." Med andra ord, den globala uppvärmningen - som når upp till 2 ° C på vintern och 4 ° C på sommaren - utsätter hela ekosystemen för påfrestningar. Och även om att flytta fiskpopulationer till högre mark är en möjlig lösning, Michel hävdar att ett sådant drag har okända och potentiellt negativa konsekvenser för värdalpina ekosystem.

Modell med öppen källkod

Uppvärmningen av floder påverkar också Schweiz kärnkraftsindustri. Sommaren 2018, lagkrav tvingade Mühlebergs kraftverk att minska produktionen eftersom floden Aar, varifrån den drar vatten för att kyla sina system, var för varmt.

Denna senaste studie är en del av Hydro-CH2018, ett forskningsprogram finansierat av det schweiziska federala miljökontoret som syftar till att täppa till luckor i forskarnas förståelse av klimatförändringarnas inverkan på vattenresurserna i Schweiz. Teamet utvecklade en matematisk modell med öppen källkod och publicerade en detaljerad metod för att underlätta jämförelse med andra datamängder.