Emerald Lake i Yoho National Park, Kanada. Kredit:Luke Grant
Över hela världen, sjötemperaturerna stiger och säsongens istäcke blir kortare och tunnare. Detta påverkar sjöarnas ekosystem, dricksvattenförsörjning och fiske. En internationell forskargrupp ledd av Luke Grant, Inne Vanderkelen och prof Wim Thiery vid Vrije Universiteit Brussel har för första gången visat att dessa globala förändringar i sjötemperatur och istäcke inte beror på naturlig klimatvariation. De kan bara förklaras av massiva utsläpp av växthusgaser sedan den industriella revolutionen. För att bevisa detta, teamet har utvecklat flera datorsimuleringar med modeller av sjöar i global skala, där de körde en rad klimatmodeller. Forskarna fann tydliga likheter mellan de observerade förändringarna i sjöar och modellsimuleringar av sjöar i ett klimat påverkat av växthusgasutsläpp. Förutom att mäta den historiska effekten av klimatförändringar, teamet analyserade också olika framtida klimatscenarier.
"Dessa fysiska egenskaper är grundläggande för sjöars ekosystem, säger Grant, en forskare vid VUB och huvudförfattare till studien. "Eftersom effekterna fortsätter att öka i framtiden, vi riskerar att allvarligt skada sjöarnas ekosystem, inklusive vattenkvalitet och populationer av inhemska fiskarter. Detta skulle vara katastrofalt för de många sätt som lokala samhällen är beroende av sjöar, allt från dricksvattenförsörjning till fiske."
Teamet förutspådde också den framtida utvecklingen under olika uppvärmningsscenarier. I ett scenario med låga utsläpp, den genomsnittliga uppvärmningen av sjöar i framtiden beräknas stabiliseras på +1,5°C över förindustriella nivåer och istäckets varaktighet blir 14 dagar kortare. I en värld med höga utsläpp, dessa förändringar kan leda till en ökning med +4,0 °C och 46 färre dagar med is.
De vänstra kolumnerna innehåller data över tid - på globala medel- och årsskalor - för modellprojekterade sjöyttemperaturer, sjöisens tjocklek och insjöisens varaktighet. Det finns olika färgade serier för de olika scenarierna som modelleras, som är simuleringar av:historiska sjöar i svart; förindustriella sjöar:hur de skulle bete sig i ett klimat utan den industriella revolutionen i rosa; potentiella framtida resultat för sjöar baserat på hur allvarliga våra utsläpp är i blått (låga utsläpp), gul (medelstora utsläpp), och röd (höga utsläpp). I den här vänstra kolumnen, varje serie presenteras som en avvikelse från sjöarnas förindustriella tillstånd. Denna avvikelse definieras som en "avvikelse". Också, varje serie har ett band av skuggningar runt sig. I tidsserieplotterna i den vänstra kolumnen, dessa band representerar standardavvikelsen i projektioner i vår ensemble, och i den högra kolumnen representerar bandet hela området av projektionerna. I den högra kolumnen, samma anomalier - men utjämnade över 20 år - plottas mot den globala genomsnittliga lufttemperaturen för matchande år och scenarier i vad vi kallar "skalningsdiagram". Detta låter oss identifiera effekter baserat på global uppvärmningsnivå. Längs skalningslinjen, färgade prickar och årsetiketter visar den tidpunkt då en påverkan uppnås enligt varje scenario. Naturgeovetenskap (2021). DOI:10.1038/s41561-021-00833-x
"Detta är mycket övertygande bevis på att klimatförändringar orsakade av människor redan har påverkat sjöar, " säger Grant. Prognoser av sjötemperaturer och förlust av istäcke indikerar enhälligt ökande trender för framtiden. För varje 1°C ökning av den globala lufttemperaturen, sjöar beräknas värmas upp med 0,9°C och förlora 9,7 dagars istäcke. Dessutom, analysen avslöjade betydande skillnader i påverkan på sjöar i slutet av seklet, beroende på de åtgärder som människor vidtagit för att bekämpa klimatförändringarna.
"Våra resultat understryker den stora betydelsen av Parisavtalet för att skydda hälsan i sjöar runt om i världen, säger Wim Thiery, VUB klimatexpert och senior författare till studien. "Om vi lyckas drastiskt minska våra utsläpp under de kommande decennierna, vi kan fortfarande undvika de värsta konsekvenserna för sjöar världen över."
Artikeln "Attribution of global lake systems change to anthropogenic force" har publicerats i Naturgeovetenskap måndagen den 18 oktober.
