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Os maiores lagos do mundo revelam tendências das mudanças climáticas
A pesquisa financiada pela NASA nos 11 maiores lagos de água doce do mundo combinou observações de campo e de satélite para fornecer uma nova compreensão de como grandes corpos d' água fixam carbono, bem como como um clima em mudança e lagos
Por Kelley Christensen - 20/01/2021


O mapa mostra a produção média para o ano de 2008 em toda a região dos Grandes Lagos Laurentian. Os valores de produção do lago são escalados de baixo (azul) a alto (vermelho). Crédito: Karl Bosse / MTRI

Dezesseis anos de dados de sensoriamento remoto revelam que nos maiores lagos de água doce da Terra, as mudanças climáticas influenciam as tendências de fixação de carbono.

A pesquisa financiada pela NASA nos 11 maiores lagos de água doce do mundo combinou observações de campo e de satélite para fornecer uma nova compreensão de como grandes corpos d' água fixam carbono, bem como como um clima em mudança e lagos interagem.

Cientistas do Michigan Tech Research Institute (MTRI) estudaram os cinco Grandes Lagos Laurentianos que fazem fronteira com os EUA e Canadá; os três Grandes Lagos africanos, Tanganica, Victoria e Malawi; Lago Baikal na Rússia; e os lagos Great Bear e Great Slave no Canadá.

Esses 11 lagos retêm mais de 50% da água doce da superfície da qual milhões de pessoas e inúmeras outras criaturas dependem, ressaltando a importância de entender como eles estão sendo alterados pelas mudanças climáticas e outros fatores.

Os dois lagos canadenses e o Lago Tanganica viram as maiores mudanças na produtividade primária - o crescimento de algas em um corpo d'água. Flutuações de produtividade apontam para grandes mudanças nos ecossistemas lacustres.

"A base da cadeia alimentar nesses lagos é a produtividade das algas. Esses lagos são oceânicos em tamanho e estão se unindo ao fitoplâncton - pequenas algas", disse o co-autor Gary Fahnenstiel, pesquisador da MTRI e recentemente aposentado pesquisador sênior da NOAA Laboratório de Pesquisa Ambiental dos Grandes Lagos. "Medimos a taxa de fixação de carbono, que é a taxa na qual as algas fotossintetizam nesses lagos. Conforme essa taxa muda, seja aumentando ou diminuindo, significa que todo o lago está mudando, o que tem ramificações em toda a cadeia alimentar, do zooplâncton aos peixes. "

Muitos fatores afetam esses lagos. Mudanças climáticas, nutrientes crescentes (eutrofização) e espécies invasoras combinam-se para causar mudanças em todo o sistema - tornando difícil apontar causas específicas, particularmente do solo com observações limitadas no local.

Contando o Fitoplâncton com a Cor

Mas as imagens de satélite tornaram a classificação do ruído mais fácil e fornecem percepções sobre o tempo e o espaço. Michael Sayers, cientista de pesquisa do MTRI e autor principal do estudo, usa o sensoriamento remoto da cor do oceano - fazendo inferências sobre o tipo e a quantidade de fitoplâncton com base na cor da água - para rastrear a dinâmica do fitoplâncton de água doce.

Produção anual em todo o lago durante o período de estudo de 16 anos (2003-2018) para o Lago Tanganica, Lago Great Bear e Lago Great Slave. Cada um desses lagos exibiu mudanças significativas na produção durante este período de tempo, com a linha de melhor ajuste plotada ao longo dos dados anuais. Crédito: Karl Bosse / MTRI
"Contamos com recursos da NASA - o satélite MODIS, que está voando desde 2002, ao qual aplicamos o algoritmo e o modelo que desenvolvemos na MTRI há uma década", disse Sayers. "Quando começamos a contar os números de pixels como observações globalmente por 11 lagos por 16 anos, é realmente notável." Os pixels observados por número de lago "na casa dos milhões", acrescentou.
 
Um dos aspectos mais notáveis ​​dos resultados é a rapidez com que ocorreram mudanças nesses lagos de água doce - uma quantidade notável em menos de 20 anos. A pesquisa contribui para o objetivo do Sistema de Monitoramento de Carbono da NASA de determinar o quanto os lagos de água doce contribuem para o ciclo global do carbono.

"Três dos maiores lagos do mundo estão mostrando grandes mudanças relacionadas às mudanças climáticas, com uma mudança de 20-25% na produtividade biológica geral apenas nos últimos 16 anos", disse Fahnenstiel.

Mais que Algas

Nos 16 anos de dados, os lagos Great Bear e Great Slave no norte do Canadá viram os maiores aumentos de produtividade, enquanto o Lago Tanganica, no sudeste da África, teve diminuições. As tendências estão ligadas ao aumento da temperatura da água, assim como à radiação solar e à redução da velocidade do vento.

Sayers disse que olhar para a produtividade, abundância de algas, clareza da água, temperatura da água, radiação solar e velocidade do vento em lagos de água doce fornece uma imagem mais rica do ecossistema geral.

"Temperatura e radiação solar são fatores de mudança climática", disse Sayers. "Mudanças na clorofila e na transparência da água não são necessariamente causadas pelas mudanças climáticas, mas podem ser causadas pela eutrofização ou por espécies invasoras, como o mexilhão quagga."

Os pesquisadores usaram medições de lago realizadas pela frota de navios de pesquisa do Great Lakes Research Center para fundamentar as observações de satélite e fornecer dados para estimativas de modelo.

O artigo "Tendências de fixação de carbono em onze dos maiores lagos do mundo: 2003–2018" foi publicado na revista Water . Os pesquisadores planejam continuar suas pesquisas, aplicando o que aprenderam até agora ao papel que a proliferação de algas prejudiciais tem no fluxo de carbono para a atmosfera.

Como diz o ditado, água é vida. Compreender melhor como as mudanças na produtividade do lago afetam os corpos d'água dos quais tantas pessoas dependem é importante para as comunidades que vivem nas margens dos lagos. Também é significativo para a comunidade global à medida que nos aprofundamos no papel que os lagos de água doce desempenham no ciclo global do carbono e nas mudanças climáticas.

 

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