Liczba jezior na naszej planecie znacznie wzrosła w ostatnich dziesięcioleciach, zgodnie z unikalnym globalnym badaniem obejmującym 3,4 miliona jezior, w którym wziął udział Uniwersytet Kopenhaski. Szczególnie wzrosła liczba małych jezior, co niestety emitować duże ilości gazów cieplarnianych. Rozwój ma ogromne znaczenie dla rachunku węgla na Ziemi, globalnych ekosystemów i dostępu ludzi do zasobów wodnych.
Bakterie i grzyby żywiące się martwymi roślinami i zwierzętami na dnie jeziora emitują ogromne ilości CO2, metanu, podtlenku azotu i innych gazów. Niektóre z tych gazów przedostają się do atmosfery. Mechanizm ten powoduje, że jeziora działają jak fabryki gazów cieplarnianych. W rzeczywistości słodkowodne jeziora odpowiadają prawdopodobnie za 20% wszystkich globalnych emisji CO2 z paliw kopalnych do atmosfery ziemskiej. Prognozy sugerują, że zmiany klimatu spowodują, że w przyszłości jeziora będą emitować coraz większą część gazów cieplarnianych.
To tylko jeden z powodów, dla których ważne jest, aby wiedzieć, ile i jak duże są te jeziora, a także jak się rozwijają. Do tej pory ta informacja była nieznana. Naukowcy z Uniwersytetu Kopenhaskiego i innych uniwersytetów przygotowali teraz dokładniejszą i bardziej szczegółową mapę światowych jezior niż kiedykolwiek wcześniej. Naukowcy zmapowali 3,4 miliona jezior i ich ewolucję w ciągu ostatnich czterech dekad, korzystając ze zdjęć satelitarnych o wysokiej rozdzielczości w połączeniu ze sztuczną inteligencją.
Badanie pokazuje, że w latach 1984-2019 powierzchnia globalnych jezior wzrosła o ponad 46 000 km2 – nieco więcej niż powierzchnia Danii.
„W ostatnich dziesięcioleciach zaszły poważne i szybkie zmiany w jeziorach, które wpływają na rachunki gazów cieplarnianych, a także na ekosystemy i dostęp do zasobów wodnych. Między innymi nasza nowo odkryta wiedza na temat zasięgu i dynamiki jezior pozwala nam lepiej obliczyć ich potencjał emisji dwutlenku węgla”, wyjaśnia Jing Tang, adiunkt na Wydziale Biologii i współautor badania, które zostało opublikowane w Nature Communications.
Zgodnie z obliczeniami badania roczny wzrost emisji CO2 z jezior w tym okresie wynosi 4,8 teragramów (10^12 bilionów) węgla – co odpowiada wzrostowi emisji CO2 w Wielkiej Brytanii w 2012 roku.
Małe jeziora, duża emisja CO2
Od 1984 roku pojawia się coraz więcej małych jezior (<1 km2). Liczba tych małych jezior jest zdaniem naukowców szczególnie ważna, ponieważ emitują one najwięcej gazów cieplarnianych w stosunku do swojej wielkości. Podczas gdy małe jeziora zajmują zaledwie 15% całkowitej powierzchni jezior, odpowiadają za 25% emisji CO2 i 37% emisji metanu. Ponadto przyczyniają się one również do 45% i 59% wzrostu netto emisji CO2 i CH4 z jezior w latach 1984-2019.
„Małe jeziora emitują nieproporcjonalną ilość gazów cieplarnianych, ponieważ zazwyczaj gromadzą więcej materii organicznej, która jest przekształcana w gazy. A także dlatego, że często są płytkie. Ułatwia to gazom dotarcie do powierzchni i do atmosfery” wyjaśnia Jing Tang, który kontynuuje:
„Jednocześnie małe jeziora są znacznie bardziej wrażliwe na zmiany klimatu i pogody, a także na działalność człowieka. W rezultacie ich rozmiary i skład chemiczny wody znacznie się wahają. jest również bardziej wymagający. Na szczęście udało nam się to uzasadnić ”.
Mapowanie ujawnia również, że istnieją dwa główne powody powstania wielu nowych jezior na Ziemi: zmiana klimatu i działalność człowieka. Zbiorniki wodne stanowią ponad połowę zwiększonej powierzchni jeziora – tj. sztuczne jeziora. Druga połowa powstaje głównie w wyniku topnienia lodowców lub rozmrażania wiecznej zmarzliny.
Nowe dane wysłane do ONZ
Według naukowców nowy zestaw danych oferuje szereg zastosowań regionalnych i globalnych.
„Wysłałem nasze nowe szacunki emisji gazów cieplarnianych do osób odpowiedzialnych za obliczanie globalnego budżetu węglowego, tych, którzy stoją za raportami klimatycznymi IPCC ONZ. Mam nadzieję, że uwzględnią je przy aktualizacji globalnych liczb emisji”, mówi Jing Tang.
Ona dodaje:
“Ponadto zestaw danych można wykorzystać do lepszego oszacowania zasobów wodnych w słodkowodnych jeziorach i lepszej oceny ryzyka powodzi, a także do lepszego zarządzania jeziorami – ponieważ obszar jeziora ma również wpływ na różnorodność biologiczną.”
Fakty
W badaniu naukowcy zmapowali 3,4 miliona jezior (z najmniejszym rozmiarem jeziora do 0,03 km2) i sprawdzili, jak zmieniały się ich rozmiary w latach 1984-1999, 2000-2009 i 2010-2019. Zbiór danych GLAKES skonstruowany w tym badaniu jest oparty na zdjęciach satelitarnych o wysokiej rozdzielczości i algorytmie głębokiego uczenia. Zbiór danych jest publicznie dostępny. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Nature Communications. Pierwszymi autorami badania są Xuehui Pi i Qiuqi Luo z Southern University of Science and Technology w Shenzhen w Chinach oraz The University of Hong Kong SAR w Hongkongu w Chinach. Wkład w badania wnieśli również Yang Xu, Rasmus Fensholt i Martin Brandt z Wydziału Nauk o Ziemi i Zarządzania Zasobami Naturalnymi Uniwersytetu Kopenhaskiego.
Tło
49,8% wszystkich światowych jezior i 23,6% globalnej powierzchni jezior leży powyżej 60. równoleżnika północnego. Jeziora powstałe w wyniku topnienia lodowców lub topnienia wiecznej zmarzliny stanowią 30% powierzchni jezior na świecie. Hotspoty dla tego typu jezior obejmują Grenlandię, Wyżynę Tybetańską i Góry Skaliste. W badanym okresie zaobserwowano również, że jeziora zmniejszyły się między innymi z powodu suszy i zużycia zasobów wodnych. Obserwowano je w zachodnich Stanach Zjednoczonych, Azji Środkowej, północnych Chinach, południowej Australii i innych miejscach.