Kako drevoredi spreminjajo življenje v alpskih jezerih

Objavljena je prva študija, ki analizira spremembe, ki jih organska snov iz gozdov lahko povzroči v visokogorskih vodnih telesih

Kaj se bo zgodilo z alpskimi jezeri, ko se bodo drevesa umikala?
Postopki zbiranja vzorcev vode iz avstrijskega jezera, analiziranega med raziskavo (Foto: Hannes Peter/RIVER EPFL)

Gli drevesa umikajo: tista ekološka meja, ki ločuje drevorede in tiste, kjer uspeva le nizkodebelna vegetacija, se pomika vse višje, s tem pa tudi organska sestava tal, ki je zaradi teh sprememb neizogibno spremenjen.

Ta živa snov, ki sestavlja zemljo gora, se na koncu prenese v alpska in subarktična jezera, ki posledično vpliva na kemično sestavo vode in odziv bakterij, ki jo naseljujejo.

Dvigovanje drevoreda bi torej lahko imelo posledice tudi za kemijo visokogorskih jezer. Znanstvenik iz EPFL je skupaj s kolegi iz več evropskih univerz ustvaril prvi študij v tem smislu, kar kaže, da dejansko gibanje drevoreda precej vpliva na biogeokemična sestava voda subarktičnih in zmernih alpskih jezer.

Aquascope in fascinanten mikrokozmos Zuškega jezera 
Več dreves, manj smrti zaradi vročine: odločilna študija v "Lancetu"

Visokogorska jezera in spreminjajoč se gorski teren
Dolina Francés v nacionalnem parku Torres del Paine v Čilu je tipičen ekosistem nad drevesno mejo (Foto: Mirko Thiessen/Flickr)

Zakaj se drevored premika?

La drevored je meja, ki ločuje ekosisteme, v katerih so razvite oblike rastlinskega sveta, od tistih, v katerih je le nizkodebelna vegetacija.

Če pogledamo gore, je ta meja zelo očitno: do določene višine v pokrajini prevladuje intenzivno zelena barva gozdov, nato pa pobočja nenadoma spremenijo barvo in se prepustijo svetlejšim odtenkom, ki segajo od svetlo zelene prerije do sive barve izpostavljenih skal.

Ko mimo drevoreda, jih ni več okoljske razmere da lahko drevo živi in ​​raste. In te razmere, kot razkriva kitajska študija iz lanskega leta, so pod močnim vplivom podnebne spremembe.

Z analizo več kot 200 gorskih verig s pomočjo novega algoritma, ki temelji na daljinskem zaznavanju, je profesorjeva raziskovalna skupina Zhenzhong Zeng SUSTech je ugotovil, da približno 70 odstotkov gorskih drevoredov doživeli spremembe v obdobju od 2000 do 2010. S spremembo pa mislimo, da so se pomaknili navzgor za 1.2 metra vsako leto (v tropskih območjih dosega vrhove nad 3 metre).

Kitajski raziskovalci so odkrili, da ta umik prizadene tudi območja, ki jih človek malo prizadene, in prišli do zaključka, da drevesa so občutljiva na podnebne spremembe zunaj človeškega vpliva.

Umik ledenikov bi lahko do leta 2100 ustvaril nove ekosisteme
Obstaja inovativen eDrone, ki zbira okoljski DNK v drevesih

Kaj se bo zgodilo z alpskimi jezeri, ko se bodo drevesa umikala?
Visokogorsko jezero v Avstriji, kjer so bili izvedeni terenski poskusi (Foto: Hannes Peter/RIVER EPFL)

Drevesa in gorska jezera: vprašanje DOM

Gozdne meje se po vsem svetu dvigujejo zaradi globalno segrevanje: Glede na regijo se danes drevored premika 10 do 100 metrov vsako leto, s čimer se gozdovi vedno bolj približujejo visokogorska in visokogeografska jezera.

To ima lahko velik vpliv na vode teh alpskih kotlin, saj se tam voda zbira organski material ki sta ga z gora odplaknila dež in taljenje snega.

Zato je prvič skupina znanstvenikov – vključno z Hannes Peter, ekolog in biogeokemik v EPFL's River Ecosystems Laboratory (RIVER) – natančno analiziral možne posledice tega pojava na jezerske vode.

Il organski ogljik v tleh, je namreč različno sestavljen glede na to, ali ga najdemo na alpskem travniku ali v gozdu. In do zdaj znanstveniki niso bili prepričani, kako se bo organski ogljik v tleh odzval, ko bo pronical v alpska in subarktična jezera.

Visokogorska jezera že vsebujejo majhne količine raztopljena organska snov (DOM), ki ima temeljno vlogo kot vir naravnih bakterij, vendar bi napredek drevesne meje lahko spremenil biogeokemična sestava od vode. In kot predlaga študija, nedavno objavljena na  "Sporočilo o naravi", so lahko posledice še posebej močne.

Zelo nevarno življenje jezerskih postrvi v Švici
Laguna Szczecin je leta 2024 »ogroženo jezero leta«.

Drevored in alpska jezera: študija
Iz Švice prva študija, ki analizira spremembe, ki jih organska snov iz gozdov lahko povzroči v vodnih telesih na visoki nadmorski višini (Foto: EPFL Istock/Semak)

Kako drevored spreminja jezerske vode

I jezerske bakterije na splošno se na DOM odzivajo na dva načina: bodisi se hranijo z njim in rastejo, da proizvedejo biomaso, ki jo sestavlja osnova prehranjevalne verige; ali pa ga neučinkovito predelajo in vdihavajo kot CO2.

Da bi podrobneje preučili te mehanizme, so raziskovalci izvedli terenske poskuse v jezeru na visoki zemljepisni širini na severu Kitajske Finski v enem pa na visoki nadmorski višini v Avstrija, oba se nahajata na območjih diskontinuiranega ali občasnega permafrosta, ki ju združuje z laboratorijskimi poskusi in analizami.

"Naš načrt je bil, da bakterije v jezeru izpostavimo organskemu ogljiku iz različnih tipov prsti«, pojasnjuje Hannes Peter

"Zbrali smo vzorce jezerske vode in dodan DOM, pridobljen iz zemlje tako nad kot pod drevesno mejo, za takrat opazujte odziv bakterij".

"Zanimalo nas je, ali bodo proizvede več biomase ali če bi imeli sprošča CO2«, dodaja raziskovalec.

"Odgovor je bil, da so bakterije, ko so bile izpostavljene iz zemlje pridobljenemu DOM izpod meje vegetacije, oddajale več CO2".

Kot beremo v študiji, so se jezerske vode dejansko pojavile obogatene "s polifenolnimi in visoko nenasičenimi spojinami"sprožitev sprememb"povezana z zmanjšanjem reaktivnosti DOM na ravni mase in spojine ter z a manjša učinkovitost rasti bakterij".

Ribolov za DNK v švicarskih rekah za preučevanje biotske raznovrstnosti
Študija o dežju v Bologni za premagovanje mestnega onesnaževanja

Kako podnebne spremembe vplivajo na visokogorska jezera
Jezero Cadagno v kantonu Ticino se nahaja na nadmorski višini 1921 metrov, kar ga, vsaj v Alpah, uvršča nad gozdno mejo (Foto: HaLu/Wikipedia)

Bodo alpska jezera postala vir izpustov?

Za izvedbo analiz je ekipa uporabila sofisticiran in visoko natančen instrument, nameščen na partnerski univerzi v Nemčiji, zmožen preučiti vsako posamezno molekulo DOM: "Napredna tehnologija in visoko zmogljivi sistemi, ki so danes na voljo zaanaliza ogljika omogočajo nam vpogled v 'črno skrinjico'«, pojasnjuje Peter.

"Identificirali smo več kot 2.500 molekul, ki jih vsebuje DOM, in lahko razumeli, katere so bakterije presnovile najhitreje. Preučevali smo tudi celoten proces razgradnje. To nam je torej uspelo zaključiti Bakterije v alpskih jezerih lahko oddajajo več CO2, ko se gozdna meja dvigne«, ki ustvarja potencialni vir emisije toplogrednih plinov. Zelo pomembno odkritje, če upoštevamo, da je tovrstnih jezer na tisoče.

In pojasnjuje, da Posledice bi lahko bilo pomembno. “Naš študij je bil le prvi korak. Pogledali smo le učinkovitost bakterij pri spopadanju z DOM. Jaz sem potrebne so nadaljnje raziskave ugotoviti vpliv dodatnega ogljika na okolje. Toda pri bakterijah je fascinantno, kako hitro se lahko prilagodijo spreminjajočim se razmeram".

Obnova ribjega staleža ne ohranja biotske raznovrstnosti švicarskih voda
GreenFjord, življenje grenlandskih ledenikov zadeva vse

Jezerske vode in umikajoča se drevesa: odnos, ki ga je treba še raziskati
Seealpsee, ki se nahaja v kantonu Appenzell Innerrhoden, je eno najbolj priljubljenih alpskih jezer v Švici (Foto: Sabrina Schreiber / Wikipedia)