Antropogeniczne i klimatyczne czynniki regulują intensywność i terminy zakwitów glonów w jeziorach na świecie w warunkach zmian klimatu

Dlaczego glony w jeziorach mają znaczenie dla codziennego życia

Na całym świecie jeziora robią się coraz bardziej zielone, gdy maty glonów rozprzestrzeniają się po ich powierzchni. Zakwity te mogą zanieczyszczać wodę pitną, zamykać kąpieliska, szkodzić rybom i dzikiej przyrodzie, a nawet wpływać na klimat. Badanie wykorzystuje dwie dekady obrazów satelitarnych, by postawić proste, ale pilne pytanie: jak te zakwity zmieniają się w czasie i co napędza te zmiany w różnych częściach świata?

Obserwacje tysięcy jezior z kosmosu

Naukowcy przeanalizowali codzienne pomiary z czujnika satelitarnego NASA, aby śledzić unoszące się na powierzchni glony na 4085 dużych jeziorach, każde większe niż 20 km². Zamiast mierzyć dokładną ilość barwnika roślinnego, oszacowali ułamek powierzchni każdego jeziora pokryty gęstymi, unoszącymi się glonami. Następnie zastosowali krzywą matematyczną, aby śledzić, jak to pokrycie rosło i malało w ciągu roku, co pozwoliło wyznaczyć, kiedy w każdym jeziorze sezon zakwitu się zaczynał i kończył. Porównując lata od 2003 do 2022, zbudowali globalny obraz tego, jak zmieniły się intensywność i terminy zakwitów.

Więcej glonów niemal wszędzie, ale przesunięcia terminów różnią się

Najjaśniejszym sygnałem jest to, że zakwity stały się bardziej intensywne w większości jezior. Około siedmiu na dziesięć jezior wykazało wzrost powierzchni pokrytej glonami w ciągu ostatnich dwóch dekad. Wiele najsilniejszych wzrostów wystąpiło w regionach zimniejszych i umiarkowanych, nawet jeśli ich absolutne pokrycie wciąż było niższe niż w niektórych cieplejszych, bardzo produktywnych jeziorach. W przeciwieństwie do tego, terminy zakwitów nie wykazały jednego globalnego wzorca. Niektóre jeziora teraz doświadczają wcześniejszego początku zakwitu, inne późniejszego, a daty zaniku zakwitów jesienią mogą być zarówno opóźnione, jak i przyspieszone w zależności od regionu i strefy klimatycznej.

Presja ludzka i klimat ciągną w różne strony

Aby zrozumieć, co napędza te wzorce, autorzy powiązali zmiany zakwitów z sześcioma szerokimi czynnikami: temperaturą powietrza, prędkością wiatru, opadami, gęstością zaludnienia, powierzchnią upraw i aktywnością gospodarczą. Stwierdzili, że presje ze strony ludzi wokół jezior, zwłaszcza gęste zaludnienie, rozwijające się rolnictwo i wzrost gospodarczy, są głównymi czynnikami przyczyniającymi się do rosnącej intensywności zakwitów. Te presje są ściśle powiązane z odpływem składników odżywczych z nawozów, co potwierdzają także oddzielne dane dotyczące użycia azotu i fosforu. Natomiast terminy, kiedy zakwity się zaczynają i kończą, są silniej kształtowane przez siły naturalne, takie jak ocieplenie, wiatr i opady. W chłodniejszych regionach cieplejsze powietrze i słabsze wiatry zwykle powodują wcześniejsze wiosenne zakwity i późniejszy jesienny zanik, wydłużając sezon zakwitów, podczas gdy inne kombinacje słabego ocieplenia i wiatru mogą opóźniać początek zakwitów lub skracać sezon w innych miejscach.

Co przyszłość może przynieść jeziorom

Wykorzystując model statystyczny wytrenowany na danych historycznych, zespół prognozował, jak zakwity mogą się zmieniać do 2100 roku w trzech różnych ścieżkach emisji. W scenariuszu o średnich emisjach, oczekuje się szybkiego wzrostu intensywności zakwitów w jeziorach tropikalnych, lecz jedynie umiarkowanych przesunięć terminów. W regionach o chłodnym klimacie, zwłaszcza w Europie i Ameryce Północnej, wyniki sugerują wyraźne kontrasty: jeziora w Europie mają tendencję do wcześniejszych początków i późniejszych zakończeń sezonu zakwitów, podczas gdy w Ameryce Północnej przeważają późniejsze początki i wcześniejsze zakończenia. Ogólnie rzecz biorąc, wiele jezior zdaje się zmierzać w kierunku dłuższych lub bardziej intensywnych sezonów zakwitów, ale w sposób silnie zróżnicowany w zależności od miejsca.

Dlaczego te przesunięcia mają znaczenie dla ekosystemów i ludzi

Nawet niewielkie, rok do roku narastające zwiększenia pokrycia zakwitów mogą się sumować i popychać jeziora w kierunku ekologicznych punktów krytycznych, gdzie jakość wody, poziomy tlenu i ryzyko toksyn zmieniają się gwałtownie. Dłuższe lub bardziej intensywne sezony zakwitów sprzyjają glonom, które dobrze rosną w ciepłej, spokojnej, bogatej w składniki odżywcze wodzie, często kosztem bardziej pożywnych gatunków wspierających ryby i inną faunę. Może to rozchodzić się przez sieci troficzne i zmieniać sposób, w jaki jeziora magazynują i uwalniają węgiel, w tym gazy wpływające na ocieplenie klimatu. Badanie konkluduje, że podczas gdy działalność człowieka napędza ogólny wzrost zakwitów, zmiany klimatu przekształcają moment ich występowania. Ponieważ intensywność i terminy są częściowo od siebie odłączone, skuteczne zarządzanie będzie musiało być dostosowane do każdego regionu — kontrolować zanieczyszczenie składnikami odżywczymi, jednocześnie przygotowując się na klimatyczne przesunięcia w zachowaniu jezior.

Cytowanie: Xue, K., Ma, R., Hu, M. et al. Anthropogenic and climatic factors regulate algal bloom intensity and timing in global lakes under climate change. Commun Earth Environ 7, 458 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03446-7

Słowa kluczowe: zakwity glonów, jeziora, zmiany klimatu, zanieczyszczenie składnikami odżywczymi, monitorowanie satelitarne