Globalne anoksy jezior nasilą się w wyniku zmian klimatu

Dlaczego zanikający tlen w jeziorach ma znaczenie dla nas wszystkich

Jeziora dostarczają wodę pitną, pożywienie, możliwości rekreacji i siedliska dla dzikiej fauny, a jednak ich głębokie wody, które podtrzymują wiele z tych korzyści, po cichu tracą tlen. Badanie to analizuje, w jaki sposób zmiany klimatu mogą przyspieszyć utratę tlenu w jeziorach na całym świecie w ciągu pozostałej części tego stulecia, utrudniając przetrwanie ryb i innych organizmów oraz komplikując wysiłki na rzecz utrzymania wody w stanie czystym i bezpiecznym.

Jak cieplejszy klimat zmienia spokojne głębiny jezior

Wraz ze wzrostem temperatury powietrza jeziora mają tendencję do tworzenia silniejszych i dłużej utrzymujących się warstw: cieplejsza woda na powierzchni i chłodniejsza poniżej. Gdy takie warstwowanie utrzymuje się latem, wody głębinowe zostają odcięte od bezpośredniego kontaktu z powietrzem. Jednocześnie rośliny i glony w oświetlonej strefie powierzchniowej rosną intensywniej w cieplejszych warunkach, a po obumarciu opadając na dno ich rozkład przez bakterie zużywa tlen w ciemnych głębinach. Ponieważ cieplejsza woda naturalnie rozpuszcza mniej tlenu, ocieplenie klimatu zarówno obniża początkowy poziom tlenu, jak i wydłuża czas jego zużywania.

Globalne spojrzenie na 73 bardzo różne jeziora

Autorzy połączyli trzy szczegółowe modele jezior z projekcjami klimatycznymi z pięciu globalnych modeli, aby zbadać 73 jeziora rozsiane po całej planecie. Te jeziora obejmują wody płytkie, bogate w składniki odżywcze, aż po głębokie, przejrzyste jeziora górskie w klimatach od tropików po bieguny. Dla każdego jeziora zespół symulował, jak temperatura wody i sezonowe warstwowanie zmienią się w latach 2015–2099 wzdłuż kilku ścieżek emisji gazów cieplarnianych, od niskiego ocieplenia po skrajny scenariusz wysokiego ocieplenia. Następnie użyli prostego modelu zużycia tlenu, skalibrowanego na podstawie rzeczywistych pomiarów, aby oszacować, jak szybko tlen w wodach głębinowych będzie się zużywał i ile czasu zajmie osiągnięcie niebezpiecznie niskich lub zerowych poziomów tlenu.

Częstsze i dłuższe strefy śmierci w głębinach

W prawie wszystkich jeziorach i scenariuszach wody głębinowe ocieplały się, początkowe stężenia tlenu malały, a okres letniego warstwowania się wydłużał. W scenariuszu wysokiego ocieplenia temperatury wód głębinowych rosły najszybciej w jeziorach bogatych w składniki odżywcze, a tempo zużycia tlenu najsilniej wzrosło w tych ekosystemach. Czas między początkiem warstwowania a wystąpieniem warunków zerowego tlenu skrócił się w najgorszym przypadku o około miesiąc, podczas gdy odsetek lata spędzanego bez tlenu wzrósł, szczególnie w jeziorach produktywnych. Pod koniec stulecia przewidywano, że większość jezior bogatych w składniki odżywcze będzie spędzać większość sezonu warstwowego bez tlenu w głębinach, a wiele przejrzystszych jezior, uznawanych wcześniej za odporne, również zaczęło dryfować w kierunku szkodliwych warunków niskiego tlenu.

Ukryte ryzyko nawet dla pozornie zdrowych jezior

Wyniki pokazują, że jeziora o niskiej zawartości składników odżywczych i przejrzyste nie są automatycznie bezpieczne. W niektórych chłodniejszych, głębokich jeziorach wysokie początkowe stężenie tlenu i krótsze lato utrzymywały głębiny zdatne do życia. Jednak w innych, zwłaszcza tam gdzie klimat jest już ciepły, rosnące temperatury wód głębinowych przyspieszały utratę tlenu mimo umiarkowanego poziomu składników odżywczych. Badanie wykazuje też duże różnice między jeziorami o podobnym statusie żyzności, wynikające z kontrastów w głębokości, kształcie, klimacie regionalnym i sile warstwowania. Mniejsze lub płytsze jeziora oraz te położone w cieplejszych regionach są szczególnie narażone, ponieważ magazynują mniej tlenu i nagrzewają się szybciej w głębinach.

Co to oznacza dla wody, ryb i zarządzania

Bardziej intensywna i trwała utrata tlenu na dnach jezior ma wiele konsekwencji. Może ograniczać siedliska dla ryb preferujących zimne wody, uwalniać składniki odżywcze i metale z osadów z powrotem do wody, napędzać wzrost glonów i zwiększać emisje gazów cieplarnianych z jezior. Autorzy wnioskują, że nawet jeśli inżynieryjne rozwiązania, takie jak napowietrzanie głębin, mogą pomóc niektórym jeziorom o wysokiej wartości, najbardziej praktyczną i szeroko stosowaną obroną jest ograniczenie zanieczyszczenia składnikami odżywczymi z rolnictwa, miast i ścieków. Redukcja ładunków substancji odżywczych może utrzymać jeziora w stanach o niższej produktywności, spowalniając wyczerpywanie tlenu w ocieplającym się świecie i pomagając chronić wodę pitną oraz życie wodne nawet w obliczu postępujących zmian klimatu.

Cytowanie: Nkwalale, L.G.T., Rinke, K., Feldbauer, J. et al. Global lake anoxia is projected to intensify under climate change. Commun. Sustain. 1, 86 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00093-z

Słowa kluczowe: tlen w jeziorze, zmiany klimatu, jakość wody, eutrofizacja, ekosystemy wodne