I livelli di ossigeno nei laghi d’acqua dolce temperati del mondo stanno diminuendo rapidamente, tra 2,75 e 9,3 volte più velocemente che negli oceani, una tendenza in gran parte guidata dal cambiamento climatico globale. Questa diminuzione dell’ossigeno minaccia la biodiversità delle acque dolci e la qualità dell’acqua potabile. Questo è il triste risultato di uno studio condotto da un team che comprende Stephen F Jane e Kevin Rose, entrambi del Rensselaer Polytechnic Institute negli Stati Uniti.
I ricercatori hanno analizzato un totale combinato di oltre 45.000 profili di ossigeno disciolto e temperatura raccolti dal 1941 in quasi 400 laghi in tutto il mondo. La maggior parte delle registrazioni a lungo termine sono state raccolte nella zona temperata, che varia da 23 a 66 gradi di latitudine nord e sud. Oltre a influenzare la biodiversità, la concentrazione di ossigeno disciolto negli ecosistemi acquatici influenza le emissioni di gas serra, la biogeochimica dei nutrienti e, in definitiva, la salute umana.
Sebbene le perdite generalizzate di ossigeno disciolto nei laghi studiati siano legate al cambiamento climatico globale, il processo che inizia con l’aumento delle temperature e termina con la diminuzione dei livelli di ossigeno nelle acque dolci non viene registrato per il caso delle acque superficiali del stessi passaggi di quelli in caso di acque profonde. In ogni caso opera un meccanismo diverso.
La deossigenazione delle acque superficiali
La deossigenazione delle acque superficiali avviene principalmente per la via più diretta, ossia quella fisica. La saturazione di ossigeno, cioè la quantità di ossigeno che l’acqua può contenere, diminuisce all’aumentare della temperatura. Poiché le temperature delle acque superficiali sono aumentate di 0,38 gradi Celsius per decennio, le concentrazioni di ossigeno disciolto nelle acque superficiali sono diminuite di 0,11 milligrammi per litro per decennio.
Tuttavia, alcuni laghi hanno sperimentato contemporaneamente un aumento delle concentrazioni di ossigeno disciolto e il riscaldamento. Questi laghi tendevano ad essere più inquinati con il deflusso ricco di sostanze nutritive da bacini idrici agricoli e simili e ad avere alte concentrazioni di clorofilla. Sebbene lo studio non abbia incluso misurazioni tassonomiche del fitoplancton, le temperature calde e l’alto contenuto di nutrienti favoriscono la massiccia proliferazione di cianobatteri, la cui fotosintesi è nota per
causare la sovrasaturazione dell’ossigeno disciolto nelle acque superficiali. I cianobatteri possono generare tossine quando proliferano in maniera massiccia.La perdita di ossigeno nelle acque profonde, dove la temperatura dell’acqua è rimasta sostanzialmente stabile, segue una serie di passaggi più complessa, probabilmente legata all’aumento della temperatura delle acque superficiali e ad un periodo caldo più lungo ogni anno. Il riscaldamento delle acque superficiali combinato con temperature stabili delle acque profonde significa che la differenza di densità tra questi strati, nota come “stratificazione”, è in aumento. Più è forte questa stratificazione, meno è probabile che si verifichi una miscelazione tra gli strati. Il risultato è che l’ossigeno delle profondità marine ha meno probabilità di essere rifornito durante la stagione di stratificazione calda, poiché l’ossigenazione spesso deriva da processi che si verificano vicino alla superficie dell’acqua.
Le concentrazioni di ossigeno regolano molte altre caratteristiche della qualità dell’acqua
Quando i livelli di ossigeno diminuiscono, i batteri che prosperano in ambienti privi di ossigeno, come quelli che producono metano, un potente gas serra, iniziano a proliferare. Ciò aumenta la possibilità che i laghi rilascino maggiori quantità di metano nell’atmosfera a causa della perdita di ossigeno.
Lo studio, intitolato “Widespread deoxygenation of temperate lakes” (traduzione: “Deossigenazione diffusa dei laghi temperati”), è stato pubblicato sulla rivista accademica Nature.