Baixo nível de oxigénio nos lagos pode acelerar alterações climáticas, indica novo estudo

Por causa da utilização da terra e das alterações climáticas, lagos e reservatórios aquáticos em todo o mundo estão a verificar grandes reduções nas concentrações de oxigénio nas suas águas profundas.

É sabido que os baixos níveis de oxigénio têm efeitos prejudiciais sobre os peixes e a qualidade da água, mas pouco se sabe sobre como essas condições afetarão a concentração de dióxido de carbono e metano em águas doces.

Dióxido de carbono e metano são as principais formas de carbono que podem ser encontradas na atmosfera da Terra. Ambos os gases são parcialmente responsáveis ​​pelo efeito estufa, processo que aumenta a temperatura global do ar. O metano é 34 vezes mais potente como gás de efeito estufa do que o dióxido de carbono, portanto, saber como os baixos níveis de oxigénio nos lagos e reservatórios afetam o dióxido de carbono e o metano pode ter implicações importantes para o aquecimento global.

Até agora, os investigadores não tinham nenhum dado empírico da escala de todo o ecossistema para dizer definitivamente como a mudança de oxigénio pode afetar esses dois gases de efeito estufa.

“Descobrimos que os baixos níveis de oxigénio aumentaram as concentrações de metano de 15 a 800 vezes na escala de todo o ecossistema”, disse Alexandria Hounshell, investigadora de pós-doutorado no Departamento de Ciências Biológicas do College of Science, citada pela EureAlert. “O nosso trabalho mostra que os baixos níveis de oxigénio nas águas do fundo de lagos e reservatórios provavelmente aumentarão o potencial de aquecimento global desses ecossistemas em cerca de uma ordem de magnitude.”

Os investigadores da Virgínia Tech acabaram de publicar estas descobertas num artigo na revista Limnology and Oceanography Letters.

Para determinar uma correlação entre as concentrações de oxigénio e metano, os investigadores concentraram-se em dois reservatórios fora de Roanoke. Em colaboração com a Western Virgínia Water Authority, a equipa de investigação operou um sistema de oxigenação no reservatório Falling Creek, que bombeia oxigénio para as águas profundas e permite aos investigadores estudar as concentrações de oxigénio numa escala de todo o ecossistema. Ao monitorizar também o reservatório de Beaverdam, um reservatório a montante sem sistema de oxigenação, foram capazes de comparar as concentrações de gases de efeito estufa nas águas de fundo de ambos os reservatórios. Os cientistas realizaram a experiência durante três anos para ver a consistência das suas descobertas ao longo do tempo.

“Os níveis de metano eram muito mais altos quando não havia oxigénio nas águas inferiores desses reservatórios; ao passo que os níveis de dióxido de carbono eram os mesmos, independentemente dos níveis de oxigénio”, afirmou Cayelan Carey, professor associado de ciências biológicas e membro do corpo docente do Global Change Center. “Com baixos níveis de oxigénio, o nosso trabalho mostra que é obtido uma maior produção de metano, o que leva a mais aquecimento global no futuro.”

Este estudo foi um dos primeiros a testar experimentalmente em toda a escala do ecossistema como os diferentes níveis de oxigénio afetam os gases de efeito estufa. Logisticamente, é extremamente desafiador manipular ecossistemas inteiros devido à sua complexidade e muitas partes móveis. Embora os cientistas possam usar modelagem por computador e experiências em laboratório, nada é tão definitivo quanto testar no ambiente.

“Pudemos fazer uma substituição de espaço por tempo porque temos esses dois reservatórios que podemos manipular e contrastar um com o outro para ver como será o futuro, à medida que níveis mais baixos de oxigénio nas águas profundas se tornam mais comuns. Podemos dizer com grande certeza de que veremos esses lagos se tornarem maiores emissores de metano conforme os níveis de oxigénio diminuam “, disse Carey.

De acordo com Hounshell, a força dos seus resultados reside na extensão do estudo ao longo de vários anos. Apesar de haver uma série de condições meteorológicas ao longo dos três anos, o estudo afirmou que as concentrações muito maiores de metano em condições de baixo oxigénio acontecem de forma consistente a cada ano, independentemente da temperatura do ar.

Em última análise, este estudo é crucial para como os cientistas, e o público em geral, pensam sobre como os ecossistemas de água doce produzirão gases de efeito estufa no futuro. Com o aumento das baixas concentrações de oxigénio em lagos e reservatórios em todo o mundo, estes ecossistemas produzirão concentrações maiores de metano no futuro, levando a mais aquecimento global.

Estas alterações ecológicas não estão a acontecer apenas na região de Roanoke. Por todo o mundo, uma série de estudos apontou para a mudança do ciclo do carbono em ecossistemas terrestres e marinhos. No entanto, este estudo é um dos poucos a abordar esse fenómeno em lagos e reservatórios, que muitas vezes são negligenciados nos orçamentos de carbono. Este estudo irá preencher essas lacunas de conhecimento e destacar o que podemos fazer como cidadãos para resolver este problema.