S globálním oteplováním planety jezera rychle ztrácejí kyslík

Mezinárodní výzkumný tým, vedený vědci z Rensselaer Polytechnic Institute ve státě New York v USA, zjistil, že koncentrace kyslíku v jezerech v mírném pásmu klesly od roku 1980 v průměru o 6 % u hladiny a o 19 % v hlubších vrstvách vodního sloupce. Jezera tak ztrácejí kyslík 3–9krát rychleji než oceány, což je rychlost poklesu, při které brzy začne docházet k zásadnímu ovlivnění vodního ekosystému jezer a nádrží. „Jezera jsou indikátory změn a potenciálních hrozeb v životním prostředí, protože reagují na děje v okolní krajině a atmosféře. Zjistili jsme, že se velmi rychle mění, což ukazuje, jak výrazně už probíhající atmosférické změny ovlivnily ekosystémy,“ řekl hlavní autor studie Stephen F. Jane.

Vědci analyzovali více než 45 000 záznamů o hloubkovém měření koncentrace kyslíku shromážděných od roku 1941 z téměř 400 jezer po celém světě. Čeští hydrobiologové do studie dodali dlouhodobou řadu výzkumných dat z vodárenské nádrže Římov na Českobudějovicku, kterou pravidelně monitorují od jejího napuštění v roce 1979. „Voda v římovské nádrži se za tu dobu oteplila na hladině o 2 stupně, což je nejméně o jeden stupeň víc, než je průměrný teplotní nárůst ve světových jezerech. Je to způsobené změnou atmosférického proudění nad střední Evropou,“ vysvětlil Josef Hejzlar z Hydrobiologického ústavu Biologického centra AV ČR. Poklesy kyslíku rozpuštěného ve vodě jsou také výrazné. Rozsah bezkyslíkatých zón v hlubokých vrstvách na konci letního období se zde v posledních 30 letech zdvojnásobil, a to i přes určité snížení přísunu znečištění do nádrže, ke kterému došlo s postupným zlepšováním čištění odpadních vod v povodí této vodárenské nádrže. 

Odběr vzorků na vodárenské nádrži Římov. Foto: Jindřich Duras

Ačkoli jezera tvoří pouze asi 3 procenta povrchu Země, obsahují nepoměrně větší druhovou rozmanitost než jiné ekosystémy. S úbytkem kyslíku ve vodě hrozí, že v nich budou strádat nebo vyhynou nejrůznější druhy organismů od nejnižších složek potravního řetězce (plankton) až po ryby. Koncentrace kyslíku ve vodě ovlivňuje kromě biodiverzity řadu dalších charakteristik kvality vody. Když množství kyslíku klesne, například se začnou množit bakterie, kterým se daří v prostředí bez kyslíku a produkují účinný skleníkový plyn - metan. To zapříčiňuje, že jezera v důsledku ztráty kyslíku uvolňují do atmosféry více metanu. Navíc se ze sedimentu na dně uvolňuje do vody víc fosforu, který již nyní v přesycených rybnících a jezerech představuje velkou živinovou zátěž a způsobuje mimo jiné růst řas a sinic, jež mohou produkovat toxické látky.

Odkysličení povrchové vrstvy vody je u většiny jezer způsobeno fyzikálními zákonitostmi, a to zejména díky nepřímé závislosti rovnovážné koncentrace kyslíku ve vodě, jež je v kontaktu s atmosférou, na teplotě. Čím je teplota vody vyšší, tím méně kyslíku voda pojme. Má to vliv i na hlubší jezerní vrstvy s nízkou teplotou, které jsou během teplé části roku nehybné. Při zvýšené teplotě hladinové vrstvy klesá množství kyslíku, které do hlubších vrstev od hladiny proniká. S růstem teploty se také prodlužuje délka stabilního zvrstvení vodního sloupce, takže se kyslíku ve spodních vrstvách vyčerpává víc. A úbytek kyslíku ve vodě nad sedimentem je úzce spojen se zhoršením čistoty vody.

Na studii se podílely desítky vědců z univerzit, výzkumných center, environmentálních firem a vládních agentur po celém světě, společně zapojených v iniciativě GLEON (globální síť jezerních ekologických observatoří).

Římovská přehrada. Foto: Petr Znachor, BC AV ČR

Publikace

Jane, S.F., Hansen, G.J.A., Kraemer, B.M. et al. Widespread deoxygenation of temperate lakes. Nature 594, 66–70 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03550-y

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03550-y