气候变化削弱湖泊净化功能

气候变化可能会削弱湖泊的自然氮净化能力,从而显着影响全球氮循环和沿海海洋生态系统。

来源:Scientific Inquirer

湖泊在生态系统中发挥着至关重要的过滤作用:它们从水中去除多余的氮。由巴塞尔大学和 Eawag 领导的一个国际研究小组现已表明,气候变化可能会削弱这种自然净化过程。这将产生一直延伸到沿海海洋生态系统的后果。

当我们想到湖泊时,经常会想到鱼和青蛙,以及岸边或游泳的地方的鸟类。但湖泊在全球氮循环中也发挥着核心作用。微生物将硝酸盐或氨等氮化合物转化为氮气 (N),然后释放到大气中并有效地从生物圈中清除。这种脱氮过程称为反硝化。

内陆水域约 20% 的自然脱氮量归因于此类过程。巴塞尔大学和 Eawag 领导的一项新研究表明,这种净化功能对气候变化引起的变暖高度敏感。研究结果发表在《自然微生物学》上。

为了进行研究,科学家们从卢塞恩湖区的巴尔德格尔湖采集了样本。这个5.3平方公里的湖泊是我们这个纬度的许多湖泊中的典型,这里的水每年完全混合一次。

研究人员表明,反硝化活动与这种季节性混合密切相关。冬季,巴尔德格湖的三个水层完全混合:温暖、富氧的表层水、过渡区和寒冷、缺氧的深层水。

氮最终积聚在海洋中

沉积物样本和湖泊平衡的组合

为了测量湖泊中的反硝化作用,研究人员使用了两种方法。首先,他们在沉积物样本中掺入含有稀有同位素 N 的氮分子。这种同位素使他们能够使用特殊的测量技术来确定有多少标记的氮转化为氮气:反硝化活性的衡量标准。

冬季活动由微生物伙伴关系推动