水体溶解氧含量持续下降:伊利湖未来可能会出现更多藻华
蓝藻爆发 来源:Environmental Working Group
伊利湖是北美五大湖中生产力最高的湖泊,尽管伊利湖的水量(按体积计算)只占五大湖的 2%,但伊利湖流域的人口却最多,有1320万人,约占五大湖流域总人口的34%。伊利湖流域经历了人口的大幅增加、景观的变化(例如森林砍伐、湿地排水等),以及农业用地的扩张,所有这些都导致该流域发生了重大变化,并明显加快了向湖泊输入营养物质的速度。因此,富营养化的迹象最早出现在19世纪50年代。
水体富营养化是当今大多数水体生态系统面临的首要问题,可能会导致藻类及其他浮游生物迅速繁殖、水体含氧量下降、水质恶化等一系列问题。近日,美国约克大学的一项研究利用湖水沉积物中一种摇蚊科幼虫(chironomids, Chironomidae)的化石遗骸来推断伊利湖底部溶解氧的长期趋势。研究结果表明,工业化之后,伊利湖的溶解氧含量受到了人类活动的影响。研究还指出:如果氧气继续减少,伊利湖可能会有更多的藻华产生。
来源:Journal of Great Lakes Research
水质的好坏与水体溶解氧含量有很大关系,溶解氧高有利于水体中各类污染物的降解,从而使水体较快得以净化;反之,溶解氧低,水体中污染物降解较缓慢,溶解氧含量低还会导致夏季藻类大量繁殖,影响伊利湖周围数百万人的饮用水,这也意味着当出现逆温时,缺氧的深水被送到水面,可能导致鱼类大量死亡。
湖底的低氧会产生一种化学环境,让藻类所需的主要营养物质——磷从沉积物中释放出来。水质研究的核心是控制磷。如果一个湖泊失去了氧气,所有这些储存的磷都从沉积物中释放出来,那么大量的磷会重新释放到水中,并助长藻类的大量繁殖。包括有害的蓝藻,会使水变成蓝绿色,闻起来和尝起来都很臭,对人类、宠物和牲畜都有毒性,使自来水不能安全饮用。
气候变化是影响湖水溶解氧的关键因素。气候变暖意味着冬季气温上升,导致冰雪覆盖时间缩短;夏季变暖则导致深层氧气的进一步流失,加剧伊利湖溶解氧含量的下降。伊利湖是五大湖的风向标,因为它的生态修复压力最大。研究人员表示,考虑到人类活动和气候变化的影响,要想改善伊利湖的水质和含氧量,就必须采取大规模的流域行动。
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整理:王家欣 审核:Samantha 编辑:Samantha
—— 作者系中国生物多样性保护与绿色发展基金会(CBCGDF)国际部与北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院(BNU-HKBU UIC)全球化与发展(GAD)专业联合发起的“可持续发展人才培养计划”的学生
Anthropogenic stressor impacts on hypolimnetic dissolved oxygen in Lake Erie: A chironomid-based paleolimnological assessment. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2023.04.006.
The ecological history of Lake Erie as recorded by the phytoplankton community. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2013.06.014.
Lake Ontario’s nearshore zooplankton: Community composition changes and comparisons to the offshore. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2023.02.013.
More algal blooms likely in Lake Erie as deep-water oxygen levels continue to drop. https://phys.org/news/2023-07-algal-blooms-lake-erie-deep-water.html.
Carnegie Institution for Science. "How satellite data led to a breakthrough for Lake Erie toxic algal blooms." ScienceDaily. https://www.sciencedaily.com/releases/2017/05/170515111532.htm
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