Οι λίμνες κοντά στις πόλεις θερμαίνονται με ανησυχητικές ταχύτητες

Λίμνη Τιτικάκα στο Περού και τη Βολιβία, πατρίδα της φυλής Ούρου που ζει σε τεχνητά νησιά στη λίμνη.

Οι λίμνες θερμαίνονται σε όλο τον κόσμο, αλλά νέα έρευνα υποστηρίζει ότι σε πολλά μέρη, η κλιματική αλλαγή δεν είναι η μόνη αιτία. 

Οι πόλεις λειτουργούν σαν τοπικές μηχανές θερμότητας, ανεβάζοντας ταχύτερα τις θερμοκρασίες της επιφάνειας των κοντινών λιμνών και καθιστώντας τα οικοσυστήματα γλυκού νερού πιο εύθραυστα. 

Σε μια πρόσφατη μελέτη, οι ερευνητές εξέτασαν 587 μεγάλες λίμνες σε όλη την Κίνα χρησιμοποιώντας δεδομένα που συλλέχθηκαν σε διάστημα τεσσάρων δεκαετιών.

Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ένα σαφές μοτίβο «δόσης-απόκρισης»: όσο περισσότερη αστική ανάπτυξη υπάρχει γύρω από μια λίμνη, τόσο πιο γρήγορα θερμαίνονται τα επιφανειακά νερά της.

Το μοτίβο εμφανίζεται με συνέπεια σε όλες τις περιοχές, τις λεκάνες απορροής και τους βαθμούς αστικής ανάπτυξης.

Περισσότερη ανάπτυξη, περισσότερη θέρμανση

Η μελέτη παρουσιάζει τρεις συγκρίσεις που δείχνουν όλες το ίδιο. Η Γραμμή Hu Huanyong χωρίζει την πυκνοκατοικημένη νοτιοανατολική περιοχή της Κίνας από την αραιοκατοικημένη βορειοδυτική περιοχή.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι λίμνες στα νοτιοανατολικά θερμάνθηκαν 58,3% γρηγορότερα σε σύγκριση με εκείνες στα βορειοδυτικά.

Οι λίμνες σε αστικοποιημένες λεκάνες απορροής θερμάνθηκαν ταχύτερα από εκείνες σε μη αστικές περιοχές, με ρυθμούς περίπου κατά το 1/3 υψηλότερους σε πιο ανεπτυγμένα τοπία.

Εντός των αστικών λεκανών απορροής, η ένταση της ανάπτυξης είχε επίσης σημασία. Οι λίμνες σε περιβάλλοντα υψηλής έντασης θερμάνθηκαν 31,3% ταχύτερα από εκείνες σε αστικές περιοχές χαμηλότερης έντασης.

«Αυτά τα τρία επίπεδα σύγκρισης μεταφέρουν ένα σαφές μήνυμα: όσο πιο έντονη είναι η αστική ανάπτυξη γύρω από μια λίμνη, τόσο περισσότερο θερμαίνεται», δήλωσε ο αντίστοιχος συγγραφέας Γι Λούο από το Πανεπιστήμιο Γιουνάν .

Οι μικρές λίμνες πλήττονται περισσότερο

Η μελέτη διαπιστώνει επίσης ότι το μέγεθος της λίμνης έχει σημασία. Οι μικρότερες λίμνες θερμαίνονται ταχύτερα από τις μεγαλύτερες, κάτι που είναι λογικό: μικρότερος όγκος νερού σημαίνει λιγότερη «θερμική αδράνεια» για την αντιμετώπιση των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας.

Οι λίμνες με όγκο κάτω των 0,1 km³ θερμάνθηκαν περίπου 25% ταχύτερα από τις πολύ μεγάλες λίμνες άνω του 1 km³. Οι ερευνητές προσδιορίζουν επίσης ένα όριο γύρω στα 2,5 km³.

Οι λίμνες μεγαλύτερες από αυτή θερμάνθηκαν αισθητά πιο αργά, γεγονός που υποδηλώνει ότι όταν μια λίμνη αποκτήσει αρκετό όγκο, αντιστέκεται στην ταχεία θέρμανση πιο αποτελεσματικά.

Αυτό είναι ένα χρήσιμο σημείο για τον σχεδιασμό κινδύνου. Πολλές αστικές περιοχές είναι διάσπαρτες με μικρές και μεσαίου μεγέθους λίμνες. Αυτές ακριβώς είναι που φαίνονται πιο ευάλωτες.

Η αστική θερμότητα φτάνει στις λίμνες

Ο βασικός μηχανισμός είναι το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας, αλλά η μελέτη υποστηρίζει ότι δεν αφορά μόνο τον θερμότερο αέρα.

Η αστικοποίηση αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο η θερμότητα και το νερό κινούνται μέσα στα τοπία και οι λίμνες καταλήγουν να απορροφούν αυτή την αλλαγή.

Ένας παράγοντας που προκαλεί τη θερμότητα είναι ο θερμός αέρας. Η άσφαλτος και το σκυρόδεμα απορροφούν το ηλιακό φως και επανακτινοβολούν θερμότητα, αυξάνοντας την τοπική θερμοκρασία του αέρα.

Η μελέτη εκτιμά ότι η αστικοποίηση ενίσχυσε τη συμβολή της θερμοκρασίας του αέρα στην θέρμανση της επιφάνειας της λίμνης κατά 32,0%.

Αλλαγές στον κύκλο του νερού

Ένας δεύτερος παράγοντας είναι η θερμική απορροή. Όταν η βροχή πέφτει σε σκληρές επιφάνειες, λιγότερο νερό διεισδύει στο έδαφος.

Αντίθετα, ρέει γρήγορα, συχνά θερμαινόμενο από τις επιφάνειες που διασχίζει. Αυτή η απορροή μπορεί να μεταφέρει επιπλέον θερμότητα απευθείας στις λίμνες.

Ένας τρίτος παράγοντας είναι η απώλεια ψυκτικής ικανότητας. Η βλάστηση ψύχει τα τοπία μέσω της εξατμισοδιαπνοής. Όταν αφαιρούνται  δέντρα και φυτά, αυτή η ψύξη εξασθενεί.

Η μελέτη αναφέρει ότι η αστικοποίηση μείωσε τη συμβολή της εξατμισοδιαπνοής στην ψύξη κατά 13,4%. Μείωσε επίσης τον ψυκτικό ρόλο των βροχοπτώσεων κατά 14,9%, γεγονός που συνδέεται με την αλλαγή των προτύπων απορροής.

«Η αστικοποίηση δεν προσθέτει μόνο θερμότητα - υπονομεύει επίσης την έμφυτη ικανότητα της λίμνης να ψύχεται, μεγεθύνοντας ουσιαστικά τον αντίκτυπο της κλιματικής αλλαγής», σημείωσε ο Γι Λούο.

Έτσι, το μήνυμα δεν είναι μόνο «οι πόλεις είναι πιο ζεστές». Είναι επίσης «οι πόλεις αλλάζουν τον κύκλο του νερού» και αυτό μετατοπίζει την θερμική ισορροπία της λίμνης προς πολλαπλές κατευθύνσεις ταυτόχρονα.

Κίνδυνοι για τα οικοσυστήματα και τους ανθρώπους

Οι οικολογικοί κίνδυνοι συσσωρεύονται γρήγορα όταν οι επιφάνειες των λιμνών θερμαίνονται.

Ένας κίνδυνος είναι η διαταραχή της στρωματοποίησης. Η ασταθής διαστρωμάτωση της θερμοκρασίας μπορεί να μειώσει τα επίπεδα οξυγόνου σε βαθύτερα νερά, προκαλώντας άγχος ή θάνατο των ψαριών κατά τη διάρκεια περιόδων ζέστης.

Μια άλλη αιτία είναι οι επιβλαβείς ανθίσεις των φυκιών . Το θερμότερο νερό μπορεί να ευνοήσει την ανάπτυξη των φυκιών και να αυξήσει την απελευθέρωση θρεπτικών συστατικών από τα ιζήματα, καθιστώντας τις ανθίσεις πιο συχνές και έντονες.

Ένα τρίτο είναι η απώλεια βιοποικιλότητας. Τα είδη των ψυχρών υδάτων χάνουν κατάλληλο βιότοπο καθώς αυξάνονται οι θερμοκρασίες και η σύνθεση της κοινότητας μπορεί να μετατοπιστεί προς είδη που αντέχουν στις θερμότερες θερμοκρασίες, συχνά με απώλεια ποικιλομορφίας.

Αυτές δεν είναι αφηρημένες ανησυχίες. Οι λίμνες υποστηρίζουν την παροχή πόσιμου νερού, την αλιεία, την αναψυχή και την τοπική ρύθμιση του κλίματος.

Όταν η υπερθέρμανση ωθεί τα οικοσυστήματα προς εξάντληση του οξυγόνου ή συνθήκες άνθισης, μπορούν να ακολουθήσουν οι οικονομικές και υγειονομικές επιπτώσεις.

Ένα πρόβλημα σχεδιασμού

Ένα από τα ισχυρότερα σημεία της μελέτης είναι ότι η αστικοποίηση εμφανίζεται ως ο δικός της σημαντικός παράγοντας και όχι απλώς ως παρενέργεια της υπερθέρμανσης του πλανήτη.

Αυτό σημαίνει ότι οι μελλοντικές προβλέψεις για την αλλαγή των λιμνών δεν μπορούν να βασίζονται μόνο σε κλιματικά μοντέλα. Πρέπει να περιλαμβάνουν τοπικές αποφάσεις χρήσης γης .

Οι συγγραφείς υποστηρίζουν ότι αυτό δημιουργεί επίσης ένα σαφές μοχλό δράσης. Οι πόλεις δεν μπορούν εύκολα να ψύξουν τον πλανήτη από μόνες τους, αλλά μπορούν να μειώσουν την τοπική θερμική επιβάρυνση στις λίμνες.

Η μελέτη υποδεικνύει πρακτικό μετριασμό, ιδίως την επέκταση των μπλε-πράσινων υποδομών. 

Οι φυτεμένες ζώνες γύρω από τις λίμνες, οι πιο διαπερατές επιφάνειες και οι επιλογές σχεδιασμού που επιβραδύνουν και ψύχουν την απορροή θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη μείωση της πίεσης θέρμανσης και στην προστασία των οικοσυστημάτων γλυκού νερού.

Με άλλα λόγια, η τάση της θερμοκρασίας της λίμνης δεν είναι μόνο μια πρόβλεψη - είναι εν μέρει και μια επιλογή.

Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Science Bulletin .

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα earth.com

περισσότερα,

Urbanization accelerates lake warming: evidence from China Author links open overlay panel-Anlin Li, Yi Luo....

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2095927325011569?via%3Dihub

https://www.earth.com/news/lakes-near-cities-are-warming-at-alarming-speeds/#google_vignette