Varje vinter flyttar en armé av isfiskare ut på frusna sjöar. Efter att ha borrat ett hål genom isen, kommer de att bete en krok och släppa den i det kalla vattnet. Alla hoppas få en god middag. Men inom bara ett decennium kan många dussintals norra sjöar vara isfria hela vintern. Den siffran kan hoppa till tusentals inom de 70 åren efter det. Och om det händer kommer isfiskare att vara minst av de som drabbas.
En januaristudie i Geophysical Research Letters förutspår denna spridande förlust av sjöis. En andra ny studie undersöker hur långvariga värmeböljor kan påverka sjöar och deras invånare. När klimatförändringarna förvärras kan vissa sjöfiskar inte överleva, varnar studierna. Giftiga algblomningar kommer att utvecklas oftare. Vädermönster kommer att förändras. Även tillgången på färskt dricksvatten kommer sannolikt att bli lidande.
Tillsammans målar globala data från dessa studier ett dystert porträtt av ömtåliga sjöekosystem.
“Sjöis gör många saker – vissa som vi vet, vissa som vi inte gör”, säger Alessandro Filazzola i Toronto, Kanada. Där är han en del av ett team av biologer vid York University som slog sig ihop med en vattencykelspecialist i Tyskland. Tillsammans spårade de historien om istäcket på norra sjöar över hela planeten.
De kammade igenom tusentals register som visar när norra sjöar har frusit och tinat. Vissa går så långt tillbaka som 1400-talet, inklusive några loggade av shintopräster i Japan. Forskarna studerade totalt 1,35 miljoner sjöar. De hällde in sina data i en dator tillsammans med lokala lufttemperaturer från samma år som sjörekorden hade gjorts.
Datorn hittade en oroande trend som kopplade varma vintertemperaturer till ett tidigare än normalt försvinnande av is på stora sjöar.
Forskarna gick sedan ett steg längre. De vände sig till datormodeller av klimatet för att se vilka temperaturer dessa kan förutsäga för sjöarna de studerade under de kommande decennierna. Forskarna ville se när det kan bli för varmt för dessa sjöar att frysa överhuvudtaget.
Resultaten var häpnadsväckande.
Inom de närmaste 10 åren, 179 sjöar kommer permanent att förlora istäcket, förutspår dessa uppgifter. Den siffran skjuter i höjden till 5 679 i slutet av århundradet. Bland de mest utsatta sjöarna finns några av de största och djupaste i världen.
Denna norra kanadensiska sjö är bland dem som riskerar att förlora dess istäcke på vintern och når uppvärmning på sommaren som kan stressa dess fiskar och andra vattenlevande liv.
A. Filazzola
Saker blir värre på sommaren
Som en skyddande kokong, skyddar sjöis vattnet från sol och vind. Detta minskar dess avdunstning under månader av året. Vinteris hjälper också till att dämpa sommarens sjötemperaturer genom att starta säsongen med kallare vatten. Saker och ting förvärras sedan på sommaren. Avdunstningen eskalerar. Det kan minska tillgången på sötvatten tillgängligt för att dricka. Och när sjöar värms upp för mycket blir hela ekosystem stressade.
Till havet och på land svarar många arter på värmande miljöer genom att flytta till svalare, säger R. lestyn Woolway. Han är vetenskapsman vid Europeiska rymdorganisationens klimatkontor i Didcot, England. I sjöar, konstaterar han, “är den enda tillflykten att flytta till djupare, svalare vatten”, säger han. “Men djupare vatten är ofta syrefattiga.” Snart oroar han sig för att sjöar kan värmas till där “det inte finns någonstans för fisken att ta vägen.”
För att ta reda på när detta sannolikt inträffar använde hans team en dator för att modellera den troliga påverkan av sommarvärme på 702 sjöar under ett 200-årigt spann, med start 1901. Medeltemperaturen för sjöns värmeböljor (perioder med extremt varma sjöytatemperaturer) kommer att öka med cirka 3,7 till 5,4 grader Celsius (6,7 till 9,7 grader Fahrenheit). Dessa värmeperioder kommer att pågå längre och bli mer intensiva när jordens feber stiger. I genomsnitt, förutspådde modellen, kommer sådana sjövärmevågor att pågå i mer än tre månader till 2099. 1901 hade genomsnittet bara varit en vecka.
Det kan göra vattnet bekvämare för människor att simma in, men många fiskar och andra varelser kommer inte att gilla det. När ytvattentemperaturen stiger kommer antalet arter att minska avsevärt, säger Woolway. Vädermönstren kommer också att förändras i takt med att sjöns avdunstning ökar. Det kommer att leda “till ökad nederbörd i vissa regioner och en förändring av lokal lufttemperatur i andra”, tillägger han.
Han och hans lagkamrater delade med sig av sina resultat i 16 januari Nature.