Järvet muuttuvat ilmaston myötä

Kahdessa uudessa tutkimuksessa on selvitetty järvien muutoksia ilmastonmuutoksen myötä. Alaskassa järvien pinta-alaa näyttäisi muuttavan ikiroudan sulaminen ja ilmaston lämpenemisen vaikutus kasvillisuuteen. Tiibetissä järvien pinta nousee jäätiköiden sulamisvesien lisääntyessä.

Miksi Alaskan järvet pienenevät ja miksi eivät?

Viimeisen 50 vuoden aikana pohjoisen järvien määrä ja pinta-ala ovat vähentyneet useilla alueilla. Pienemmässä mittakaavassa muutokset ovat kuitenkin usein erisuuntaisia. Joidenkin järvien pinta-ala on vähentynyt, joissakin järvissä ei ole tapahtunut havaittavia muutoksia ja joidenkin järvien pinta-ala on kasvanut. Uudessa tutkimuksessa Jennifer Roach ja muut selvittelivät sitä, miksi Alaskan järvien pinta-alojen muutokset ovat erisuuntaisia.

Tutkimuksen kohteena oli 15 paria järviä Alaskassa. Kussakin järviparissa toisen järven pinta-ala oli pienentynyt vuoden 1950 jälkeen ja toisen ei. Järvistä vertailtiin monenlaisia parametreja (muun muassa hapen isotooppi 18, sähkönjohtavuus, rannan viettävyys ja turpeen syvyys).

Alaskan järvien pinta-alan vähenemiselle on kolme vaihtoehtoista mekanismia. Ilmaston lämmetessä ikirouta sulaa kesällä syvemmälle kuin se talvella jäätyy. Näin uuden roudan ja ikiroudan väliin jää sulan maa-aineksen käytävä. Näiden ns. talik-rakenteiden kautta järven vesi voi joskus päästä virtaamaan, mikä alentaa järven pintaa. Pintaveden haihtumisessa voi tapahtua muutoksia, mikä vaikuttaa järven pinta-alaan. Myös järven soistuminen vähentää pinta-alaa.

Pinta-alan pysymiselle vakaana oli myös kolme vaihtoehtoista mekanismia. Talik-rakenteet eivät pelkästään tyhjennä järveä, vaan niiden kautta järvi voi myös saada täydennystä pohjavedestä. Järven alueen ikirouta saattaa olla vakaassa tilassa, jolloin sen kautta ei järven pintakaan muutu. Ikiroudan sulaminen aiheuttaa maahan painaumia, jotka sopivaan paikkaan ilmestyessään lisäävät järven pinta-alaa.

Järviparien ominaisuuksien vertailussa yritettiin valita vaihtoehtoisista mekanismeista todennäköisimmät. Niillä järvillä, joiden pinta-ala vähenee, oli loivemmat rannat, laajemmat kelluvat sammalmatot ja syvempi turve. Näiden tekijöiden lisäksi joidenkin muidenkin parametrien vertailu viittasi siihen, että todennäköisimmin järvien pinta-alan pienenemiseen vaikutti soistuminen ja että suurenemiseen vaikuttivat ikiroudan sulamisen aiheuttamat painaumat.

Ilmaston lämpeneminen on saattanut vaikuttaa molempien mekanismien voimistumiseen. Ikiroudan sulaessa siitä aiheutuvat painaumat luonnollisesti myös lisääntyvät. Ilmaston lämpeneminen on myös pidentänyt kasvukautta, minkä johdosta muun muassa kasvit kasvavat enemmän, sammalmatot etenevät kauemmas järvelle ja orgaanista ainetta kasautuu enemmän järviin. Järvien soistumiseen liittyvä muutos turvemaaksi lisää järviin varastoituvan hiilen määrää, mikä ainakin väliaikaisesti voimistaa pohjoisten ekosysteemien roolia merkittävinä hiilivarastoina.

Tiibetin järvien pinta nousee

Keski-Aasiassa sijaitseva Tiibetin ylänkö on keskimäärin 4000 metrin korkeudella merenpinnasta ja on pinta-alaltaan noin 2,5 miljoonaa neliökilometriä. Tiibetin ylängöllä on napa-alueita lukuun ottamatta maapallon suurimmat jäämassat ja sitä kutsutaankin joskus maapallon kolmanneksi navaksi. Tiibetin ylänköä kutsutaan myös Aasian vesitorniksi, koska siellä sijaitsevat jäätiköt ja keväinen lumen sulaminen ovat ensisijainen vedenlähde miljardeille ihmisille. Viimeisen kolmen vuosikymmenen aikana Tiibetin ylängön alueella lämpötila on noussut noin 0,3 astetta vuosikymmenessä, mikä on ollut suurin piirtein kaksinkertainen lämpenemisvauhti koko maapallon lämpenemiseen verrattuna.

Guoqing Zhang ja muut ovat tutkineet Tiibetin ylängön järvien pinnan korkeutta vuosien 2003 ja 2009 välillä. Tutkimuksessa käytettiin ICESat-satelliitista tehtyjä korkeusmittauksia. ICESatin mittauksia löytyi 111 järvelle. Näistä tarkemman tutkimuksen kohteeksi valittiin 74 järveä, joille löytyi mittaustietoja 4 – 7 vuoden ajalta. Lopuista 37 järvestä löytyi mittaustietoja vain 1 – 3 vuoden ajalta. ICESatin mittaukset ovat ensimmäiset tarkat pinnan korkeusmittaukset kyseisille järville. Tutkituista 74 järvestä 56 ovat suolajärviä.

Kaikista järvistä 62:ssa (eli 84 prosentissa) ja suolajärvistä 50:ssä (eli 89 prosentissa) järven pinta nousi vuosien 2003 ja 2009 välillä. Keskimääräinen järven pinnan nousu oli 0,23 metriä vuodessa. Suolajärville, joiden pinta nousee, keskimääräinen nousu oli 0,27 metriä vuodessa. Yhdessä järvessä (nimeltään Cedo Caka) pinta nousi jopa 0,8 metriä vuodessa. Järvet jaettiin neljään alueeseen maantieteellisen sijaintinsa perusteella. Kolmella alueella neljästä järvien pinta nousi.

Järvien pinnan nousu näyttää siis olevan erityisen voimakasta suolajärvillä. Tutkijoiden mukaan tämä viittaa siihen, että järvien pinnan nousu on selitettävissä jäätiköiden kiihtyvällä sulamisella.

Lähteet:

Jennifer Roach, Brad Griffith, Dave Verbyla, Jeremy Jones, Mechanisms influencing changes in lake area in Alaskan boreal forest, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02446.x. [tiivistelmä]

Guoqing Zhang, Hongjie Xie, Shichang Kang, Donghui Yi and Stephen F. Ackley, Monitoring lake level changes on the Tibetan Plateau using ICESat altimetry data (2003–2009), Remote Sensing of Environment, Volume 115, Issue 7, 15 July 2011, Pages 1733-1742, doi:10.1016/j.rse.2011.03.005. [tiivistelmä, aiempi kokoustiivistelmä (2010)]

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: