温帯の湖の広範囲にわたる脱酸素化

水系における溶存酸素濃度は、生物多様性、栄養塩の生物地球化学、温室効果ガスの排出、飲料水の水質の調節に役立っています。

沿岸や海洋水における溶存酸素濃度の長期的な低下は、気候温暖化や人間活動との関連が指摘されていますが、湖沼における溶存酸素濃度の変化についてはほとんど知られていません。水温の上昇とともに溶存酸素の溶解度は低下しますが、湖沼の長期的な軌跡を予測することは困難です。温暖化した湖の酸素損失は、分解の促進や温度成層の強化によって増幅されるかもしれないし、一次生産の促進によって酸素が増加するかもしれません。

本研究では、1941年から2017年までの温帯の湖沼393箇所について、溶存酸素量と水温を合わせた45,148個のプロファイルを分析し、その傾向を算出しました。その結果、溶存酸素量の減少は表層および深層の生息域で広く見られることがわかりました。表層水における溶存酸素の減少は、主に水温上昇に伴う溶解度の低下に関連していますが、生産性の高い温暖化した湖の一部では、植物プランクトンの生産量が増加したために表層水の溶存酸素が増加しました。一方、深層水の減少は、温度成層の強化や水の透明度の低下と関連していますが、ガス溶解度の変化とは関連していません。

これらの結果は、気候変動と水の透明度の低下が、湖の物理的・化学的環境を変化させていることを示唆しています。淡水中の溶存酸素の減少は、世界の海洋で観測されたものよりも2.75～9.3倍大きく、湖の重要な生態系サービスを脅かす可能性があります。

出典：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03550-y