Gyorsan melegszenek a folyók, és csökken az oxigén

A tanulmány azt is előre jelzi, hogy az elkövetkező 70 évben a folyó rendszerek, különösen az Amerikai Egyesült Államok déli részén valószínűleg lesznek olyan időszakok, amikor olyan alacsony lesz az oxigénszint, hogy bizonyos halfajok akut halálát okozhatja, bizonyos halfajok teljesen kihalhatnak, és általában fenyegeti a vízi diverzitást.

Azt tudták a kutatók, hogy a melegedő klíma az óceánok melegedését és oxigénveszteségét okozza, de arra nem számítottak, hogy ez van az áramló, sekély folyóknál is. Ez az első széles körű tanulmány, amely vizsgálja a hőmérséklet-változást és az oxigénelvonást mértékét a folyókban, és a kutatók azt találták, hogy jelentős következményei vannak vízminőségre és a vízi ökoszisztémák egészségére az egész világon.

A nemzetközi kutatócsapat mesterséges intelligenciát és mély tanulási módszert alkalmazott, hogy rekonstruálja az Amerikai Egyesült Államok és Közép-Európa majdnem 800 folyó történelmi vízminőségi adatait. 

Azt találták, hogy a folyók gyorsabban melegszenek és vesztenek oxigént, mint az óceánok, amelynek komoly következményei vannak a vízi életre és az emberi életre is.

A Nemzeti Óceán- és Légkörkutatási Hivatal úgy becsli, hogy a legtöbb amerikai lakos folyó vagy folyam egy mérföldes körzetében lakik. A folyami víz hőmérséklete és oldottoxigén-szintje alapvető mértéke a vízminőségnek és az ökoszisztéma egészségének. Mégis kevéssé ismert, mert nehéz kvantifikálni a különböző folyók konzisztens adatainak hiánya miatt és a számtalan változó miatt, amelyek megváltoztatják az oxigénszintet minden egyes vízgyűjtő területben.

A kutatócsapat új mély tanulási módszereket hozott létre, hogy rekonstruálják a konzisztens adatokat, hogy szisztematikusan össze tudják hasonlítani a különböző folyókat. A vízi élet a hőmérséklettől és az oldott oxigéntől függ. Azt tudják, hogy a parti területeken, mint a Mexikói-öböl, gyakran vannak halott zónák nyáron.

A tanulmány megmutatja, hogy ez a folyókban is megtörténhet, mert vannak folyók, amelyek már nem képesek fenntartani az életet úgy, mint korábban. A folyók oxigénszintjének csökkenése üvegházgázok kibocsátását is okozza, és toxikus fémek felszabadulásához is vezet.

A kutatók egy számítógépmodellnek hatalmas adatsort, 580 amerikai egyesült államokbéli folyó és 216 közép-európai folyó adatait tápláltak be – az éves csapadékmennyiségtől a talajtípuson át a napfényig. A modell azt találta, hogy a folyók 87 százaléka melegedett az utóbbi 40 évben, és 70 százalékuk oxigént vesztett. A városi folyók melegedtek a leggyorsabban, míg a mezőgazdasági folyók melegedtek a leglassabban, de a mezőgazdasági folyók oxigénje csökkent a leggyorsabban. A modellel előrejelezték a jövőbeni rátákat is, és azt találták, hogy az összes tanulmányozott folyó oxigénvesztesége a jövőben 1,6–2,5-ször magasabb, mint a történelmi ráták.