Reke se zagrevaju i gube kiseonik brže od okeana, prema studiji Penn State objavljenoj u časopisu Nature Climate Change. Studija pokazuje da se od skoro 800 reka zagrevanje dogodilo u 87%, a gubitak kiseonika u 70%.
Studija takođe predviđa da će u narednih 70 godina rečni sistemi, posebno na američkom jugu, verovatno doživeti periode sa tako niskim nivoom kiseonika da bi reke mogle da „izazovu akutnu smrt“ za određene vrste riba i ugroze vodenu raznolikost u veliki.
„Ovo je poziv za buđenje“, rekao je Li Li, profesor građevinarstva i inženjerstva zaštite životne sredine u državi Penn State i dopisni autor rada.
„Znamo da je zagrevanje klime dovelo do zagrevanja i gubitka kiseonika u okeanima, ali nismo očekivali da će se to desiti u tekućim, plitkim rekama. Ovo je prva studija koja je sveobuhvatno sagledala promene temperature i stope deoksigenacije u rekama—i ono što smo otkrili ima značajne implikacije na kvalitet vode i zdravlje vodenih ekosistema širom sveta.“
Međunarodni istraživački tim je koristio veštačku inteligenciju i pristupe dubokog učenja da rekonstruiše istorijski ograničene podatke o kvalitetu vode iz skoro 800 reka širom SAD i centralne Evrope.
Otkrili su da se reke zagrevaju i deoksigeniraju brže od okeana, što bi moglo imati ozbiljne implikacije na vodeni život – i živote ljudi. Nacionalna uprava za okeane i atmosferu procenjuje da većina Amerikanaca živi u krugu od jedne milje od reke ili potoka.
„Temperatura rečne vode i nivoi rastvorenog kiseonika su suštinske mere kvaliteta vode i zdravlja ekosistema“, rekao je Vei Zhi, pomoćnik profesora istraživanja na Odeljenju za građevinsko inženjerstvo i inženjerstvo životne sredine u Penn State i glavni autor studije.
„Ipak, oni su slabo shvaćeni jer ih je teško kvantifikovati zbog nedostatka konzistentnih podataka o različitim rekama i bezbroj uključenih varijabli koje mogu promeniti nivoe kiseonika u svakom slivnom delu.“
Istraživački tim je razvio nove pristupe dubokog učenja kako bi rekonstruisao konzistentne podatke kako bi omogućio sistematsko poređenje između različitih reka, objasnio je on.
„Ako razmislite o tome, život u vodi se oslanja na temperaturu i rastvoreni kiseonik, spas za sve vodene organizme“, rekao je Li, koji je takođe povezan sa Penn State Institutom za energiju i životnu sredinu. „Znamo da obalna područja, poput Meksičkog zaliva, često imaju mrtve zone tokom leta. Ono što nam ova studija pokazuje jeste da bi se to moglo dogoditi iu rekama, jer neke reke više neće održavati život kao ranije.“
Ona je dodala da opadanje kiseonika u rekama, ili deoksigenacija, takođe pokreće emisiju gasova staklene bašte i dovodi do oslobađanja toksičnih metala.
Da bi sproveli svoju analizu, istraživači su obučili kompjuterski model na širokom spektru podataka – od godišnjih stopa padavina do tipa tla do sunčeve svetlosti – za 580 reka u Sjedinjenim Državama i 216 reka u centralnoj Evropi. Model je otkrio da je 87% reka postalo toplije u poslednje četiri decenije, a 70% je gubilo kiseonik.
Studija je otkrila da su urbane reke pokazale najbrže zagrevanje, dok su poljoprivredne reke doživele najsporije zagrevanje, ali najbržu deoksigenaciju. Takođe su koristili model za predviđanje budućih stopa i otkrili da su u svim rekama koje su proučavali buduće stope deoksigenacije bile između 1,6 i 2,5 puta veće od istorijskih stopa.
„Gubitak kiseonika u rekama je neočekivan jer obično pretpostavljamo da reke ne gube kiseonik toliko koliko u velikim vodenim tijelima poput jezera i okeana, ali smo otkrili da reke brzo gube kiseonik“, rekao je Li. „To je bilo zaista alarmantno, jer ako nivo kiseonika postane dovoljno nizak, postaje opasno za vodeni život.“
Model je predvideo da bi u narednih 70 godina određene vrste riba mogle potpuno izumreti zbog dužih perioda niskog nivoa kiseonika, što bi, kako je Li rekao, ugrozilo vodenu raznovrsnost.
„Reke su neophodne za opstanak mnogih vrsta, uključujući i našu, ali su istorijski zanemarene kao mehanizam za razumevanje naše klime koja se menja“, rekao je Li. „Ovo je naš prvi pravi pogled na to kako reke širom sveta napreduju – i to je uznemirujuće.“
Drugi autori u radu su Jiangtao Liu iz Penn State i Christoph Klingler sa Univerziteta prirodnih resursa i prirodnih nauka u Beču, Austrija.
