NYHET Hur mycket vatten finns det i jordens sjöar? Umeåforskaren David Seekell, CIRC, och amerikanska medarbetare visar med matematisk analys att sjöarna är grundare än man tidigare trott. Det innebär att jordens förråd av färskvatten är betydligt mindre samt att vår förståelse av klimatförändring och kolets kretslopp påverkas. Resultaten publiceras i Geophys. Res. Lett.
Kartlägga en sjö med GPS-positionering och ekolod från båt är mycket tidsödande, därför valde forskarna ett teoretiskt angreppssätt i studien. Foto: David Seekell
– Våra beräkningar landar på runt 190 000 km3, det är en mycket liten mängd vatten! Som jämförelse innehåller havet över en miljard kubikkilometer vatten. Om vi häller vattnet från alla jordens sjöar i en stor sjö skulle medeldjupet i den sjön vara 42 meter. Medeldjupet i havet är 3 682 meter, säger David Seekell, biträdande universitetslektor, Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, Climate Impacts Research Centre (CIRC).
En slutsats är att om sjöar är grundare, skulle de släppa ut mer metan i atmosfären än vad som tidigare beräknats.
Att mäta volymen på jordens sjöar borde inte vara så svårt, men det finns många utmaningar med att mäta den på en global skala. Satelliter kan mäta volymen av mycket stora sjöar (till exempel Vättern eller Lake Superior), men mätningar av de tiotals miljoner små sjöar spridda över jordens yta är tidskrävande fältarbete. En vanlig metod är GPS-positionering samt djupmätning med ekolod från en båt. Man ror runt sjön tills man har samlat ett stort antal punkter. Dessa används för att bygga en topologisk karta som volym och medeldjup kan härledas från.
De sötvattenvolymer som forskare hittills har föreslagit är mycket varierande och presenteras vanligtvis utan några bakomliggande data eller metoder.
– Vi bestämde oss för att använda en teoridriven ansats. Vi antog att jordens yta är själv-lik (self-affine). Detta innebär i princip att om du zoomar in och ut ur ett tvärsnitt av jordens yta, så är de statistiska egenskaperna hos den vertikala topografin förutsägbar baserat på en skalfaktor.
Forskarna utvärderade sin modell med uppmätta volymer från tusentals sjöar från olika slags landskap. Antagande visade sig stämma väl och baserat på denna modell kunde forskargruppen härleda ett teoretiskt förhållande mellan volym och ytarea hos sjöar.
– Vi kunde använda modellen för att uppskatta den genomsnittliga volymen av sjöar vid varje given ytarea, men också variationer i volym för sjöar med samma yta. Givet jordens totala sjöyta (som kan mätas korrekt via satellit) kunde vi nu uppskatta totala volymen och bestämma osäkerheten.
Forskargruppen uppskattade att det finns 184 000-199 000 km3 sjövatten och siffrans variation beror på hur man räknar sjöarna och mäter ytan på dem, i synnerhet de mindre.
Det mesta av sjövattnet finns samlat i ett fåtal mycket stora sjöar som Kaspiska havet, Lake Superior och Bajkalsjön. I själva verket är cirka 80 procent av sjövattnet koncentrerat i de 20 största sjöarna på jordklotet.
Kvaliteten och kvantiteten på sjövattnet kan förändras snabbt på grund av mänskliga aktiviteter. Till exempel har många dammar och reservoarer byggts i vissa regioner av prydnadsskäl för bevattning, för att generera elektricitet eller lagra dricksvatten, vilket ökar volymen färskvatten.
Å andra sidan har en del stora sjöar torkat upp och försvunnit. Exempelvis hade Lake poopo i Bolivia förut en yta på cirka 3 000 km2 och var en av de största sjöarna i Bolivia. På grund av klimatförändringar och vattenomläggningar för jordbruksproduktion finns det i dag nästan inget vatten kvar och detta drabbar lokalbefolkningen. En liknande historia kan berättas om Aralsjön, en gång jordens fjärde största sjö, där följden av klimatförändringar och vattenomläggningar inom jordbruket har lämnat kvar en bråkdel av den forna sjön.
När vi talar om vattenkvalitet är även jordens största sjöar föremål för försämring på grund av mänskliga aktiviteter. Till exempel har Lake Erie (med en yta på cirka 25 667 km2) i USA och Kanada varit föremål för näringsföroreningar och skadliga algblomningar som har gjort det till en opålitlig dricksvattenkälla för samhällen längs sjöstranden. Bland annat inträffade en incident för tre år sedan där mer än 400 000 människor förlorade tillgång till sitt dricksvatten på grund av neurala gifter i vattnet i samband med en algblomning.
– Vår studie understryker den relativa bristen på sjövatten och hur snabbt mänskliga aktiviteter kan ändra kvalitet och kvantitet av denna knappa resurs, säger David Seekell.
Läs mer om ämnet i en populärvetenskaplig artikel i Science
Cael, B.B., Heathcote A.J., and Seekell D.A.: The volume and mean depth of Earth´s lakes. Geophys. Res. Lett., 44, doi:10.1002/2016GL071378.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016GL071378/full
Climate Impacts Research Centre bedriver forskning och undervisning med fokus på klimateffekter på akvatiska och terrestra ekosystem i arktiska och alpina miljöer. Forskningen integrerar biogeokemi och ekologi med målet att öka förståelsen för nuvarande och framtida förhållanden. Verksamheten är baserad till Abisko Naturvetenskapliga station, 20 mil norr om polcirkeln (68.35° N, 18.82° E).
http://www.emg.umu.se/forskning/circ/
David Seekell, biträdande universitetslektor, Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskapTelefon: 090-786 64 59
E-post: david.seekell@umu.se
Redaktör: Ingrid Söderbergh