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Lagos y embalses de todo el mundo se enfrentan a la disminución de oxígeno en las masas de agua. Este fenómeno, que altera las condiciones de los ecosistemas acuáticos continentales, parece que está relacionado actualmente con el calentamiento global, tal como apunta un artículo publicado en la revista Science of the Total Environment y que han dirigido los expertos Teresa Vegas Vilarrúbia, de la Facultad de Biología y del Instituto de Investigación del Agua (IdRA) de la Universidad de Barcelona, y Valentí Rull, del Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera (ICTJA-CSIC). También firman el nuevo estudio M.ª Carmen Trapote y Pilar López (UB), Teresa Buchaca (CEAB-CSIC), Juan Pablo Corella (CSIC), y Núria Pérez Zanón y Javier Sigró (URV).

El objetivo principal del equipo científico era reconstruir la historia climática de los últimos quinientos años con la máxima resolución posible. Los investigadores centraron su actividad en la laguna de Montcortès (Pallars Sobirà, Lleida). Situado a 1.027 metros de altitud y con una . Esta laguna —la única de orígen cárstico de montaña de toda Cataluña— tiene un área de 0,14 kilómetros cuadrados y una profundidad máxima de 30 metros.

De la Pequeña Edad de Hielo al "Antropoceno"

Los expertos han analizado la transición de la variabilidad climática natural en la laguna desde finales de la Pequeña Edad de Hielo —un periodo frío de mediados del siglo XIV— hasta el siglo XXI. El objetivo final era determinar las particularidades del cambio climático del siglo XXI y determinar el origen natural o antrópico de los fenómenos ligados a la variabilidad climática en los últimos quinientos años, un periodo en el que se incluyen las emisiones de gases de origen antrópico de la época industrial que distorsionan la señal climática natural.

Para ello, se aplicaron técnicas paleoclimáticas y paleolimnológicas de alta resolución temporal, como el estudio de los sedimentos lacustres varvados —un archivo geológico de valor geológico excepcional— y de varios indicadores del grado de oxigenación y de estratificación de la columna de agua en la laguna.

Durante los últimos quinientos años, se han producido episodios significativos de oxigenación de las masas de agua de la laguna, explican los expertos. "Desde hace muchos años, se pensaba que la laguna de Montcortès no se oxigena casi nunca. Es decir, se consideraba una laguna de régimen meromíctico, donde las aguas profundas no se mezclan con las superficiales", explica la profesora Teresa Vegas Vilarrúbia, del Departamento de Biología Evolutiva, Ecología y Ciencias Ambientales de la UB. "A partir de 1900, la población humana disminuye drásticamente en el pueblo de Montcortès y también en el Pallars, una tendencia inversa a la mostrada por las poblaciones de otros lagos de todas partes, afectados por la hipoxia de reciente origen antrópico".

La disminución de las actividades humanas alrededor de la laguna se mantiene hasta la actualidad, y ha favorecido —entre otros procesos— la reoxigenación de la columna de agua. Sin embargo, a partir de 1970, la oxigenación de las masas de agua se debilita nuevamente, y aumenta significativamente la presencia de bacterias fotosintéticas del azufre, que son indicadores de condiciones de hipoxia o falta de oxígeno. Un proceso que coincide con el incremento de las temperaturas atmosféricas máximas y mínimas anuales.

"Las evidencias de las últimas décadas —continúa Vegas Vilarrúbia— indican que el calentamiento global tiene un papel central en la pérdida de oxígeno disuelto (hipoxia y anoxia) en las masas de agua continentales, independientemente de si la anoxia tiene causas naturales o se deriva de las actividades humanas (eutrofización, explotación de los recursos hídricos, etc.). El caso de la laguna de Montcortès es muy curioso y parece mostrar claramente el vínculo entre el calentamiento global actual y la pérdida de oxígeno disuelto".

Cuando el cambio climático impacta en lagos y lagunas

A escala global, los escenarios climáticos del futuro prevén incrementos globales de temperatura, episodios de sequía cada vez más frecuentes, más emisión de gases de efecto invernadero y nuevas amenazas para la conservación de la biodiversidad. En los ecosistemas lacustres, las temperaturas más cálidas pueden originar la pérdida de oxígeno y la intensificación de la estratificación de la columna de agua, un proceso que favorece las condiciones de meromixis o falta de mezcla de masas de agua.

En el caso de la laguna de Montcortès, todo indica que tiene una buena alimentación de agua freática que podría hacerla relativamente resiliente al impacto de futuras sequías. Ahora bien, esto podría ser distinto en muchos lagos de montaña de la Península Ibérica, donde el descenso del nivel de agua podría provocar cambios en el régimen de mezcla o, en los casos más extremos, la desecación parcial o total en los más someros.

"Una manera de reducir los impactos futuros sobre la laguna de Montcortès es hacer un seguimiento detallado de las variaciones en la temperatura y la oxigenación de la laguna y de los efectos derivados. Esta información ayudaría a minimizar los impactos y gestionar el uso adecuadamente, en especial en cuanto a la extracción de agua y el control de la incorporación de materia orgánica derivada de las actividades que se llevan a cabo en la cuenca", concluye la profesora Teresa Vegas Vilarrúbia.

El nuevo estudio publicado en la revista Science of the Total Environment ha sido financiado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, en el marco de un proyecto del Plan nacional de I+D+i.

El desafío de reconstruir el clima del pasado

Una buena interpretación paleoclimática del registro sedimentario de origen lacustre depende del buen conocimiento de las respuestas actuales del clima en la laguna. Según los expertos, determinar cuáles son los elementos de los sistemas lacustres —bióticos o abióticos— que responden a los cambios climáticos es todo un desafío. Muchos elementos pueden responder simultáneamente a factores externos (contaminación, erosión de la cuenca, etc.) y, por ello, a menudo es bastante difícil establecer una conexión inequívoca entre los cambios observados y el calentamiento global. Además, la respuesta no lineal de algunos de estos elementos frente al cambio climático añade complicaciones adicionales al sistema de estudio.

Los episodios de oxigenación actual de la laguna y la relación de este fenómeno con la temperatura atmosférica a lo largo de tres años consecutivos se han recogido también en un artículo publicado recientemente por el mismo equipo científico en la revista Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. Los investigadores prevén ahora ampliar la línea de investigación con un nuevo proyecto sobre estos procesos. Sin duda, el trabajo en alta resolución con las series temporales de indicadores, el registro climático instrumental y las técnicas estadísticas bien elegidas serán los elementos metodológicos que ayudarán a desvelar nuevas incógnitas sobre los secretos del clima del pasado en la laguna de Montcortès.

Fuente: Universitat de Barcelona

Artículo de referencia

Vegas-Vilarrúbia, T., J. P. Corella, N. Pérez-Zanón, T. Buchaca, M. C. Trapote, P. López, J. Sigró, and V. Rull (2018), Historical shifts in oxygenation regime as recorded in the laminated sediments of lake Montcortès (Central Pyrenees) support hypoxia as a continental-scale phenomenon, Science of The Total Environment, 612, 1577-1592, doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.08.148.

Trapote, M. C., T. Vegas-Vilarrúbia, P. López, E. Puche, J. Gomà, T. Buchaca, N. Cañellas-Boltà, E. Safont, J. P. Corella, and V. Rull Modern sedimentary analogues and integrated monitoring to understand varve formation in the Mediterranean Lake Montcortès (Central Pyrenees, Spain),Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, doi: https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2018.01.046.

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