La pérdida de hielo de los lagos tiene amplias consecuencias ambientales y sociales

Los lagos de agua dulce del mundo se están congelando durante períodos más cortos debido al cambio climático. Este cambio tiene importantes implicaciones para la seguridad humana, así como para la calidad del agua, la biodiversidad y los ciclos globales de nutrientes, según un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de investigadores dirigido por Stephanie Hampton de Carnegie Science, una institución de investigación independiente situada en Estados Unidos.

Este análisis, realizado por científicos de Estados Unidos, Canadá y Suecia, constituye un importante llamado a la acción para la investigación de la ecología del agua dulce en invierno. Los resultados de la investigación se publican en 'Science'.

El mundo tiene millones de lagos de agua dulce, la mayoría de los cuales se congelan durante el invierno. El riguroso análisis del equipo indica que se ha producido un cambio enorme en la duración del hielo de los lagos en los últimos 25 años, y que el derretimiento comenzó al menos un mes antes que en siglos anteriores.

"La duración media de las condiciones de hielo se ha reducido en 31 días en los últimos 165 años y miles de lagos que históricamente se congelaban cada invierno ahora experimentan años sin hielo", explica Hampton. "Esto tiene importantes implicaciones para las comunidades de todo el mundo que dependen de estos lagos para obtener agua potable, recreación, pesca y transporte por caminos de hielo, así como para su identidad espiritual y cultural".

Hampton, subdirectora de la división de Ciencias de la Biosfera e Ingeniería de Carnegie Science, es una ecóloga de agua dulce con 18 años de experiencia en el estudio del plancton microscópico en el lago Baikal, en Siberia. Durante la última década, ha estado ampliando el alcance de su trabajo para abordar las tendencias globales en el hielo de los lagos en un mundo en calentamiento.

El análisis del equipo desglosa el daño ecológico causado por la pérdida de hielo, desde la salud de lagos individuales hasta el delicado equilibrio de los ciclos dinámicos que componen el sistema terrestre. Los investigadores sostienen que los ecólogos de todo el mundo deben estudiar los lagos durante el invierno (tradicionalmente evitados por problemas logísticos y de seguridad) para comprender verdaderamente los amplios riesgos que plantea la pérdida de hielo. Su artículo identifica varias áreas clave para estudios adicionales que tienen importantes implicaciones para la salud humana y ambiental.

Según Hampton y sus colaboradores, la menor duración del hielo y las temperaturas más cálidas afectan de manera crucial a la biogeoquímica y al metabolismo microbiano de los lagos y los exponen a un mayor riesgo de deterioro de la calidad del agua. Por ejemplo, en aguas más cálidas pueden formarse floraciones tóxicas de cianobacterias, lo que pone en riesgo tanto a los peces como a los seres humanos. Para complicar aún más la situación, las condiciones de bajo oxígeno causadas por estas floraciones pueden liberar metales que quedan secuestrados en los sedimentos del lecho del lago, lo que plantea problemas adicionales en cuanto a la calidad del agua.

Los investigadores indican que los cambios en la duración del hielo también tienen implicaciones para la biodiversidad de los ecosistemas lacustres. Por ejemplo, los cambios de temperatura pueden permitir que las especies invasoras que están adaptadas a aguas más cálidas prosperen, mientras que los peces y otros organismos de aguas frías se ven afectados negativamente.

Los investigadores destacan la importancia de seguir investigando cómo la pérdida de hielo de los lagos está afectando al ciclo global del carbono. La evidencia indica que la capa de hielo permite a los lagos secuestrar carbono de la atmósfera y el calentamiento del agua libera más metano, óxido nitroso y otros gases de efecto invernadero.

Además, la pérdida de hielo provoca una mayor evaporación del agua del lago (lo que con el tiempo podría reducir el acceso de la comunidad circundante al agua dulce) y potencialmente expone a quienes viven cerca a nevadas más intensas y una mayor erosión. Se necesitan más investigaciones para comprender las muchas formas en que los lagos contribuyen al ciclo del agua en un mundo en calentamiento.

"Está más que claro que muchos lagos se congelan más tarde, se derriten antes o ambas cosas", aclar Hampton. "Más de mil millones de personas viven cerca de lagos que se congelan, y estos cambios están afectando el uso que la gente hace de ellos. Al analizar lo que sabemos sobre cómo estos cambios están afectando a los ecosistemas lacustres y a las comunidades humanas, hemos identificado temas clave que deben estudiarse con mayor detalle. Solo si comprendemos la amplitud y la complejidad de estos riesgos podremos desarrollar estrategias para mitigarlos".

Aunque científicos como Hampton llevan décadas estudiando la ecología del hemisferio norte y de los lagos de gran altitud, la investigación de los lagos en invierno es un campo emergente. Hampton y otros colegas están a la vanguardia del desarrollo de protocolos de investigación seguros en condiciones de hielo. A principios de este año, ella y sus colaboradores organizaron una "escuela de invierno" en el lago Trout de Wisconsin, donde investigadores principiantes recibieron formación sobre cómo tomar muestras de forma segura de masas de agua cubiertas de hielo.

"De cara al futuro, debemos invertir en una comprensión más profunda de los roles cruciales que desempeña el hielo de los lagos en la salud de nuestro planeta y en las comunidades que dependen de estos cuerpos de agua", concluye Hampton.