A maioria das reservas de água doce do planeta são encontradas no hemisfério norte, uma região que está mudando rapidamente em resposta à atividade humana e às mudanças nas tendências climáticas. Uma equipe internacional de cientistas analisou 147 lagos do norte e descobriu que muitos dependem dos nutrientes das folhas das árvores, agulhas de pinheiro, e outras plantas cultivadas na terra para alimentar a vida aquática.

O estudo, publicado hoje em Avanços da Ciência , oferece a análise mais abrangente até à data sobre os subsídios terrestres para cadeias alimentares lacustres. As descobertas ressaltam a interconexão dos sistemas terrestres e aquáticos e entregam uma mensagem chave:para manter os lagos no hemisfério norte, os gerentes devem compreender como as mudanças na paisagem - como o desmatamento da floresta ou a agricultura - impactam as teias alimentares dos lagos.

Dr. Christopher Solomon, cientista do Instituto Cary de Estudos de Ecossistemas e co-autor do artigo, explica, "Como o suporte terrestre das teias alimentares aquáticas difere entre os lagos, tem havido alguma controvérsia sobre sua importância relativa. Decidimos revelar até que ponto os organismos de água doce dependem dos nutrientes terrestres para sobreviver, e os fatores que influenciam a variabilidade entre lagos em uma ampla área geográfica. "

Para descobrir a ligação entre bacias hidrográficas e teias alimentares de lagos, a equipe de pesquisa concentrou sua atenção no zooplâncton. Esses minúsculos animais formam a base da teia alimentar aquática e são essenciais para a sobrevivência dos peixes e de outras formas de vida aquática.

Mais de 550 amostras de zooplâncton foram coletadas em lagos em uma série de condições, de boreal a subtropical. Muitos desses locais estão agrupados na região dos Grandes Lagos e em todo o norte da Europa. Técnicas de isótopos estáveis ​​foram usadas para determinar se o zooplâncton em uma determinada amostra estava se alimentando principalmente de plantas aquáticas, ou em vez de focar nas folhas, agulhas de pinheiro, e outro material orgânico que lava em lagos de suas bacias hidrográficas.

Potenciais fontes de nutrientes - como serapilheira, matéria orgânica do solo, fitoplâncton, e algas - contêm assinaturas isotópicas únicas. O zooplâncton carrega a assinatura isotópica da fonte de alimento da qual derivam a maior parte de seus nutrientes. Em metade das amostras de zooplâncton, os animais eram compostos de pelo menos 42% de material derivado da terra. Em alguns casos, fontes terrestres foram responsáveis ​​por até 83% da biomassa total do zooplâncton.

Comenta Salomão, "Se você é o que você come, então muitos peixes que vivem no lago são, em parte, composta por plantas de suas bacias hidrográficas. Entender como os lagos estão ligados à terra é vital para o manejo eficaz da água doce. "

Para esse fim, a equipe também investigou como as características físicas da terra drenando para os lagos influenciam os subsídios terrestres para as teias alimentares dos lagos. Diferenças na cobertura de árvores, densidade da vegetação, concentrações de carbono no solo, área do lago, e o perímetro do lago pode impactar a quantidade de matéria terrestre disponível para a vida aquática.

Quando os lagos se aninhavam em paisagens com árvores e vegetação abundantes, a equipe descobriu que o zooplâncton depende mais dos nutrientes gerados pela terra. Lagos com pequenas áreas de superfície em relação ao comprimento de suas linhas costeiras também dependiam mais dos insumos terrestres. Nesses sites, mudanças na vegetação costeira, como limpar uma área de floresta para um estacionamento recreativo, pode ter um impacto negativo significativo na vida do lago.

Mas nem todos os lagos dependem de insumos terrestres. Em lagos com muitas algas, os animais geralmente preferem esses recursos às alternativas terrestres porque são mais ricos em ácidos graxos e macronutrientes. Uso da terra que aumenta a matéria orgânica terrestre nesses lagos, como reflorestar um local limpo, pode criar sombra que reduz o crescimento de algas, forçando os organismos a mudar sua alimentação para fontes terrestres.

O autor principal, Dr. Andrew Tanentzap, do Departamento de Ciências Vegetais da Universidade de Cambridge, observa:"Tudo está mais conectado do que pensamos. Nosso objetivo é ajudar a identificar quais lagos dependem de subsídios terrestres - e quais não são - para que o planejamento do uso da terra leve em conta os impactos nas águas a jusante."

"O gerenciamento depende do que você deseja alcançar. Se o sistema é aquele em que o crescimento de algas é um problema, uma boa maneira de combater isso é com recursos terrestres que sombreiam o crescimento de algas, mas ao mesmo tempo pode suportar o zooplâncton, "Tanentzap explica. A criação de barreiras ribeirinhas pode ser uma estratégia eficaz para gerenciar a entrada terrestre em sistemas de água doce.