Muitos lagos e lagoas estão mudando de cor - do azul agradável ou claro ao marrom escuro ou verde, causado pelo escoamento de nutrientes e carbono, juntamente com temperaturas mais quentes.

Cientistas e gestores de água estão trabalhando para prever as condições que criam mudanças de cor e proliferação de algas, mas é mais fácil falar do que fazer.

A maioria dos pesquisadores presumiu que as relações do ecossistema que levam a essas mudanças são lineares, de modo que adicionar mais fósforo a um lago, por exemplo, levaria direta e proporcionalmente a um maior crescimento de algas.

Mas um novo estudo global de lagos descobriu que essas relações são muito mais complexas, inter-relacionados e não lineares.

"Nosso estudo indica que não podemos prever com precisão como os lagos respondem ao carbono e nutrientes adicionados sem incorporar dinâmica não linear e considerando ambas as entradas juntas, "disse Meredith Holgerson, professor assistente do Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva da Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida, e primeiro autor do estudo, "Integrating Ecosystem Metabolism and Consumer Allochthony Reveals Nonlinear Drivers in Lake Organic Matter Processing, "que foi publicado em 6 de agosto na revista Limnologia e Oceanografia .

Lagos e lagoas estão cada vez mais sujeitos à eutrofização, um processo em que os nutrientes adicionados promovem o crescimento de plantas e algas que tornam os lagos verdes, níveis mais baixos de oxigênio na água e podem ser tóxicos. Outra mudança na face do lago é "escurecimento, “onde um aumento no carbono orgânico escurece o lago e aumenta a decomposição. As mudanças climáticas podem exacerbar essas condições, pois as tempestades mais frequentes e intensas aumentam o escoamento de nutrientes e matéria orgânica da paisagem terrestre.

O estudo examina como as entradas de fósforo e carbono nos lagos interagem e afetam o crescimento das plantas, respiração e aloctonia da teia alimentar - quanto da biomassa de um organismo se originou de fontes terrestres versus fontes aquáticas.

No estudo, uma equipe de oito pesquisadores revisou a literatura científica para compilar conjuntos de dados do metabolismo do ecossistema (produção primária bruta e respiração em um lago) e aloctonia da teia alimentar (a quantidade de fontes terrestres que alimentam a teia alimentar) de lagos ao redor do mundo. Embora estudos anteriores tenham examinado o metabolismo ou aloctonia de forma independente, este estudo é o primeiro a compará-los simultaneamente em um amplo conjunto de lagos. Ao reunir as duas métricas, os pesquisadores tiveram uma compreensão mais clara de como os lagos respondem às mudanças nos nutrientes e no carbono.

"Descobrimos que a maioria de nossos relacionamentos eram não lineares tanto para o metabolismo quanto para a aloctonia, "Holgerson disse.

Por exemplo, a produção primária bruta (a taxa total em que o material vegetal é produzido) aumentou linearmente apenas em níveis intermediários de fósforo total. Em níveis baixos e altos, adicionar fósforo não alterou significativamente a produção primária bruta.

No passado, A sabedoria convencional dizia que maiores entradas externas de carbono terrestre levariam a mais aloctonia na cadeia alimentar. "Mas ao invés, descobrimos que a maior aloctonia exigia níveis intermediários de carbono e fósforo, "Holgerson disse." A fim de prever como os lagos responderão às mudanças nas cargas de nutrientes e carbono, precisamos entender as formas dessas relações. "

Uma vez que a dinâmica do lago não é linear, ela disse, o estudo aponta para possíveis limites de mudança.

"Sem levar em conta essas mudanças de limiar e as potenciais interações entre o carbono e os nutrientes, preveríamos incorretamente a resposta de um lago à mudança, " ela disse.

Em última análise, Holgerson disse, soluções para a eutrofização e escurecimento envolverão a redução das cargas de nutrientes e carbono para os lagos, que, embora seja simples em teoria, são difíceis de implementar.