Al fine di ottenere informazioni su come respirano i laghi, Gli scienziati dell'EPFL hanno studiato l'esaurimento dell'ossigeno nelle profondità del Lago di Ginevra – la prima volta che tale ricerca è stata condotta. Raccogliendo dati chiave, sono stati in grado di migliorare la loro comprensione dell'ecosistema del lago e di come è probabile che si evolva nel tempo.

In autunno, i laghi subiscono il loro scambio idrico annuale sotto forma di forti venti, afflussi dai fiumi e variazioni della temperatura dell'acqua mescolano l'acqua. In questi mesi più freddi, l'acqua superficiale, che è ricco di ossigeno, si raffredda, affonda e si mescola agli strati più profondi, che porta ossigeno fresco nelle profondità dei laghi. Ma poiché il Lago di Ginevra è così profondo - scendendo a 310 metri - lo scambio d'acqua è solo parziale. Il lago viene completamente riossigenato solo ogni otto anni circa. Una carenza di ossigeno a lungo termine potrebbe distruggere la flora e la fauna che vivono nelle profondità del lago.

Per capire meglio come respirano i laghi, Robert Schwefel del laboratorio di fisica dei sistemi acquatici dell'EPFL ha sondato le profondità del Lago di Ginevra per misurare i livelli di ossigeno lì. Ha prelevato campioni a diverse profondità utilizzando un robot in grado di scendere per diverse centinaia di metri. Grazie alle microsonde del robot, era in grado di misurare le concentrazioni di ossigeno micrometro per micrometro, sia nell'acqua che nel sedimento. I campioni sono stati prelevati in sette località, e i risultati sono stati piuttosto eloquenti:"Siamo stati in grado di raccogliere dati essenziali per stimare l'esaurimento di ossigeno nel sedimento, qualcosa che non era mai stato misurato prima sul campo".

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Dalla metà del secolo scorso, l'attività antropica - o umana - ha causato l'aumento della temperatura dell'acqua e ha portato all'eutrofizzazione, per cui i nutrienti si accumulano nell'acqua e causano la proliferazione delle alghe. Ciò ha destabilizzato l'intero ecosistema dei laghi. Nel passato, sostanze chimiche tossiche e altri rifiuti un tempo venivano smaltiti attraverso sistemi di drenaggio che scorrevano direttamente nei nostri laghi, poiché si pensava che i laghi potessero pulirsi da soli. Però, è apparso evidente che non era così, e le misure iniziarono ad essere messe in atto a partire dagli anni '60:furono migliorati gli impianti di trattamento delle acque, e nel 1985 è stato vietato l'uso di fosfati nei detersivi in ​​polvere. Di conseguenza, I laghi svizzeri sono diventati molto più puliti. Ancora, nonostante tutti questi sforzi, non hanno ancora abbastanza ossigeno.

Con tutte le alghe che si sono accumulate negli ultimi 50 anni, c'è un'immensa quantità di materia organica nei sedimenti di acque profonde, e i batteri che distruggono questa materia consumano molto ossigeno. "Solo perché abbiamo ridotto la quantità di fosfati provenienti dall'agricoltura e dall'industria non significa che tutto sia come dovrebbe essere. Ci vorrà del tempo prima che i nostri laghi possano respirare di nuovo correttamente, "dice Damien Bouffard, che è stato coinvolto nella ricerca.

Misurando con precisione la concentrazione di ossigeno attraverso intere colonne d'acqua e il sedimento sottostante, i ricercatori sono stati in grado di spiegare come si sta esaurendo l'ossigeno, con il sedimento che rappresenta il 30% dell'esaurimento totale di ossigeno. I ricercatori sono stati anche in grado di creare un modello che mostra come l'esaurimento dell'ossigeno varia con la profondità, e hanno dimostrato come la morfometria del lago e la diminuzione della mineralizzazione della materia organica nella colonna d'acqua influenzino ampiamente l'esaurimento dell'ossigeno.

Utilizzando questi dati micrometrici, i ricercatori hanno creato un modello su larga scala della dinamica dell'ossigeno nel lago e hanno attinto alla loro conoscenza dei flussi d'acqua per prevedere cosa potrebbe accadere in futuro. Sebbene i ricercatori sperino che l'esaurimento dell'ossigeno nel sedimento diminuisca gradualmente, il cambiamento climatico continuerà ad avere un impatto sugli scambi idrici. Sono quindi necessari ulteriori studi.

I risultati sono stati pubblicati in Limnologia e Oceanografia .