Quantità crescenti di composti di carbonio di colore scuro che provengono dai bacini idrografici fluiscono nell'Artico e nei laghi settentrionali. Alterano l'utilizzo delle risorse e la struttura della comunità dei macroinvertebrati, afferma Msci Henriikka Kivilä nella sua tesi di dottorato in scienze acquatiche presso l'Università di Jyväskylä. Le registrazioni dei sedimenti a lungo termine hanno anche rivelato che oltre al flusso superficiale, i nutrienti di origine marina potrebbero avere un ruolo significativo nel futuro dei laghi costieri artici.

Scongelamento del permafrost, l'aumento della vegetazione della tundra e i cambiamenti nei modelli delle precipitazioni sono effetti ben noti del cambiamento climatico nei paesaggi artici. I composti di carbonio provenienti dal permafrost e dai suoli più spessi finiscono nei laghi lungo il flusso superficiale e vengono elaborati da diversi organismi lì.

Nella sua tesi Henriikka Kivilä ha esaminato come il materiale proveniente dall'esterno dei laghi (materiale alloctono) ha influenzato le strutture di assemblaggio funzionale e l'utilizzo delle risorse nei laghi utilizzando archivi di sedimenti lacustri.

I risultati mostrano che più componenti terrestri sono stati incorporati nella rete alimentare quando il carico terrestre era più forte. L'aumento del carico terrestre ha aumentato la produttività nei laghi e ha alterato gli assemblaggi funzionali dei macroinvertebrati da, Per esempio, riducendo la quota di filtratori.

I gruppi funzionali dei macroinvertebrati possono essere classificati, ad esempio, da come raccolgono il cibo, come predatori, filtratori e collettori. I macroinvertebrati partecipano all'elaborazione del carico di carbonio nei laghi, poiché alimentandosi e muovendosi sul fondo influiscono sulla quantità di carbonio e di nutrienti legati al sedimento lacustre.

"I cambiamenti dei gruppi funzionali sono importanti nell'ecosistema, poiché indicano cambiamenti strutturali su scala più ampia rispetto ai cambiamenti di specie. Si riferiscono anche alla resilienza dell'ecosistema contro il cambiamento ambientale. Finora, ci sono pochissime ricerche di questo tipo da documenti a lungo termine, "Note di Kivilä.

Chiavi per il futuro dal passato

Kivilä afferma che i cambiamenti passati ci aiutano a prevedere i cambiamenti futuri.

"Dal nostro record del nucleo di sedimenti canadesi abbiamo osservato che soprattutto i nutrienti di origine marina hanno potenziato la produzione primaria nel lago. In futuro, l'innalzamento del livello del mare indotto dai cambiamenti climatici può rendere i laghi costieri artici più produttivi, " dice Kivilà.

Gli apporti alloctoni di carbonio aumentano la produzione microbica nei laghi settentrionali, che aumenta le emissioni di anidride carbonica dai laghi. Produttori primari acquatici, come alghe e altri organismi fotosintetizzanti, legano l'anidride carbonica, ma spesso viene rilasciata più anidride carbonica di quella legata.

"I laghi del nord hanno un ruolo significativo nel ciclo globale del carbonio, quindi è importante capire cosa succede a questi input alloctoni nei laghi e come influenzano gli ecosistemi lacustri. Abbiamo bisogno di questo tipo di informazioni per prevedere gli impatti dei cambiamenti climatici in futuro".

Nel suo dottorato di ricerca tesi Kivilä ha studiato campioni di sedimenti superficiali e due carote di sedimenti che coprono alcune migliaia di anni da laghi situati nella Lapponia finlandese e nel Canada artico. Ha studiato l'utilizzo delle risorse dei macroinvertebrati da firme isotopiche stabili di carbonio e azoto da resti di insetti fossili. L'origine della nutrizione consumata dagli insetti può essere modellata sulla base dei rapporti isotopici stabili.