Los lagos tienden a emitir dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera, convirtiéndolos en actores importantes en la regulación natural del clima del planeta. Sin embargo, la dirección del flujo de CO2 entre los lagos y la atmósfera puede verse influida por los seres humanos o por factores naturales como las precipitaciones o la temperatura del aire.

El lago Superior es el lago de agua dulce más grande del planeta, y varios estudios detallados que se llevaron a cabo a fines de la década de 1990 y principios de la de 2000 encontraron que, como la mayoría de los lagos, era una fuente neta de CO2 a la atmósfera. Sin embargo, publicaciones anteriores describían el lago Superior como un sumidero de CO2 atmosférico. El Dr. Soren Brothers del Centro de Ecología y el Departamento de Ciencias de la Cuenca de la USU analizó los datos de monitoreo de las concentraciones de oxígeno disuelto en el lago durante los últimos 50 años. Su análisis indicó que en la mayoría de los años el lago absorbe CO2 atmosférico desde finales de mayo hasta principios de octubre. pero luego expulsa CO2 durante el invierno.

Este nuevo análisis de los flujos de CO2 dio como resultado la publicación de Light puede haber desencadenado un período de heterotrofia neta en el lago Superior en Limnología y Oceanografía por Soren Brothers y su coautor, el Dr. Paul Sibley de la Universidad de Guelph. Su síntesis indicó que un poderoso evento climático como El Niño de 1997/98, junto con los efectos del cambio climático, podría convertir al Lago Superior en una fuente temporal de CO2 a la atmósfera durante el verano. Su investigación demuestra cómo la dinámica cambiante del CO2 en los lagos contribuye y se ve afectada por el cambio climático. El Niño de 1997/98 se asoció con una fuerte disminución de la capa de hielo invernal del Lago Superior, mientras que el cambio climático había calentado gradualmente sus aguas y reducido su cobertura de nubes. Un aumento simultáneo en la claridad del agua resultó en una mayor penetración de la luz, liberando una parte de la reserva de carbono orgánico disuelto del lago para su liberación a la atmósfera como CO2. Desde principios hasta mediados de la década de 2000, el lago parece haber vuelto a ser un sumidero neto de CO2 atmosférico.

Como las características del agua del lago Superior son similares en muchos aspectos a las de algunas partes de los océanos del mundo, Brothers y Sibley sugieren que sus hallazgos pueden ser relevantes para la gran reserva global de carbono orgánico disuelto en las aguas marinas. Existen importantes implicaciones para las posibles retroalimentaciones marino-atmosféricas con el calentamiento climático futuro.