Muchos lagos y estanques están cambiando de color, desde un agradable azul o claro hasta un marrón oscuro o verde, causada por la escorrentía de nutrientes y carbono, junto con temperaturas más cálidas.

Los científicos y los administradores del agua están trabajando para predecir las condiciones que crean cambios de color y floraciones de algas, pero es más fácil decirlo que hacerlo.

Los investigadores han asumido principalmente que las relaciones del ecosistema que conducen a estos cambios son lineales, de tal manera que agregando más fósforo a un lago, por ejemplo, conduciría directa y proporcionalmente a un mayor crecimiento de algas.

Pero un nuevo estudio global de los lagos encuentra que estas relaciones son mucho más complejas, interrelacionados y no lineales.

"Nuestro estudio indica que no podemos predecir con precisión cómo responden los lagos al carbono y los nutrientes agregados sin incorporar dinámicas no lineales y considerar ambas entradas juntas, "dijo Meredith Holgerson, profesor asistente en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida, y primer autor del estudio, "La integración del metabolismo del ecosistema y la aloctonía del consumidor revela impulsores no lineales en el procesamiento de materia orgánica de los lagos, "que se publicó el 6 de agosto en la revista Limnología y Oceanografía .

Los lagos y estanques están cada vez más sujetos a eutrofización, un proceso en el que los nutrientes agregados promueven el crecimiento de plantas y algas que hacen que los lagos se vuelvan verdes, niveles más bajos de oxígeno en el agua y puede ser tóxico. Otro cambio al que se enfrentan los lagos es "pardear, "donde un aumento de carbono orgánico oscurece el lago y aumenta la descomposición. El cambio climático puede exacerbar estas condiciones a medida que las tormentas más frecuentes e intensas aumentan la escorrentía de nutrientes y materia orgánica del paisaje terrestre".

El estudio examina cómo los aportes de fósforo y carbono a los lagos interactúan y afectan el crecimiento de las plantas. respiración y alóctonía de la red trófica:qué cantidad de la biomasa de un organismo se originó a partir de fuentes terrestres frente a fuentes acuáticas.

En el estudio, Un equipo de ocho investigadores revisó la literatura científica para compilar conjuntos de datos del metabolismo de los ecosistemas (producción primaria bruta y respiración en un lago) y alóctonía de la red trófica (la cantidad de fuentes terrestres que alimentan la red trófica) de los lagos de todo el mundo. Si bien los estudios anteriores examinaron el metabolismo o la alotonía de forma independiente, este estudio es el primero en compararlos simultáneamente en un amplio conjunto de lagos. Al unir las dos métricas, los investigadores tenían una comprensión más clara de cómo los lagos responden a los cambios tanto en los nutrientes como en el carbono.

"Descubrimos que la mayoría de nuestras relaciones no eran lineales tanto para el metabolismo como para la alotonía, "Dijo Holgerson.

Por ejemplo, La producción primaria bruta (la tasa total de producción de material vegetal) aumentó linealmente solo a niveles intermedios de fósforo total. A niveles bajos y altos, la adición de fósforo no modificó significativamente la producción primaria bruta.

En el pasado, La sabiduría convencional decía que mayores aportaciones externas de carbono terrestre conducirían a más alóctonas en la red trófica. "Pero en vez, encontramos que la alóctona más alta requería niveles intermedios de carbono y fósforo, ", Dijo Holgerson." Para predecir cómo responderán los lagos a los cambios en las cargas de nutrientes y carbono, necesitamos comprender las formas de estas relaciones ".

Dado que la dinámica del lago no es lineal, ella dijo, el estudio apunta a posibles umbrales de cambio.

"Sin tener en cuenta estos cambios de umbral y las posibles interacciones entre el carbono y los nutrientes, predeciríamos incorrectamente la respuesta de un lago al cambio, " ella dijo.

Por último, Holgerson dijo:Las soluciones para la eutrofización y el pardeamiento implicarán reducir las cargas de nutrientes y carbono en los lagos, cuales, aunque sencillo en teoría, son difíciles de implementar.