Variabilidad espacial frente a temporal en el oxígeno superficial y sus consecuencias metabólicas en lagos someros...

Área de la Ciencia:

• Ciencias Ambientales; Biogeoquímica; Limnología

Sus antecedentes:

• Los lagos someros son puntos críticos biogeoquímicos críticos que influyen en los ciclos globales del carbono.
• La dinámica del oxígeno superficial (O2) es esencial para la actividad metabólica y las estimaciones del flujo de CO2, pero se comprende mal en todas las escalas.
• La investigación existente a menudo pasa por alto la heterogeneidad horizontal del O2, centrándose en las variaciones temporales y verticales.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de la variabilidad espacial y temporal horizontal del O2 en las estimaciones a nivel de lago.
• Cuantificar los errores introducidos por el muestreo en un solo sitio en la dinámica del O2 de lagos someros.
• Comprender los impulsores ambientales de la heterogeneidad del O2 en diferentes escalas espaciales y temporales.

Principales métodos:

• Se compilaron datos de monitoreo de O2 superficial de alta frecuencia y multisitio de dos lagos someros grandes (Lago Hulun y Lago Taihu) durante todo el 2021.
• Se particionó la varianza espacial y temporal horizontal del O2 para evaluar la representatividad del muestreo.
• Se analizaron los controles ambientales sobre la dinámica del O2 en escalas espaciales, estacionales y diarias.

Principales resultados:

• El muestreo en un solo sitio subestimó las concentraciones de O2 en todo el lago hasta en un 29% y las tasas metabólicas hasta en un 147%.
• Los cambios estacionales fueron el principal impulsor de la dinámica del O2 (error del 34-35%), mientras que la variabilidad diaria contribuyó con una incertidumbre del 13-20%.
• La heterogeneidad espacial del O2 se relacionó con la respiración del ecosistema y los gradientes de algas; las variaciones estacionales con la temperatura y los ciclos metabólicos; y las fluctuaciones diarias con la interacción producción-respiración.

Conclusiones:

• La heterogeneidad espacial horizontal distorsiona significativamente las estimaciones metabólicas a nivel de lago, lo que requiere la integración de datos espaciales en los modelos de ecosistemas.
• El monitoreo espaciotemporal de alta resolución es crucial para estimaciones precisas del metabolismo del lago y el flujo de carbono.
• Las estrategias de muestreo estacional específicas son imperativas para reducir las incertidumbres en las evaluaciones biogeoquímicas de lagos someros, especialmente en el contexto del cambio climático.