Lagos en alerta por el cambio climático

Gabriela Vázquez¹y Margarita Caballero²

Los lagos responden rápidamente al cambio climático: aumentan la temperatura,  estratificación y anoxia, liberan nutrientes y favorecen el crecimiento de las algas. Los registros sedimentarios y las diatomeas permiten reconstruir los cambios y anticipar la evolución futura de estos ecosistemas.

Los lagos son considerados “centinelas” del cambio climático porque responden con rapidez a las variaciones del ambiente y reflejan lo que ocurre en su entorno. En las últimas décadas, el calentamiento global ha alterado significativamente el funcionamiento de estos ecosistemas, afectando sus características físicas, químicas y biológicas.

Indicadores del efecto del cambio climático en lagos profundos. Modificado de Adrian et al. (2009).

En los lagos profundos (con más de 10 m de profundidad), se han identificado diversos indicadores del cambio climático. Entre los indicadores físicos, destaca el aumento de la temperatura superficial del agua, estrechamente relacionado con la temperatura del aire a escala regional. Este calentamiento favorece la estratificación térmica, es decir, la formación de capas de agua con temperaturas y densidades distintas que se mezclan cada vez menos. Como resultado, el agua superficial (más cálida y ligera) permanece separada del agua profunda (más fría y densa).

Además, el cambio climático está incrementando la duración y la intensidad de la estratificación térmica durante el verano. Esto reduce la frecuencia con la que el lago se mezcla por completo, un proceso clave para mantener la calidad del agua. Cuando la mezcla es insuficiente durante varios años consecutivos, el oxígeno disuelto en las capas profundas puede agotarse, lo que genera condiciones de anoxia (ausencia de oxígeno), un indicador químico importante.

Florecimiento algal en el lago Chalchoapan en Los Tuxtlas, Ver. Foto: Gabriela Vázquez. Algunas especies de diatomeas indicadoras del estado trófico de los lagos utilizadas en estudios paleolimnológicos. 1) Caloneis sp.; 2) Mastogloia sp.; 3) Diploneis sp.; 4) Pinnularia sp.; 5) Gomphonema acuminatum; 6) Surirella sp., 7) Cymbella mexicana; 8) Discostella stelligeroides; 9) Fragilaria crotonensis; 10) Achnanthidium minutissimum; 11) Gomphonema accuminatum; 12) Sellaphora pupula; 13) Aulacoseira granulata; 14) Encyonema silesiacum; 15) Nitzschia amphibia; 16) Gogorevia exilis; 17) Stephanocyclus meneghinianus; 18) Discostella pseudostelligera; 19) Cyclotella petenensis; 20) Discostella sp.; 21) Mastogloia calcarea; 22) Staurosira construens. 

La anoxia en el fondo del lago tiene efectos en cascada. En ausencia de oxígeno, los sedimentos liberan nutrientes previamente retenidos, como fósforo y nitrógeno en forma de amonio. Este aumento de los nutrientes disponibles favorece el crecimiento excesivo de algas (un indicador biológico), conocido como florecimiento algal. Estos florecimientos reducen la transparencia del agua y alteran la composición de las comunidades de algas y zooplancton. Además, la falta de oxígeno limita la supervivencia de peces que dependen de aguas frías y bien oxigenadas.

En este contexto, se ha propuesto el concepto de eutrofización inducida por el clima, que se refiere a que los lagos presentan mayor turbidez, proliferación de algas y disminución del oxígeno, todo ello sin un incremento externo de nutrientes. Este fenómeno se debe a la combinación de procesos internos favorecidos por el calentamiento global, entre otros, como una mayor estratificación térmica de los lagos, la anoxia en el fondo y la liberación de nutrientes desde los sedimentos.

Lago Chalchoapan en Los Tuxtlas, Ver. Se observan manchas que indican florecimientos de cianobacterias. Foto: Gabriela Vázquez

Para comprender mejor estos cambios, se emplean registros históricos de largo plazo de los lagos junto con el análisis de núcleos de sedimento del fondo, utilizando las diatomeas como bioindicadores. A partir de estos registros, la paleolimnología, la ciencia que estudia la historia de los lagos, permite reconstruir cómo han cambiado las condiciones ambientales a escalas temporales amplias, desde décadas hasta miles de años. Estos registros son clave para identificar variaciones climáticas recientes en términos geológicos.

Gracias a esta información, es posible no solo comprender mejor los cambios actuales, sino también anticipar cómo podrían evolucionar los ecosistemas lacustres en el futuro ante el cambio climático.

Referencias

• Adrian, R., O'Reilly, C. M., Zagarese, H., Baines, S. B., Hessen, D. O., Keller, W., ... & Winder, M. 2009. Lakes as sentinels of climate change. Limnology and Oceanography, 54: 2283-2297.

¹Red de Ecología Funcional, INECOL.

²Laboratorio de Paleolimnología, Instituto de Geofísica, UNAM.

Slider: Lago Manantiales en Los Tuxtlas.