Door de stijgende temperaturen kunnen rivieren in de Centraal-Europa en de VS steeds minder zuurstof vasthouden. Vissen lopen hierdoor gevaar.
De zuurstofgehaltes van rivieren in Centraal-Europa en de Verenigde Staten nemen in hoog tempo af door de stijgende temperaturen. Hierdoor lopen vissen gevaar. Milieuwetenschapper Li Li van de universiteit van Pennsylvania en haar collega’s onderzochten de zuurstof- en temperatuurniveaus van 796 rivieren in de VS en Centraal-Europa. Ze gebruikten daarvoor meetgegevens uit de jaren 1981 tot 2019, die ze uit verschillende bronnen haalden.
Machine learning
Er bestaat geen databank met daarin alle relevante metingen van rivieren. Daarom moesten Li en haar collega’s verschillende gegevensbronnen combineren om een uitgebreide dagelijkse dataset te maken voor de honderden rivieren. Ze keken onder andere naar watertemperatuur, zuurstofniveau, weersinformatie en informatie over de lokale bodem. De resultaten werden gepubliceerd in het vakblad Nature Climate Change.
Mieren zijn magnifieke navigators
Mieren zijn in staat tot verbazingwekkende navigatieprestaties. Misschien kan waardering hiervoor helpen om deze insectensoorten te behouden.
Met behulp van hun dataset hebben de onderzoekers vervolgens een machine learning-model gemaakt, een type kunstmatige intelligentie die schattingen kan maken over de dagelijkse zuurstof- en temperatuurniveaus voor de 796 rivieren.
De onderzoekers ontdekten dat in de afgelopen vier decennia 87 procent van de rivieren warmer was geworden. Ook bleek dat 70 procent van de rivieren nu minder zuurstof bevatten. ‘Voor elke vloeistof geldt dat de capaciteit om gassen vast te houden afneemt als de vloeistof warmer is’, zegt Li.
Stedelijke rivieren zijn in deze periode het meest opgewarmd. Desondanks bleek dat rivieren bij landbouwgebieden sneller zuurstof verloren. ‘Ik denk dat agrarische rivieren meer voedingsstoffen bevatten die zuurstof verbruiken,’ zegt Li. Die voedingsstoffen kunnen in rivieren terechtkomen door de meststoffen die over de landbouwgrond worden verspreid.
Vissen in gevaar
Het zuurstofverlies in rivieren brengt vissen in gevaar. ‘Als het zuurstofgehalte tot een bepaald niveau daalt, stikken ze,’ zegt Li. Gezonde rivieren hebben meestal een opgelost zuurstofgehalte van meer dan 8 milligram per liter. Rivieren met minder dan 3 milligram per liter worden als hypoxisch beschouwd, daar zit te weinig zuurstof in, en dat vormt een acuut gevaar voor vissen.
De onderzoekers gebruikten hun model ook om voorspellingen te doen over de temperatuur en het zuurstofgehalte van rivieren tot het jaar 2100. Ze ontdekten dat als de temperatuur met 2,7 graden Celsius stijgt, de rivieren nog 1,6 keer sneller hun zuurstof verliezen. De rivier Brooker Creek in Florida heeft nu bijvoorbeeld ongeveer 204 hypoxiedagen per jaar. Het model van Li en haar collega’s voorspelt dat dit aantal met 5,7 dagen per decennium zal toenemen.
