北极淡水生态系统

北极可能令人惊讶,它拥有丰富多样的淡水生态系统,包括湖泊、池塘、河流和溪流以及三角洲和湿地。位于北极的一些河流和相关的三角洲是世界上最大的,包括莱娜、奥布和延尼西。

该区域还拥有地球上一些最大和最深的湖泊,包括大熊湖、大奴隶湖和Taymyr湖,这些淡水体从永久和断断续续的河流和流水中获取水源,这些河流和流水排流着山区、高地和冰川地区。

突出的一个事实是,在北极的某些地区,淡水系统可以覆盖80%或80%以上的陆地总面积,尽管北极有丰富的淡水系统,但与南地淡水系统相比,这些系统一般不支持大量的生物多样性,例如,与低纬度地区相比,鱼类物种多样性非常低。

北极淡水冰层覆盖减少

北极的这些淡水系统含有多种生境,这些生境支持各种长期和暂时生物,这些生物随着时间的演变而演变,在北极极端和通常多变的环境中生存下来:除了寒冷的气温之外,北极淡水系统养分水平低,光线水平低,抑制了物种数量的起飞。

这些淡水环境是研究全球气候系统的科学家的重要试金石,因为地球大气的变化通常首先对这些生境产生影响。科学家们已经发现,在过去150年中,由于全球气温上升,淡水冰盖平均减少了两周。

随着冰覆盖的减少,水生植物和藻类的生长可能会随着时间的推移而增加,因为水生植物和藻类的生长会由于分解率的提高而降低氧气水平。随着淡水温度升高,鱼类栖息地会随着冷水物种数量减少而变化,同时增加向北流动的暖水鱼类的概率。

北极湖泊的形成

这些湖泊是极地地区最丰富和最有生产力的水生态系统,被视为生物 " 热点 " ,为微生物、底栖生物群落、水生植物、浮游生物、鱼类和鸟类提供栖息地,对于人类人口也至关重要,因为它们使传统的自给生活方式得以生存,并为社区提供淡水来源,特别是在没有地下水供应的地区。

然而,这些湖泊并不是北极地平线上的永久定着物,因为人们知道它们会消失。仅在加拿大西部北极地区,数千个湖泊就已经消失,因为它们是在冰川后的温暖时期形成,在冰冷后的13000年到现在的8000年之间。虽然这些湖泊自然地出现并消失,但人们担心与气候变化有关的上升温度甚至会在北极地区看到永久水体,而北极已经存在数千年了,这些水体已经完全干涸,再也没有再出现。

北极区域的河三角洲

北极的河三角洲被视为湖泊丰富且不为人所知的生态系统。环极地区第二大三角洲麦肯齐三角洲(MacKenzie Delta)是一个大型三角洲,从MacKenzie河外端形成,进入加拿大西北极的波弗特海,横跨北冰洋下游区域。大约90%的三角洲供水由MacKenzie河提供,Peel河和其他来源提供了少量捐助。

三角洲地区有多个渠道和温带湖泊和湿地。三角洲的洪泛平原也由淤泥和沙子组成,受永久冻土影响。地表覆盖的物种有葡萄、藻类、柳、柳、白、罂粟和苔原。

三角洲大部分的热压湖都是由长期冻土融化和沉降的常温洪温形成。然而,湖泊是流体系统,研究人员根据洪水频率将其分为三种类型:没有连续连接河流的封闭湖;在洪水期间每年连接的低封闭湖在断裂前,高封闭湖每年连接一次,而高封闭湖每年连接少于一年。

不同的河与湖连接时间

科学家们收集了40多年的数据,确定平均河流与湖泊的连接时间从最低高地湖泊的每年150天以上到最高高地湖泊的每年5天以下不等。然而,由于气温变暖、河水泛滥模式变化和海平面上升,气候变化正在影响盆地的湖泊。

一项科学研究表明,过去三十年来,McKenzie三角洲的河流与湖泊连接时间在最低高地湖泊增加了30多天,而在高地湖泊,河流与湖泊连接的天数可能缩短了。

科学家们推测连接时间较长表明整个三角洲的夏季低水位上升约0.3米,相当于该地区当地海平面升高的三倍以上。与此同时,人们推测连接时间较短是因为河流-冰裂变不断减少。

北极淡水系统营养水平的变化

气候变化可能会对北极淡水系统产生影响,因为营养物的浓度在增加或下降。由于水温变暖,影响生物多样性,湖水的磷含量可能因初级生产增加而下降。

然而,降水量增加带来的更多径流可能会增加养分水平,但可能会对本地物种产生不利影响,因为养分和暖水的浓度增加会增加物种的丰富性 — — 许多物种会向北迁移 — — 影响本地物种的生存能力,因为他们以前不必竞争食物或光线。

在没有鱼类的湖泊中,增加营养水平可能导致大量食用浮游动物放牧,如果营养物质大量进入淡水系统,甚至可能成为河流的主要主要产物,并使用大部分现有资源。

气温上升和湖泊生产力提高的另一个问题是藻类开花的可能性,这反过来又会降低藻类生长分解后的湖氧水平。

影响北极淡水系统的土地覆盖物变化

由于集水区和沿岸带土地覆盖物的改变,气温上升还可能影响淡水生态系统,森林植被、林地和北极苔原可能向北迁移的植被区可能会发生变化,北极淡水系统可能会因这些系统的能源变化而发生变化,从藻类生产所推动的改变到新开发的河滨树木和灌木粗糙的分泌所助长的改变。

这种变化将影响生物多样性,此外,气候变化和相关的土地覆盖变化可能会导致物种移徙的变化:斯瓦尔巴的科学家发现,气温升高导致鹅群进入以前太冷的地区,这反过来又导致鸟类从投入湖泊和池塘的投落物中增加富营养化。

目前正在开展进一步科学研究,以更好地了解气候变化如何影响北极淡水生态系统,从而了解甚至可能减轻生态系统的变化。