Un lac din nord-vestul provinciei Ontario a devenit locul unui experiment de referință privind efectele ploilor acide. Timp de 17 ani, oamenii de știință au adăugat în mod deliberat acid sulfuric în Lacul 223, în fiecare săptămână, modificând treptat chimia apei pentru a imita efectele ploilor acide care afectau lacurile din America de Nord și Europa.
Între 1976 și 1993, pH-ul lacului a scăzut de la 6,8 la 5,2, în timp ce cercetătorii au urmărit modul în care schimbarea condițiilor afecta ecosistemul. Experimentul s-a încheiat în urmă cu zeci de ani, iar chimia apei lacului a revenit între timp la condiții similare celor existente înainte de experiment, potrivit Times of India.
Ecosistemul, însă, nu s-a refăcut în același ritm.
Potrivit Institutului Internațional pentru Dezvoltare Durabilă – Experimental Lakes Area (IISD-ELA), populația de păstrăv de lac a rămas la mai puțin de jumătate din nivelul de dinaintea experimentului, iar peștii cresc și mai lent.
Un lac transformat în laborator
Lacul 223 face parte din Experimental Lakes Area a IISD, o regiune din nord-vestul provinciei Ontario care cuprinde 58 de lacuri și bazinele lor hidrografice, rezervate cercetării științifice.
În loc să studieze organisme individuale într-un laborator, cercetătorii pot modifica ecosisteme lacustre întregi și pot observa modul în care diferite presiuni asupra mediului afectează totul, de la chimia apei până la populațiile de pești.
Experimentul privind ploile acide a fost conceput pentru a reproduce nivelul de aciditate cu care se confruntau ecosistemele de apă dulce în anii 1970.
Acidul sulfuric a fost adăugat săptămânal în Lacul 223, permițând cercetătorilor să crească treptat aciditatea, în loc să provoace o schimbare bruscă. Pe parcursul experimentului, pH-ul lacului a scăzut de la 6,8 la 5,2.
Modificările rezultate au demonstrat cât de sensibile pot fi rețelele trofice din ecosistemele de apă dulce la acidificare. Mai multe specii de pești și nevertebrate au dispărut pe măsură ce condițiile s-au schimbat.
Impactul mai larg al ploilor acide
La vremea respectivă, ploile acide reprezentau o problemă majoră de mediu. Dioxidul de sulf și oxizii de azot, eliberați în principal prin arderea combustibililor fosili, pot reacționa în atmosferă și pot forma acizi.
Acești compuși pot reveni apoi la sol sub formă de ploaie, zăpadă și alte tipuri de precipitații. Problema era deosebit de importantă în anumite regiuni din estul Americii de Nord și nordul Europei, unde precipitațiile acide afectau ecosistemele de apă dulce.
Oamenii de știință suspectau că emisiile industriale contribuiau la scăderea populațiilor de pești, însă dovezile obținute prin experimente desfășurate în lacuri întregi au contribuit la demonstrarea modului în care procesul putea afecta rețele trofice complete.
În Lacul 223, cercetătorii au observat o scădere a condiției fizice și a succesului reproductiv la unii pești, în timp ce populația de boiștean cu cap mare aproape a dispărut.
Și păstrăvul de lac a fost afectat. Modificările sursei de hrană și ale condițiilor ecosistemului au contribuit la declinul acestei specii.
Rezultatele au contribuit la consolidarea argumentelor științifice în favoarea controlării emisiilor industriale. Cercetările desfășurate în Experimental Lakes Area au furnizat dovezi care au influențat reglementările privind emisiile atmosferice atât în Canada, cât și în Statele Unite.
Chimia apei s-a refăcut prima
Una dintre cele mai importante observații ale experimentului din Lacul 223 a apărut după oprirea adăugării de acid.
Apa lacului a revenit în cele din urmă la o compoziție chimică similară celei existente înainte de experiment. Componentele vii ale ecosistemului nu au revenit însă pur și simplu la starea inițială.
Potrivit IISD-ELA, ecosistemul biologic al lacului nu s-a refăcut complet. Populația de păstrăv de lac este în prezent mai mică de jumătate față de nivelul de dinaintea experimentului, iar rata de creștere a peștilor este considerabil mai lentă decât în trecut.
Cercetătorii cred că efectele de lungă durată sunt legate, cel puțin parțial, de modificările produse în zonele inferioare ale rețelei trofice.
Un exemplu important este Mysis diluviana, un mic nevertebrat de apă dulce asemănător unui crevete, care a dispărut din lac în timpul experimentului de acidificare.
Încercarea de refacere a rețelei trofice
Oamenii de știință folosesc acum Lacul 223 pentru a investiga dacă un ecosistem afectat de acidificare poate fi restaurat în mod activ.
Începând din 2019, cercetătorii au început să reintroducă în lac exemplare de Mysis diluviana (n.r. specie de crevete de apă dulce). Până în 2021, aceștia au găsit dovezi că o nouă populație de Mysis se stabilise în lac.
Cercetătorii continuă să monitorizeze consecințele acestei reintroduceri, inclusiv efectele asupra creșterii, supraviețuirii și concentrațiilor de mercur din organismul păstrăvului de lac.
Astfel, experimentul a devenit mai mult decât o înregistrare istorică a fenomenului ploilor acide. Lacul 223 reprezintă acum și un test pe termen lung al refacerii unui ecosistem.
Povestea sa arată că refacerea chimiei apei poate să nu fie suficientă pentru restaurarea imediată a unui ecosistem. Chiar și după ce perturbarea inițială a încetat, modificările rețelelor trofice și ale interacțiunilor dintre specii pot persista timp de zeci de ani.
În cazul Lacului 223, prezența în continuare a unui număr mai mic de păstrăvi de lac reprezintă o reamintire a faptului că efectele distrugerii mediului pot persista mult după dispariția poluării care le-a provocat.
În același timp, cazul evidențiază cât de complexă poate fi refacerea ecologică: unele specii și relații dintre organisme au nevoie de mult mai mult timp pentru a reveni decât mediul înconjurător.
