Monitor ambiental | Cambio climático y microplásticos: seguimiento del lago Champlain

Mucha gente va al lago Champlain por sus vistas excepcionales y su emocionante navegación, pero también alberga una amplia variedad de interesantes proyectos de investigación acuática. Del estudio microplásticos para la dinámica térmica del lago, Timothy Mihuc, director del Instituto de Investigación del Lago Champlain (LCRI) de la Universidad Estatal de Nueva York en Plattsburgh (SUNY Plattsburgh), ha dedicado su carrera al estudio de los ecosistemas acuáticos.

Como biólogo acuático, es el investigador principal de los estudios de investigación del lago Champlain y, al mismo tiempo, gestiona sus subvenciones, empleados y trabajos prácticos en las boyas.

A lo largo de los años, LCRI ha recibido una serie de subvenciones ambientales que ayudan en su investigación de monitoreo. Con esos fondos, compraron varias boyas NexSens para su investigación en el lago Champlain y los ríos cercanos.

Una de las partes más fascinantes del trabajo de Mihuc es la tecnología que utiliza. «Por eso es muy interesante estar en el barco con gente y hacer que tiren de esta boya en su teléfono inteligente», dice Mihuc.

«Es fascinante trabajar con tecnología que básicamente, incluso hace 15 o 20 años, no existía, la capacidad de hacer esas cosas no existía», dice Mihuc.

Los datos del proyecto de monitoreo a largo plazo también ayudan a resaltar la influencia de la sal de las carreteras en el aumento de los niveles de salinidad en el lago Champlain.

Si bien estos niveles son relativamente bajos, se han estado duplicando en los últimos años en comparación con los niveles históricos. Debido a que el sodio y el cloruro son inertes, la única forma en que aumentan es a través de las contribuciones de cuerpos de agua, carreteras y ríos.

Aunque los niveles de salinidad no son actualmente un problema en el lago Champlain, es importante identificar los factores que impulsan la salinización, ya que los grandes lagos y otras cuencas están sufriendo el aumento. concentraciones de cloruro.

Buscar y estudiar microplásticos

Uno de los proyectos de investigación más recientes del LCRI surge del descubrimiento de microplásticos en el lago Champlain. Durante el muestreo neto, nudillosEn la columna de agua se han encontrado pequeños gránulos de plástico utilizados para fabricar la mayoría de los productos de plástico.

Según Mihuc, la presencia de microplásticos en el lago es particularmente preocupante porque el lago Champlain se considera un lago muy limpio. Más allá de esto, el lago Champlain es un lago recreativo conocido por su belleza y, hasta hace poco, presumiblemente no había sido afectado por la contaminación por microplásticos.

«Sabiendo que hay plástico flotando en el lago Champlain, que probablemente ha estado allí durante años y que sólo se descubre si se toma una muestra de agua y luego se mira, fue un poco desconcertante saber que esas cosas están flotando alrededor del lago. «.

LCRI está explorando la distribución de microplásticos en el lago, afluentes y playas. La investigación de Mihuc busca responder de una manera muy sencilla: “¿Tenemos plástico? Si es así, ¿cómo se distribuyen, dónde están y dónde están los problemas?».

Después de encontrar los microplásticos en el lago, su estudio comenzó este verano para intentar caracterizar los microplásticos que se encuentran actualmente en el lago Champlain y, si pueden, encontrar las fuentes de los plásticos. Utilizando muestras de red estándar para agua y muestras de cuadrícula para playas, contarán todas las muestras y luego las dividirán en categorías.

Después de caracterizar y numerar los plásticos, observarán su distribución en el lago para probar de qué tipo son, lo que ayudará a identificar el origen de los microplásticos que pueden influir en la salud de la vida acuática, comprometiendo posiblemente la estabilidad de la cadena alimentaria.

Mihuc destaca que «es [microplastics] justo allí con el plancton, por lo que es justo donde las cosas pueden entrar en la red alimentaria».

Muestreo con red de plancton en el lago Champlain. (Crédito: Tim Mihuc / Instituto de Investigación del Lago Champlain)

Estudio de comunidades planctónicas

Estudiar el lago puede ser un trabajo duro, pero como investigador, Mihuc considera que trabajar con estudiantes es una de las partes más gratificantes de todo.

Explica: «Lo más divertido de mi trabajo es explorar cuestiones científicas, responderlas o abordarlas y luego hacer que los estudiantes participen en ese proceso».

Uno de estos proyectos de investigación incluye investigaciones sobre plancton a largo plazo en las comunidades de plancton del lago Champlain. Mihuc ha trabajado mucho con plancton a lo largo de los años y acaba de empezar a incluirlo en estudios a largo plazo de la estructura térmica del lago. Están mirando específicamente las comunidades biológicas asociadas con la estructura térmica y la biota responder a esos cambios.

«Siempre me han interesado las comunidades acuáticas, cualquier cosa, desde invertebrados hasta peces y otros organismos», dice Mihuc.

Y añade: «Actualmente tengo un estudiante de posgrado que trabaja en el impacto de las especies invasoras en la estructura vertical de la biota. Por eso estamos analizando la estructura vertical de la biota en relación con la estructura térmica, y luego cómo se relaciona esto». «Está cambiando cuando una nueva especie ingresa a la red alimentaria o al sistema. Y hay algunas tendencias interesantes en términos de especies invasoras que causan cambios entre las comunidades nativas y naturales».

Las especies invasoras ingresan al lago a través de sistemas de canales o traslados en barcoy dos invasores planctónicos, la pulga de agua espinosa y la pulga de agua con anzuelo, probablemente procedían de transportes en barco desde el lago Ontario o los Grandes Lagos, donde se encontraban antes de invadir.

Otras especies invasoras en el lago Champlain incluyen mejillones cebra, alewives y dos invasores planctónicos recientes: la pulga de agua espinosa y la pulga de agua con anzuelo. La intrusión de especies no nativas puede alterar la cadena ecológica, creando escasez de alimento para el zooplancton nativo o la introducción de nuevos depredadores.

Boya LCRI desplegada en el lago Champlain en 2023. (Crédito: Tim Mihuc / Instituto de Investigación del Lago Champlain)

Recopilación de datos dinámicos térmicos

La investigación de Mihuc requiere muchos datos durante un largo período de tiempo. LCRI actualmente utiliza hasta tres Boyas de datos NexSens CB-450 en el lago Champlain, que proporciona monitoreo versátil e incluye la adición de una cadena de termistores. ellos tambien usan Estaciones meteorológicas Lufft WS502 en boyas y sistemas terrestres.

Mihuc dice: «Podemos obtener nuestros datos en vivo en tiempo real, lo cual es realmente sorprendente. Podemos ver lo que sucede en el lago y tomar una decisión si necesitamos salir y tomar muestras usando esos datos en vivo en «tiempo real». . Y también ponemos esos datos a disposición del público».

Mihuc continúa: «Los barcos tienen que utilizarlo porque en la boya hay una estación meteorológica. Los pescadores tienen que utilizarlo porque medimos la temperatura del agua en toda la columna de agua».

Gracias por la financiación de varias subvencionesLCRI compró recientemente una nueva boya de datos NexSens CB-450 y actualizó su instrumentación para incluir un ADCP y un sensor de olas.

Su nueva investigación incluye cómo está cambiando la estructura térmica en el lago Champlain. Están analizando específicamente las tormentas y los eventos impulsados ​​por el viento, que son los que pueden cambiar la estructura térmica. La operación principal es un terreno de 50 metros con una Secuencia de temperatura NexSens TS210 hasta el fondo.

Los datos del termistor se registran cada 15 minutos. Con datos de temperatura de años, estos conjuntos de datos masivos pueden ayudar al LCRI a comparar patrones en todo el sistema de lagos para examinar cómo están cambiando los regímenes térmicos y cómo esto se relaciona con las tormentas.

Debido al cambio climático, el noreste continental ha visto un aumento dramático en los eventos de tormentas, tanto en gravedad y frecuencia.

Esencialmente, las aguas cálidas están siendo empujadas más profundamente por estas tormentas que impactan la estructura térmica del lago. Durante el verano, un lago normalmente estratificado se calienta en la parte superior y luego se enfría en el fondo. La biota se orienta a los cambios de temperatura y algunas necesitan estar en la parte superior, otras en la parte inferior y otras en el medio.

Si los regímenes se alteran demasiado, la biota tendrá dificultades para reaccionar y ya no podrá migrar a la temperatura de su hábitat preferido. Los patrones térmicos que están estudiando tienen importantes consecuencias en el funcionamiento de todo el sistema lacustre.

19 de septiembre de 2022 | Gráfico de 7 días del régimen térmico en Valcour Buoy. (Crédito: Tim Mihuc / Instituto de Investigación del Lago Champlain)

Conclusión

El objetivo del proyecto es ayudar a LCRI a resaltar los impactos del cambio climático, específicamente la influencia de los fenómenos meteorológicos, en el lago Champlain. Si recopilan suficientes datos que muestren los impactos del cambio climático, proporcionarán más información para que los funcionarios locales y los grupos ambientalistas la utilicen para comenzar a tomar decisiones.

Mihuc explica: “Creo que en este punto estamos tratando de descubrir qué está pasando. Y entonces la esperanza es solucionarlo. En cuanto a la cuestión del cambio climático, es claramente una cuestión que debe ocurrir en todo el mundo, no sólo a nivel local».

Mihuc continúa: “Básicamente, es un problema causado por el hombre. «Tenemos datos que mostrarán cuáles son los impactos en el lago Champlain y que respaldarán la idea de que tal vez deberíamos hacer las cosas que necesitamos para abordar el cambio climático».

El cambio climático no es el único problema que requiere conciencia; Los crecientes niveles de salinidad provienen de la sal de las carreteras, los microplásticos provienen de los desechos plásticos y las especies invasoras generalmente invaden en barco. El lago Champlain es uno de los muchos lagos que enfrentan estos desafíos y los datos recopilados por LCRI tienen el potencial de dar forma a la investigación y la gestión de otros cuerpos de agua.