Resumen de investigación: hipoxia y anoxia en la cuenca central del lago Erie

Si bien la cuenca occidental del lago Erie es conocida por sus floraciones anuales, la cuenca central ha experimentado períodos de hipoxia y anoxia durante décadas. Las condiciones bajas de oxígeno disuelto (OD) pueden influir en otros parámetros de calidad del agua, estrategias de tratamiento del agua y la idoneidad del hábitat para las especies nativas.

Port Colborne Ontario, Canadá. Vista del lago Erie al atardecer (Crédito: Onasill – Bill Badzo vía Flickr CC BY-NC-SA 2.0)

Si bien se ha informado de hipoxia en la cuenca central desde la década de 1950, la mayoría de las investigaciones se han centrado en las partes más profundas de la cuenca, donde ocurría con relativa poca frecuencia. Para comprender mejor las concentraciones y la dinámica de OD en la columna de agua, se debe realizar un seguimiento más detallado.

Un estudio de 2023 publicado en Revista de investigación de los Grandes Lagos desplegó una red de amarres alrededor de la cuenca para monitorear la OD a varias profundidades. Debido a la conexión entre la temperatura y el OD, también se recopilaron datos térmicos como una forma de registrar la estructura térmica de la cuenca.

La investigación simultánea de ambos parámetros permite establecer conexiones entre determinadas estructuras térmicas y períodos de hipoxia. Una mejor comprensión de las causas y las extensiones de las condiciones hipóxicas promueve modelos mejorados y respalda una mejor gestión de los recursos.

Métodos

Los amarres se desplegaron en ocho sitios a lo largo de la cuenca central del lago Erie desde aproximadamente mayo hasta septiembre en 2017-2019.¹ Se colocaron sensores en los amarres a diferentes longitudes (según la profundidad del sitio) que registraron la temperatura y el OD en intervalos de 10 minutos.

En general, los sensores de temperatura estaban distribuidos uniformemente sobre el atracadero de arriba a abajo, y los sensores de OD se ubicaban con mayor frecuencia solo en la parte inferior del atracadero. Debido a que el muelle central está experimentando un intenso tráfico de embarcaciones, los datos de la superficie se recopilaron vía satélite en lugar de sensores para evitar daños y pérdida de datos.

La temperatura se registró utilizando los sensores SeaBird Scientific SBE 56 y los sensores RBR Ltd Solo, y el OD se registró utilizando PME miniDOT. Cada sitio también estaba equipado con dos sensores de presión Onset U20L-02 para determinar el movimiento vertical de la línea de sensores durante el despliegue. Se conectó una sonda YSI EXO a los sitios de amarre 2 y 9.

Resultados

Debido a las diferentes profundidades y ubicaciones en la cuenca, cada sitio experimentó variaciones en la duración y severidad del período hipóxico, y algunos sitios experimentaron anoxia. Se pueden encontrar resúmenes completos de los datos de los sitios en el artículo completo. Los sitios 1, 3, 5 y 8 estaban en las partes menos profundas de la cuenca, mientras que los sitios 2, 4, 7 y 9 estaban en la parte más profunda.

Mapa del lago Erie que muestra los lugares de amarre. Los triángulos negros indican los sitios de monitoreo de hipoxia de la EPA de EE. UU. (Stow y otros, 2023)

El estancamiento normalmente se producía a finales de mayo o principios de junio y continuaba hasta que se retiraban los amarres a finales de septiembre o principios de octubre. El inicio de la hipoxia generalmente comenzó en los sitios occidentales cercanos a la costa (1, 3 y 5) y mostró una progresión general de oeste a este en los sitios más profundos (2, 4, 7 y 9).¹ Si bien la hipoxia generalmente ocurrió por primera vez en sitios poco profundos, los sitios 2, 4 y 9, que eran los sitios más profundos, experimentaron una hipoxia más persistente una vez que ocurrió, lo que a menudo condujo a anoxia.

La estratificación térmica no siguió la misma progresión oeste-este observada al inicio de la hipoxia, lo que sugiere que el consumo de OD puede variar espacialmente en la cuenca central. El estudio también destaca el papel del clima, la contaminación por nutrientes y otras variables que pueden influir en el consumo de OD fuera de la dinámica estrictamente de temperatura.

Debido a los datos limitados de sitios poco profundos en el lado este de la cuenca y a otras variables además de la temperatura, el estudio concluye que se necesita una red más extensa para rastrear la propagación de la hipoxia en la cuenca central del lago Erie.

Fuente

1. Stow, Craig y Rowe, M. y Godwin, Casey y Mason, Lacey y Alsip, Peter y Kraus, Richard y Johangen, Thomas y Constant, Stephen. (2023). La dinámica espacial y temporal de la hipoxia del lago Erie presenta desafíos para evaluar el progreso hacia los objetivos de calidad del agua. Revista de investigación de los Grandes Lagos. 49. 10.1016/j.jglr.2023.02.008.