十六年的遥感数据显示，在地球上最大的淡水湖中， 气候变化影响碳固定趋势。
NASA 资助的世界 11 个最大淡水湖耦合场研究 和卫星观测，以提供对大型水体有多大的新认识 固定碳，以及气候变化和湖泊如何相互作用。
湖泊如何固碳？
浮游植物是进行光合作用或从阳光中获取能量的微小藻类。 固碳是光合作用的一部分——无机碳（特别是碳 二氧化碳）被有机体转化为有机化合物。所有生物都在 地球含有有机碳。浮游植物的数量及其发生率 光合作用等于湖泊中的碳固定率。
科学家们密歇根理工学院(地铁研究院)研究了与美国和加拿大接壤的五个劳伦森大湖；三个 非洲五大湖、坦噶尼喀、维多利亚和马拉维；俄罗斯贝加尔湖；和伟大的 加拿大的熊湖和大奴隶湖。
这 11 个湖泊拥有数百万人生活的地表淡水的 50% 以上 以及无数其他生物所依赖的，强调理解的重要性 它们是如何被气候变化和其他因素改变的。
加拿大的两个湖泊和坦噶尼喀湖的初级生产力变化最大 - 水体中藻类的生长。生产力波动预示着巨大的变化 在湖泊生态系统中。
“这些湖泊食物链的基础是藻类生产力。这些湖泊是 海洋大小，并与浮游植物（小藻类）合作，”合著者说加里·法南斯蒂尔，MTRI 研究员，最近退休的 NOAA 高级研究科学家。 “我们测量了碳固定率，即藻类进行光合作用的速率 在这些湖泊中。随着该比率的变化，无论是增加还是减少，都意味着 整个湖泊正在发生变化，这对整个食物链都有影响，从 浮游动物到鱼类。”
赠款和资助
NASA 碳监测系统 80NSSC17K0712
许多因素影响这些湖泊。气候变化，营养增加（富营养化） 和入侵物种共同导致系统范围的变化 - 使其变得困难 查明具体原因，特别是在现场观察有限的情况下。
用颜色计数浮游植物
但是卫星图像使整理噪音变得更加容易，并提供了见解 随着时间和空间的推移。迈克尔·塞耶斯，MTRI 研究科学家和研究主要作者，使用海洋颜色遥感 — 根据浮游植物的颜色推断浮游植物的类型和数量 水——追踪淡水浮游植物动态。
坦噶尼喀湖 16 年研究期间（2003-2018 年）的全湖年产量， 大熊湖和大奴隶湖。每个湖泊都呈现出显着的变化 在这段时间内的生产中，绘制了年度最佳拟合线 数据。图片来源：Karl Bosse/MTRI
“我们依赖 NASA 的资产——MODIS 卫星，该卫星自 2002 年以来一直在飞行， 我们应用了 MTRI 十年来开发的算法和模型，” 塞耶斯说。 “当我们开始计算全球观测值的像素数时 11个湖16年，确实很了不起。”每观察到的像素 他补充说，湖泊数量“以百万计”。
结果中最引人注目的方面之一是这些方面的变化有多快 淡水湖已经出现——在不到 20 年的时间里数量惊人。研究 有助于 NASA 碳监测系统确定淡水含量的目标 湖泊对全球碳循环做出了贡献。
“世界上三个最大的湖泊正在出现与气候有关的重大变化 变化，在过去的 16 年里，总体生物生产力发生了 20-25% 的变化 年，”Fahnenstiel 说道。
不仅仅是藻类
在 16 年的数据中，加拿大北部的大熊湖和大奴隶湖 生产力的最大提高，而非洲东南部的坦噶尼喀湖 可见减少。这些趋势也与水温升高有关 由于太阳辐射和风速的降低。
Sayers 说要考虑生产力、藻类丰度、水体透明度、水温、 淡水湖的太阳辐射和风速提供了更丰富的图像 整体生态系统。
“温度和太阳辐射是气候变化的因素，”塞耶斯说。 “叶绿素 水透明度的变化不一定是由气候变化引起的，但可能 由富营养化或入侵物种（如斑驴贻贝）引起。”
五大湖建模
帮助五大湖社区适应气候变化，减少沿海地区的影响 危害并创建一个健康的生态系统。
研究人员使用了五大湖研究中心研究船队对卫星观测结果进行实地调查并提供输入 用于模型估计。
文章“”发表在《水》杂志上。研究人员计划继续他们的研究， 将他们迄今为止所学到的知识应用于有害藻华对碳的影响 大气通量。
俗话说，水就是生命。更好地了解湖泊生产力如何 变化影响了许多人所依赖的水体，这对社区很重要 住在湖岸上的人。当我们深入研究时，这对国际社会也很重要 更深入地了解淡水湖在全球碳循环和气候中发挥的作用 改变。
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