Thay đổi khí hậu sẽ có tác động khác biệt đối với những hồ tùy theo khu vực có khí hậu ấm hoặc lạnh. Đây là kết luận của các nhà nghiên cứu Nhật Bản và Đức sau những nghiên cứu về hồ miệng núi lửa ở Nhật Bản.
Các nhà khoa học từ Đại học Hokkaido, Học viện Khoa học môi trường Hokkaido, Đại học Kagoshima và Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz (UFZ) đã so sánh những kết quả thu được với dữ liệu được thu thập 70 năm trước. Điều này khẳng định nhiệt độ của những tầng nước sâu trong những hồ miền Nam Nhật Bản tăng lên, trong khi nhiệt độ nước sâu ở những hồ miền Bắc vẫn giữ nguyên. Sự tăng nhiệt độ có thể tạo ra sự thay đổi đối với trao đổi và quay vòng dinh dưỡng trong nước. Trong một số trường hợp, nhiệt độ tăng cùng các yếu tố khí hậu khác có thể ảnh hưởng trầm trọng đến chu kỳ mùa đông, khiến lượng cung cấp oxy cho tầng nước sâu trở nên thiệu hụt cho rất nhiều sinh vật, từ đó dẫn đến hiện tượng tích lũy dinh dưỡng tại tầng nước sâu.
Những tính toán từ năm 2005 và 2007 ở những hồ miệng núi lửa Nhật Bản cung cấp thông tin về sự phân bố dinh dưỡng hòa tan trong nước. Có hai lý do tại sao loại hồ này là đối tượng nghiên cứu thích hợp nhằm cung cấp thông tin về chu kỳ thời tiết dưới điều kiện khí hậu thay đổi. Thư nhất, những hồ này nằm trên vùng thời tiết rộng kéo dài từ miền Nam Nhật Bản đến đảo Hokkaido nằm tại phương Bắc. Thứ hai, sự khác biệt về nhiệt độ kiểm soát gần như hoàn toàn sự trao đổi oxy và dinh dưỡng giữa tầng nước sâu và bề mặt những hồ được nghiên cứu.
Các nhà nghiên cứu phát hiện rằng hầu hết các hồ được nghiên cứu thể hiện sự phân bố dinh dưỡng hòa tan trong nước khá hợp lý, trừ độ sâu đến 423 mét (Hồ Tazawa, Honshu). Những hồ này có thể được chia thành hai danh mục tuần hoàn ở tầng nước sâu dựa trên điều kiện khí hậu.
Hồ Toya là một hồ miệng núi lửa tại Công viên quốc gia Shikotsu-Toya, Đảo Hokkaido, miền Bắc Nhật Bản (Ảnh: Tiến sĩ Bertram Boehrer/UFZ). |
Các nhà nghiên cứu cho biết nhiệt độ nước sâu ở những hồ lạnh hơn (ví dụ như Hồ Shikotsu, Hokkaido) vẫn giữ nguyên trong thời tiết mùa đông ấm hơn, với điều kiện nhiệt độ tăng lên không quá cao, trong khi đó nhiệt độ nước sâu ở những hồ ấm hơn có xu hướng tăng lên. Điều này được kiểm chứng khi so sánh với dữ liệu từ những năm 1930. Các nhà khoa học cảnh báo rằng nếu nhiệt độ thời tiết mùa đông tăng quá cao trong nhiều năm sẽ khiến nhiệt độ nước không thể xuống thấp như những năm trước và tuần hoàn trong nước sẽ bị ngưng trệ. Trong tình huống như vậy, sự cung cấp oxy và phân bố dinh dưỡng sẽ bị đứt đoạn gây ảnh hưởng đến đời sống của các sinh vật.
Chất lượng nước ở hồ là một yếu tố kinh tế quan trọng cho du lịch, các công ty cung ứng nước và đánh bắt cá. Cùng với các đồng nghiệp tại Úc, Canada và Tây Ban Nha, các nhà khoa học UFZ làm việc trên nhiều mô hình mô phỏng môi trường hồ được thiết kế để dự đoán về chất lượng nước khi điều kiện môi trường thay đổi.