Un lago alpino es un lago de gran altitud en un área montañosa , generalmente cerca o por encima de la línea de árboles , con períodos prolongados de cubierta de hielo . Estos lagos son comúnmente lagos glaciares formados a partir de la actividad glacial (ya sea actual o en el pasado), pero también pueden formarse a partir de procesos geológicos como la actividad volcánica ( lagos volcanogénicos ) o deslizamientos de tierra ( lagos de barrera ). Muchos lagos alpinos que se alimentan de agua de deshielo glacial tienen el característico color verde turquesa brillante como resultado de la harina glacial , minerales suspendidos derivados de un glaciar que erosiona el lecho rocoso . [1] Cuando los glaciares activos no están suministrando agua al lago, como la mayoría de los lagos alpinos de las Montañas Rocosas en los Estados Unidos , los lagos aún pueden ser de un azul brillante debido a la falta de crecimiento de algas resultante de las temperaturas frías, la falta de escorrentía de nutrientes de la tierra circundante y la falta de entrada de sedimentos. La coloración y las ubicaciones montañosas de los lagos alpinos atraen mucha actividad recreativa.
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Los lagos alpinos son uno de los tipos de lagos más abundantes en la Tierra. Solo en los Alpes suizos , hay casi 1000 lagos alpinos, la mayoría de los cuales se formaron después de la Pequeña Edad de Hielo . [2] A medida que las temperaturas globales continúan aumentando, se formarán más lagos alpinos a medida que los glaciares retrocedan y proporcionen más escorrentía a las áreas circundantes, y los lagos existentes verán más cambios biogeoquímicos y cambios en los ecosistemas . El estado trófico de un lago alpino (es decir, el nivel de productividad biológica ) progresa con la edad (por ejemplo, baja productividad después de la formación y mayor productividad con la madurez de la vegetación y el suelo en la cuenca hidrográfica circundante), [3] pero los efectos antropogénicos como la agricultura y el cambio climático están afectando rápidamente los niveles de productividad en algunos lagos. [4] Estos lagos son ecosistemas sensibles y son particularmente vulnerables al cambio climático debido a los cambios muy pronunciados en la cubierta de hielo y nieve. [5] Debido a la importancia de los lagos alpinos como fuentes de agua dulce para uso agrícola y humano, las respuestas físicas, químicas y biológicas al cambio climático se están estudiando ampliamente.
Comúnmente, los lagos alpinos se forman a partir de la actividad glacial actual o anterior (llamados lagos glaciares ) pero también podrían formarse a partir de otros procesos geológicos como el represamiento de agua debido a flujos de lava volcánica o escombros, [6] [7] colapso de cráteres volcánicos, [8] o deslizamientos de tierra . [9] Los lagos glaciares se forman cuando un glaciar erosiona y deprime el lecho rocoso a medida que se mueve cuesta abajo, y cuando el glaciar retrocede, las depresiones se llenan con agua de deshielo del glaciar y escorrentía. Estos lagos suelen ser bastante profundos por esta razón y algunos lagos que tienen varios cientos de metros de profundidad pueden ser causados por un proceso llamado sobreprofundización . En los valles de montaña donde el movimiento de los glaciares ha formado depresiones circulares, pueden formarse lagos de circo (o tarns) cuando el agua se represa. Cuando el represamiento se produce debido a los escombros del movimiento de los glaciares, estos lagos se denominan lagos de morrena . Estas presas de escombros pueden ser muy resistentes o pueden reventar, causando inundaciones extremas que plantean peligros significativos para las comunidades alpinas, especialmente en el Himalaya . [1] Los lagos de caldera también se forman a partir de la recesión de los glaciares, pero se forman cuando una sección de hielo se desprende del glaciar en retroceso, causa una depresión y luego se derrite. Algunos lagos alpinos se encuentran en depresiones formadas a partir de glaciares que existían durante la última Edad de Hielo pero que ya no están próximos a ningún glaciar y se abastecen de nieve, lluvia o agua subterránea. [ cita requerida ]
En los últimos años, la cantidad de lagos alpinos de origen glaciar ha aumentado drásticamente. Entre 1990 y 2018, la cantidad de lagos glaciares aumentó un 53 % y la superficie total de lagos glaciares aumentó un 51 % debido al calentamiento global . [10] Los lagos alpinos adyacentes a los glaciares también pueden generar una retroalimentación positiva debido a la disminución del albedo del agua en relación con el hielo, lo que crea lagos más grandes y provoca un mayor derretimiento de los glaciares. [10]
Los lagos alpinos glaciales se diferencian de otros lagos formados por glaciares en que se encuentran a mayores altitudes y en terrenos montañosos, generalmente en la línea de árboles o por encima de ella. Por ejemplo, los Grandes Lagos de los EE. UU. y Canadá se formaron por el retroceso de la capa de hielo Laurentide durante la última Edad de Hielo , que erosionó la superficie rocosa plana, pero no están en la zona alpina. [11] Por el contrario, el lago Louise, ubicado en las Montañas Rocosas, se formó a partir de escombros glaciales que represaron el agua de deshielo (es decir, un lago de morrena) del glaciar Victoria. [ cita requerida ]
El ciclo anual de estratificación y mezcla en lagos juega un papel importante en la determinación de la distribución vertical del calor, los químicos disueltos y las comunidades biológicas. [12] La mayoría de los lagos alpinos existen en climas templados o fríos característicos de su gran altitud, lo que lleva a un régimen de mezcla dimíctica . Los lagos dimícticos se mezclan completamente dos veces al año entre períodos de estratificación vertical en verano e invierno. [12] La estratificación de verano es causada por el calentamiento de las aguas superficiales, y la estratificación de invierno es causada por el enfriamiento de las aguas superficiales por debajo de la temperatura del agua dulce de máxima densidad (aproximadamente 4 °C (39 °F)). [13] La capa de hielo estacional refuerza el ciclo de estratificación dimíctica de los lagos alpinos al aislar el lago del viento y el aire cálido en la primavera, cuando la estratificación es generalmente más débil. [12] Algunos lagos alpinos poco profundos pueden mezclarse completamente varias veces al año a través de eventos episódicos de viento o entrada de frío y, por lo tanto, se consideran polimícticos fríos . [14] Existen varios lagos alpinos meromícticos (en los que una capa profunda del lago nunca se mezcla con el agua superficial). El lago Cadagno , ubicado en los Alpes suizos, es meromíctico debido a manantiales naturales que alimentan constantemente el fondo del lago con agua densa y salina. [15] Otros lagos alpinos, como el Traunsee en Austria, se han vuelto meromícticos debido a la salinización por actividades antropogénicas como la minería. [16]
Estudios recientes [¿ cuándo? ] sugieren que el cambio climático puede afectar los ciclos anuales de estratificación en los lagos alpinos. Las regiones de gran altitud están experimentando patrones climáticos estacionales cambiantes y un calentamiento más rápido que el promedio mundial. [17] La duración de la capa de hielo en los lagos alpinos es sensible a estos factores, y una duración más corta de la capa de hielo tiene el potencial de cambiar el régimen de mezcla de los lagos de dimíctico a monomíctico (un período estratificado y uno completamente mezclado cada año). [18] Un cambio en el régimen de mezcla podría alterar fundamentalmente las condiciones químicas y biológicas, como la disponibilidad de nutrientes y el momento y la duración de la hipoxia en los lagos alpinos. [18] Además, el tamaño relativamente pequeño y la gran altitud de los lagos alpinos pueden hacerlos especialmente susceptibles a los cambios en el clima. [19]
La hidrología de la cuenca de un lago alpino juega un papel importante en la determinación de las características químicas y la disponibilidad de nutrientes. [20] [21] Las fuentes de entrada de agua a los lagos alpinos incluyen precipitaciones, nieve derretida y glaciares, y agua subterránea. [22] [20] [21] La entrada de agua a los lagos alpinos a menudo tiene un gran ciclo estacional debido a la precipitación que cae en forma de nieve y derretimiento de los glaciares bajos sobre la cuenca en el invierno, en contraste con las precipitaciones y el aumento del derretimiento de los glaciares en verano. [23] Los lagos alpinos a menudo están situados en regiones montañosas cerca o por encima de la línea de árboles, lo que conduce a cuencas hidrográficas empinadas con suelo subdesarrollado y vegetación escasa. [20] Una combinación de clima frío sobre las cuencas hidrográficas alpinas, sombreado de la topografía empinada y bajas concentraciones de nutrientes en la escorrentía hacen que los lagos alpinos sean predominantemente oligotróficos .
Las diferentes características de las cuencas hidrográficas crean una distinción entre lagos alpinos claros y lagos alpinos alimentados por glaciares (lagos con afluencia de glaciares derretidos). [22] Los lagos alpinos claros tienen bajas concentraciones de sedimentos suspendidos y turbidez que pueden ser causadas por una falta de erosión en la cuenca hidrográfica. Los lagos alimentados por glaciares tienen concentraciones de sedimentos suspendidos y turbidez mucho más altas debido a la afluencia de harina glacial , lo que resulta en opacidad y un color azul o marrón brillante. [22] La turbidez de los lagos alpinos juega un papel importante en la determinación de la disponibilidad de luz para la productividad primaria y depende en gran medida de la cuenca hidrográfica única de cada lago. [24] [21]
La circulación en lagos alpinos puede ser causada por el viento, las entradas de los ríos, las corrientes de densidad , la convección y las olas a escala de cuenca. La topografía empinada característica de los lagos alpinos puede protegerlos parcialmente del viento generado por los patrones climáticos regionales. [25] Por lo tanto, los patrones de viento de menor escala generados por la topografía local, como la brisa diurna de montaña [26] y el viento catabático [25] [27] pueden ser importantes para forzar la circulación en lagos alpinos. Los patrones de viento que varían espacialmente sobre la extensión del lago pueden crear regiones de afloramiento y hundimiento . [28] La entrada de los ríos puede inducir la circulación en lagos alpinos a través del impulso llevado directamente al lago por ríos o arroyos y a través de corrientes de densidad. Si el agua entrante es más densa que el agua en la superficie del lago (debido a diferencias en la temperatura o la concentración de sedimentos), la flotabilidad impulsa el agua entrante más pesada por la pendiente del lecho del lago o hacia el interior del lago. Se han registrado flujos impulsados por la densidad en lagos alpinos con velocidades que alcanzan casi 1 m/s. [29] El calentamiento y enfriamiento de lagos alpinos puede hacer que las aguas superficiales se vuelvan más densas que el agua en el interior del lago. Esto da como resultado una columna de agua gravitacionalmente inestable, y el agua densa es empujada hacia abajo desde la superficie causando convección. [30] Esta circulación vertical es un medio eficiente para mezclar en lagos [30] y puede desempeñar un papel importante en la homogeneización de la columna de agua entre períodos de estratificación. [31] Las ondas a escala de cuenca, como las ondas internas y las seiches , también pueden impulsar la circulación en lagos alpinos. Se han observado seiches internos en un lago alpino con velocidades concomitantes del orden de unos pocos centímetros por segundo. [26]
Los lagos alpinos albergan una diversidad única de invertebrados que están altamente adaptados a las condiciones más frías y generalmente más duras de estos entornos en comparación con los lagos a altitudes más bajas. Unas pocas especies dominantes se han adaptado a las condiciones oligotróficas y la intensa radiación UV, y los quironómidos y los oligoquetos comprenden casi el 70% de la comunidad en dos lagos alpinos bien estudiados en el norte de Italia [32] , y también las dos especies más destacadas (66% y 28%, respectivamente) en 28 lagos alpinos en Austria [33] . Las poblaciones de fitoplancton están dominadas por especies nanoplanctónicas móviles que incluyen crisófitos, dinoflagelados y criptofitos en la columna de agua, y la comunidad de algas adheridas a sustratos, epilitos y epipelones también hace importantes contribuciones a la fotosíntesis. [34] También se observan virus en lagos alpinos en abundancias de hasta 3 x 10 7 ml −1 , lo que se acerca al rango superior de las abundancias generales observadas de 10 5 a 10 8 ml −1 en sistemas acuáticos. [35]
Un estudio de 28 lagos alpinos encontró que con el aumento de la altitud, las abundancias de macroinvertebrados aumentan en lagos pequeños pero disminuyen en lagos más grandes y la composición de la comunidad cambia con el aumento de la altitud, hacia un pequeño número de especies especializadas. [33] Se cree que las abundancias crecientes en lagos más pequeños a medida que aumenta la altitud se deben a los regímenes de temperatura más extremos característicos de los cuerpos de agua más pequeños, que seleccionan un pequeño subconjunto de especies más robustas que terminan prosperando con una menor competencia general. [33] La altitud también puede afectar la composición de la comunidad debido al cambio en la disponibilidad de recursos alimenticios. Por ejemplo, a mayores altitudes, los lagos alpinos experimentan períodos más cortos sin hielo, lo que limita la cantidad de producción primaria y el crecimiento posterior de alimentos. En conclusión, tanto las características físicas del lago, incluido el tamaño y el sustrato, como los parámetros ambientales, incluida la temperatura y la cubierta de hielo, definen la composición y la estructura de la comunidad, y un estudio sugiere que la temperatura y la altitud son los impulsores principales, [36] y otro presenta evidencia en cambio de heterogeneidad en la morfometría del lago y el sustrato como los impulsores principales. [37] Se encontró que este último, en particular el aumento del sustrato rocoso, afectaba negativamente la abundancia y la riqueza de especies. [33] Es probable que todos estos parámetros ambientales se vean afectados por el cambio climático, con efectos en cascada sobre las comunidades microbianas y de invertebrados de los lagos alpinos.
La comunidad de vertebrados de los lagos alpinos es mucho más limitada que la de invertebrados, ya que las duras condiciones tienen un mayor impacto en los organismos, pero puede incluir peces, anfibios, reptiles y aves. A pesar de ello, muchos lagos alpinos aún pueden albergar diversas especies en estas grandes elevaciones. Estos organismos han llegado de diversas formas a través de introducciones humanas, introducciones ecológicas y algunos son endémicos de sus respectivos lagos. La rana acuática del lago Titicaca en los altos Andes es una especie endémica, mientras que otras fueron introducidas. [38]
El lago Titicaca es el hogar de una amplia variedad de vertebrados, incluyendo la rana acuática del Titicaca ( Telmatobious culeous ) y el zampullín del Titicaca en peligro de extinción ( Rollandia microptera ) que se encuentra solo en la cuenca del Titicaca. [38] [39] La cuenca también es el hogar de una variedad de especies de aves y se considera un sitio Ramsar debido a su importancia ecológica. Las especies de aves acuáticas incluyen el flamenco chileno , el archibebe mayor , la garceta nívea , la focha andina , la gaviota andina y la avefría andina . [39]
Otro lago alpino importante [ ¿según quién? ] , Crater Lake , ubicado en Oregon, es el hogar de varias especies introducidas de peces, anfibios nativos y reptiles. Los anfibios y reptiles que se pueden encontrar en Crater Lake son el tritón mazama , la salamandra del noroeste , la rana acanalada del noroeste, el sapo del noroeste, la rana de las cascadas, la rana arbórea del Pacífico , el lagarto de montaña del norte, el sapo cornudo pigmeo, el lagarto caimán del norte y la serpiente de liga del noroeste . [40]
Algunos lagos alpinos no albergan ninguna especie de vertebrados autóctonos y, en cambio, han desarrollado sus comunidades de vertebrados mediante la introducción de especies. Los peces son introducidos comúnmente por los seres humanos que abastecen los lagos para la pesca recreativa y competitiva.
El lago Crater no albergaba ninguna especie de vertebrado antes de un evento de repoblación entre 1884 y 1941 de 1,8 millones de salmónidos, principalmente trucha arcoíris ( Oncorhynchus mykiss ) y salmón kokanee ( O. nerka ). [41] Otras especies introducidas incluyeron trucha marrón ( Salmo trutta ), salmón coho ( O. kisutch ), trucha degollada ( O. clarkii ) y salmón arcoíris ( O. mykiss ). Los peces introducidos impactan las comunidades limnéticas y bentónicas, ya que son la presa principal de los peces no nativos. Las salamandras y tritones encontrados en el lago Crater también experimentaron la invasión de sus hábitats nativos y se han reducido o eliminado en número. Estos anfibios también se encontraron en el contenido estomacal de los peces repoblados en el lago Crater, lo que ha reducido aún más las poblaciones. [41]
El lago Tahoe , ubicado entre California y Nevada, también tiene varias especies de peces introducidas establecidas en la cuenca debido a la pesca recreativa, incluidas la trucha de lago ( Salvelinus namaycush ), la trucha arcoíris, la trucha marrón, el pez luna ( Lepomis macrochirus ), la carpa ( Cyprinus caprio ) y otras. [42] La trucha de lago, junto con un camarón de agua dulce introducido, Mysis relicta , han cambiado drásticamente la red alimentaria en el lago Tahoe. El cercano lago Cascade en California, que a menudo se estudia de cerca con el lago Tahoe, no tiene ninguna especie introducida debido al acceso público altamente restringido. [42] También se repoblaron peces en el lago Titicaca luego de la aniquilación de una población de peces nativos después de una competencia de pesca. [38]
Algunos estudios han señalado que la pesca recreativa de especies introducidas en lagos alpinos puede tener efectos negativos sobre el ecosistema en general. La introducción de especies no autóctonas, especialmente en lagos sin peces, también puede transportar patógenos y bacterias, lo que afecta negativamente a la comunidad de invertebrados que ya se encuentra allí. Los estudios de dos lagos alpinos italianos sin peces, el lago Dimon y el lago Balma, descubrieron que los peces introducidos trajeron nuevos virus y bacterias que eran perjudiciales para los anfibios nativos del agua. Los estudios también mostraron que la única forma de solucionar el problema es erradicar por completo las especies de peces no autóctonas de los lagos de cualquier forma posible. Estas incluyen el uso de redes de enmalle, pesca eléctrica y la pesca recreativa agresiva continua. [43]
Los invertebrados de los lagos alpinos son posiblemente una de las comunidades de invertebrados más vulnerables al aumento de las temperaturas asociado con el cambio climático inducido por el hombre, debido al aumento esperado en los períodos sin hielo [33] y al impacto relativamente pequeño de la cobertura terrestre modificada por el hombre al que ya se han visto sometidos otros sistemas terrestres-acuáticos similares. [37] Las especies estenotermales frías adaptadas de forma única para sobrevivir en solo un pequeño rango de temperaturas frías, y las especies de reproducción sexual más grandes, más lentas para reproducirse que las especies asexuales más pequeñas bajo perturbaciones, podrían verse afectadas negativamente. [37] Se presume que el derretimiento de los glaciares aumenta el tamaño de los lagos alpinos que se alimentan de glaciares, lo que afecta el efecto del tamaño de la evidencia en la composición de la comunidad. [33] Además, la estructura del hábitat podría cambiar en respuesta a un aumento en la erosión por el deshielo del permafrost y, por último, un aumento en la frecuencia y magnitud de los fenómenos meteorológicos extremos aumentaría la turbidez de la columna de agua, [21] [33] que es bien sabido que afecta los procesos de fotosíntesis y respiración al aumentar la atenuación de la luz y disminuir el tamaño de la zona fótica . Los ecosistemas de lagos alpinos están experimentando tasas de cambio sin precedentes en la composición de la comunidad en relación con los recientes aumentos de temperatura y la carga de nutrientes. [44] Un monitoreo constante puede ayudar a identificar, cuantificar y caracterizar este impacto ecológico.
Una de estas técnicas de monitoreo emplea macroinvertebrados como bioindicadores principalmente para analizar la acumulación de oligoelementos asociados con la contaminación [32] y, de manera más general, para rastrear cambios en las comunidades biológicas debido al cambio climático. [37] [44] Los oligoelementos pueden ocurrir de manera natural, pero la industrialización, incluido el consumo de combustibles fósiles, ha acelerado su tasa de acumulación en entornos de lagos alpinos. [32] Aunque son esenciales para la vida en bajas concentraciones, algunos oligoelementos comienzan a funcionar como contaminantes con una sobreacumulación. Después de ser liberados a la atmósfera, los oligoelementos pueden volverse solubles a través de procesos biogeoquímicos y terminar en sedimentos y luego movilizarse a través de la meteorización y la escorrentía para ingresar a los ecosistemas de lagos alpinos. Los macroinvertebrados bentónicos, a menudo en la base de las redes alimentarias, son los principales acumuladores de oligoelementos, que luego se transfieren a lo largo de la cadena alimentaria a los peces o las aves a través de la depredación. El estudio seminal que utilizó quironómidos como bioindicadores debido a su abundancia en lagos alpinos y variedad de hábitos alimenticios (recolectores, trituradores y depredadores) encontró que la mayoría de las concentraciones de oligoelementos están dentro de los límites de los objetivos de calidad del sedimento, con la excepción del plomo en ambos lagos de estudio y el zinc en uno, y también concluyó que las concentraciones de oligoelementos reflejaban los niveles relativos de contaminación que impactaban cada lago alpino en la región de estudio del norte de Italia. [32] Otro estudio, al evaluar la composición a través del tiempo de los bioindicadores elegidos y encontrar evidencia de una calidad del agua degradada, concluyó que el ecosistema del lago había salido de un "estado operativo seguro". [44]
La alcalinidad se puede definir como la capacidad de neutralización de ácidos de un cuerpo de agua. [45] La alcalinidad en aguas naturales se debe en gran medida al bicarbonato , la base conjugada fuerte del ácido carbónico débil, que es el producto de la erosión de las rocas. El bicarbonato tiene la capacidad de actuar como un ácido o una base en el agua, lo que lo convierte en un amortiguador para resistir el cambio de los aportes ácidos o básicos a un cuerpo de agua. La alcalinidad se mide en la unidad μeq L −1 que se determina por la concentración de un ion por litro de agua multiplicada por la carga del ion o por titulación . [ cita requerida ]
Los lagos alpinos han sido bien estudiados en relación con la acidificación desde la década de 1980, en gran parte debido a los patrones estacionales de alcalinidad y cambios de pH que exhiben naturalmente por la precipitación y el deshielo. [46] Estos lagos experimentan una alcalinidad estacionalmente baja (y por lo tanto un pH bajo), lo que los hace altamente susceptibles a la precipitación ácida como resultado de los contaminantes atmosféricos . [47] La química del agua de los lagos alpinos está dominada por la deposición atmosférica (transporte de partículas entre la atmósfera) y los procesos de captación (drenaje de la precipitación). [48] Los patrones climáticos de los lagos alpinos incluyen grandes períodos de deshielo que tienen un contacto prolongado con el suelo y la roca, lo que resulta en un aumento de la alcalinidad. La meteorización de las rocas calcáreas o carbonatadas ( caliza ) son los principales contribuyentes a la alcalinidad de los lagos alpinos [47] mientras que los lagos alpinos en regiones de granito y otras rocas ígneas tienen una alcalinidad menor debido a una cinética más lenta de la meteorización. [45] Una alcalinidad más baja indica una menor capacidad para amortiguar el agua de los aportes ácidos o básicos, por lo que los lagos alpinos con baja alcalinidad son susceptibles a los contaminantes ácidos de la atmósfera. En general, se acepta que los lagos alpinos con una alcalinidad inferior a 200 unidades μeq L −1 son susceptibles a la acidificación. [49]
Los Alpes son la cadena montañosa más grande de Europa y albergan algunos de los lagos más conocidos. [50] El lecho rocoso de los Alpes varía mucho y puede estar compuesto de granito, cuarzo, pizarra, dolomita, mármol, piedra caliza y mucho más. [51] Esta diversa estructura geológica juega un papel en la diversa alcalinidad de cada lago alpino. Un estudio de 73 lagos alpinos en los Alpes orientales determinó que el 85% de los lagos tenían valores de alcalinidad bajos (< 200 μeq L −1 ) y solo dos lagos tenían una alcalinidad superior a 500 μeq L −1 . [51] Este estudio también determinó el pH y encontró un rango de 7,93 a 4,80 con el 21% de los lagos con un pH inferior a 6,00. [51] También se encontró que el pH en esta región era independiente de la altitud.
Se realizó un análisis similar en 207 lagos, dando como resultado un rango de alcalinidad de -23 a 1372 μeq L −1 y un promedio de 145 μeq L −1 . [52] También se determinó el pH de estos lagos, que oscilaba entre 4,6 y 9,2. [52] Los lagos alpinos con un pH inferior a 6,0 habían mostrado efectos ácidos sobre los microorganismos y un pH inferior a 5,3 se caracterizó por haber alcanzado una acidificación severa. [52] Este análisis se repitió en 107 lagos alpinos en los Alpes centrales con lecho rocoso de rocas silícicas y ultrabásicas. Estos lagos tenían un rango de alcalinidad de 155 a -23 microequivalentes por litro, lo que sugiere cuán sensibles podrían ser los lagos alpinos con lecho rocoso similar a la lluvia ácida. [ cita requerida ]
La cordillera de las Cascadas se extiende desde el norte de California hasta Oregón y Washington. Esta región está compuesta de rocas sedimentarias y volcánicas , tiene fuertes precipitaciones estacionales y bosques de coníferas. [45] El área silvestre de los lagos alpinos en las cascadas de Washington tiene más de 700 lagos. [53] La alcalinidad de los lagos en la región de las Cascadas varía desde 400 μeq L-1 hasta 57 μeq L −1 , [45] [53] todos los cuales se consideran de baja alcalinidad y sugieren que podrían ser susceptibles a la acidificación. [53] El pH de estos lagos osciló entre 7,83 y 5,62, y en esta región se considera que un lago acidificado tiene un pH inferior a 4,7. [53] La cordillera de las Cascadas se evaluó más a fondo por subregiones, ya que los entornos varían mucho. Se observó una alcalinidad más baja, 50–100 μeq L −1 , en regiones con poco suelo y rocas de granito , como las de Glacier Peak Wilderness y Mt. Rainier. [45] Se observó una alcalinidad más alta, 200–400 μeq L −1 , en regiones compuestas de basalto y andesita, como las Cascadas Occidentales. [45]
Los paleoproxies son fuentes químicas o biológicas que sirven como datos indicadores de algún aspecto del clima y pueden ayudar a reconstruir los climas regionales pasados y el destino futuro de los entornos alpinos. Los propios lagos alpinos son reservorios únicos de datos paleoclimáticos, en particular para comprender el clima a finales del Cuaternario , ya que recopilan y almacenan datos geomorfológicos y ecológicos en sus sedimentos . [54] Estos registros del pasado permiten una mejor comprensión de cómo los lagos alpinos han respondido a la variabilidad climática. Por lo tanto, al comprender estos mecanismos del pasado, se pueden hacer mejores predicciones sobre la respuesta futura de los ecosistemas alpinos al cambio climático actual.
La proporción de fósforo (P) mineral con respecto al fósforo orgánico en los sedimentos de los lagos se puede utilizar para determinar si los depósitos de sedimentos provienen de glaciares (mayor proporción de fósforo mineral con respecto al fósforo orgánico) o de laderas de escombros (menor proporción de fósforo mineral con respecto al fósforo orgánico). Por lo tanto, el contenido de fósforo en los sedimentos puede informar sobre la actividad glacial y, por lo tanto, sobre el clima en el momento en que se depositó el sedimento. Por ejemplo, un lago alpino en las montañas costeras de la Columbia Británica reveló condiciones más frías y húmedas debido a la mayor tendencia en sedimentos de fósforo ricos en minerales (de origen glacial), lo que concuerda con otros hallazgos de enfriamiento en el Holoceno . [55]
Las propiedades magnéticas de los sedimentos de los lagos alpinos también pueden ayudar a inferir la actividad glacial con una alta resolución. [56] Cuando las propiedades magnéticas de los sedimentos del lago coinciden con las del lecho rocoso, se puede deducir que hubo más movimiento glaciar, es decir, temperaturas más frías. Además de ser sedimentos "detríticos" (meteorización del lecho rocoso), los sedimentos tienen un grano más grueso, lo que indica una alta actividad glacial asociada con el Pleistoceno .
Los conjuntos de diatomeas revelan cambios en las condiciones bentónicas y la alcalinidad que ayudan a inferir cambios en la temperatura y las concentraciones de dióxido de carbono a lo largo del tiempo. [57] Durante los períodos de temperaturas más cálidas, las temporadas de crecimiento más prolongadas llevaron a un mayor crecimiento de plantas bentónicas, lo que se revela por más especies de diatomeas perifíticas (que crecen en el sustrato). Después del inicio de la Revolución Industrial , los conjuntos de diatomeas revelaron condiciones más ácidas que se asocian con mayores concentraciones de dióxido de carbono. Además de los propios lagos alpinos que sirven como fuente de observaciones paleoclimáticas, la zona alpina circundante también contribuye con muchos indicadores útiles, como la dinámica de los anillos de los árboles y las características geomorfológicas. [ cita requerida ]