Для большинства форм жизни на Земле кислород является необходимостью, а не дополнительным дополнением - и из-за потепления нашей планеты кислород быстро исчезает из наших пресноводных озер, подвергая опасности водную жизнь и экосистемы.
Исследователи изучили образцы и измерения, взятые из 393 озер в регионах с умеренным климатом на земном шаре за период с 1941 по 2017 год, и обнаружили повсеместное снижение растворенного кислорода как в поверхностных, так и в глубоководных средах обитания.
Это изменение уровня кислорода имеет косвенный эффект, начиная с биогеохимии воды и заканчивая здоровьем людей, которые могут полагаться на эти озера. Это также может привести к увеличению выбросов парниковых газов от водных бактерий, производящих метан.
«Вся сложная жизнь зависит от кислорода», - говорит биолог-эколог Кевин Роуз из Политехнического института Ренсселера. «Это система поддержки водных пищевых цепей. И когда вы начинаете терять кислород, вы можете потерять биологические виды».
«Озера теряют кислород в 2,75–9,3 раза быстрее, чем океаны, и это сокращение скажется на всей экосистеме».
На основании более чем 45 000 профилей температуры воды и растворенного кислорода исследователи обнаружили среднее снижение содержания растворенного кислорода в поверхностных водах на 5,5 процента за последние четыре десятилетия. Это связано с простой физикой: поскольку все более теплый воздух нагревает верхние слои озера, газам все труднее растворяться в более теплой воде.
Среднее снижение содержания растворенного кислорода на глубине на 18,6% за тот же период времени имеет другое объяснение. Хотя температура здесь не изменилась, происходит меньшее перемешивание слоев воды, так как поверхность дольше остается теплой. Это расслоение происходит и в океанах.
В подмножестве озер - около четверти всей выборки - ученые обнаружили как повышение температуры, так и повышение содержания кислорода. Вероятное объяснение состоит в том, что в этих озерах преобладает цветение цианобактерий, вызванное богатыми питательными веществами стоками с ферм и городских территорий, которые производят собственный кислород.
«Озера являются индикаторами или« стражами »экологических изменений и потенциальных угроз для окружающей среды, потому что они реагируют на сигналы окружающего ландшафта и атмосферы», - говорит водный эколог Стивен Джейн из Политехнического института Ренсселера.
«Мы обнаружили, что эти непропорционально более биоразнообразные системы быстро меняются, что указывает на степень, в которой текущие атмосферные изменения уже повлияли на экосистемы».
Озера составляют от 3 до 4 процентов незамерзающей поверхности Земли , однако они признаны особенно богатыми экосистемами, обеспечивающими среду обитания и жизненно важные ресурсы для бесчисленных видов (включая человека). Уменьшение запасов кислорода угрожает не только водным видам в озерах, но и этим биоразнообразным системам и их пищевым сетям в целом.
Более того, когда уровень кислорода падает, это позволяет перемещаться многочисленным типам выделяющих метан бактерий - поскольку эти озера выделяют больше парниковых газов, эффект глобального потепления сохраняется, и цикл продолжается.
Это даже более мрачная ситуация, чем та, которую мы наблюдаем с океанами планеты , и исследователи думают, что это может быть только началом с точки зрения кислородного истощения. Единственный положительный момент заключается в том, что, имея больше данных и больше информации о серьезности проблемы, мы можем принять более эффективные меры для ее решения.
«Текущие исследования показали, что уровень кислорода в мировом океане быстро снижается», - говорит Курт Бренеман , декан Школы наук Политехнического института Ренсселера, который не принимал непосредственного участия в исследовании.
«Это исследование теперь доказывает, что проблема еще более серьезна в пресной воде, угрожая нашим запасам питьевой воды и хрупкому балансу, который обеспечивает процветание сложных пресноводных экосистем.
«Мы надеемся, что это открытие придает большую актуальность усилиям по устранению все более пагубных последствий изменения климата».