Цветение озер увеличивает выбросы метана и мешает рыбам дышать

Ученые Агентства по охране окружающей среды США исследовали пагубное воздействие цветения воды на экосистемы озер. Работа поможет обратить внимание на эту проблему и найти способ с ней бороться. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Предотвращая цветение внутренних озер, мы уменьшим количество парниковых газов, попадающих в атмосферу и способствующих изменению климата, увеличим количество здоровой питьевой воды, обеспечим возможность рыбалки и отдыха.

Что же плохого в этом цветении? Токсины, выделяемые цветущими водорослями, резко снижают качество питьевой воды. Когда густые цветущие водоросли умирают, бактерии, которые разлагают водоросли, поглощают весь кислород в воде. Без кислорода животные, обитающие в озере, задыхаются. Во всем мире такие зеленые воды также являются серьезным источником атмосферного метана — парникового газа, который гораздо опаснее, чем углекислый.

«По нашим оценкам, цветение мировых озер увеличит выброс метана в атмосферу на 30—90% в течение следующих 100 лет», — сообщил Джейк Болье из Агентства по охране окружающей среды США и ведущий автор статьи о цветении озер.

По мнению авторов, три различных механизма, как ожидается, будут вызывать увеличение цветения (эвтрофикации) озера в течение следующих 100 лет. Во-первых, ожидается, что к 2100 году население увеличится на 50%. Чем больше людей, тем больше сточных вод и больше удобрений, стекающих с суши. При нынешних темпах прироста населения и изменения климата эвтрофикация в озерах увеличится на 25—200% к 2050 году и удвоится или увеличится в четыре раза к 2100 году.

Во-вторых, усиление штормов и ливневых стоков увеличит потери питательных веществ с суши во внутренние воды. В-третьих, когда средняя температура изменится на более высокую, озера станут неизбежно нагреваться, что приведет лишь к увеличению производимости водорослей (теплые воды способствуют их росту). Кроме того, ожидается, что площадь планеты, покрытая водой, увеличится, что приведет к увеличению выбросов метана в поверхностные воды соответственно.

«Удивительно, насколько может увеличиться прирост водорослей в следующие 50—100 лет, — сообщает соавтор статьи, Джон А. Даунинг из программы Морского гранта Университета Миннесоты. — Люди делают несколько серьезных вещей, влияющих на эвтрофикацию: они едят, они выделяют продукты жизнедеятельности, они делают больше людей, которые едят и выделяют эти продукты, они изменяют ландшафты и климат», — говорит Даунинг.

Используя прогнозируемый прирост населения и изменение климата, авторы создали модель эвтрофикации озер по четырем консервативным сценариям будущей нагрузки фосфора (экспоненциально): 80, 130, 170, 200 и 220% от текущих уровней.

«Мы использовали фосфор, потому что связь между фосфором и ростом растений или водорослей хорошо установлена, — говорит соавтор статьи, Тоня ДельСонтро из Женевского университета. — В настоящее время единственным крупнейшим источником атмосферного метана являются водно-болотные угодья. Если фосфор в озерах утроится, то выбросы метана из озер могут вдвое превышать выбросы водно-болотных угодий».

Авторы использовали статистическую модель, созданную ими в 2018 году, которая коррелирует выбросы метана с размером озера и хлорофиллом, который является мерой биомассы высокой водоросли, стимулируемой фосфором. Используя глобальное распределение размера озера, его общей площади и климатическое нагревание, а также будущие концентрации фосфора и вызванный штормом сток питательных веществ, ученые смогли оценить будущие выбросы метана в озере, что, по словам авторов, было сделано впервые.

Оптимистичный результат состоит в том, что улучшенные методы управления питательными веществами могут обратить вспять эвтрофикацию озер и тем самым сократить выбросы метана. Кроме того, местные действия по улучшению качества воды могут иметь важные глобальные последствия.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.