Исследователи проанализировали влияние климата на озерные экосистемы в последние десятилетия

Международный коллектив авторов, представляющий глобальную сеть экологических наблюдений озер - GLEON (Global Lake Ecological Observation Network - проект, объединяющем больше 60 мониторинговых станций в 62 странах на 6 континентах) опубликовал масштабный анализ влияния климатических процессов на озерные экосистемы в главном климатическом журнале планеты Nature Climate Change. Среди авторов – ученые НИИ биологии Иркутского государственного университета.

Авторы статьи – 37 исследователей, представляющих 44 научных учреждения из 17 стран мира – применили для анализа последствий изменений климата для водных экосистем новый параметр – «изменение термального местообитания».

В работе использовано более 32 миллиона измерений температур в 139 озёрах (составляющих около 70% объёма всех пресных вод поверхности суши) для того, чтобы количественно оценить изменения термального местообитания и установить – насколько неблагоприятны эти изменения (например – мешают работе экосистемы в целом, развитию организмов, трофическим взаимоотношениям) между двумя временными периодами – отдалённым, взятым за базовый (1978-1995) и более близким нам (1996-2013).

В ходе исследования обнаружено 6,2% изменений термального местообитания между временными периодами. Причем изменения могут возрастать до 19,4%, если местообитания ограничены по сезонности или глубине.

При этом наблюдаются неожиданные температурные парадоксы: так, казалось бы, чем мельче водоем, тем больше на него должны влиять климатические факторы. Однако оказалось, что последствия изменения термального местообитания для мелководных озёр значительно меньше и слабее, чем для глубоководных и древних озер. Более того в озерах с большими глубинами описаны разнонаправленные температурные сдвиги: если поверхностные воды, аккумулируя тепло, нагреваются, то глубинные воды, напротив, могут охлаждаться. Происходит это за счет усиления температурной стратификации и ограничения процессов вертикального перемешивания разных слоев.

Авторы отмечают отмечают, что наиболее высокие уровни изменений термальных местообитаний характерны как раз для озер, для которых свойственны и большое биоразнообразие и значительная степень эндемизма – таких как японское озеро Бива, африканские озера Танганьика и Виктория, а также российский Байкал. В работе показано, что именно для этих четырёх озёр наблюдаются наибольшие риски исчезновения отдельных видов и угрозы масштабной разбалансировки функционирования экосистем.

По мнению Максима Тимофеева, директора НИИ биологии ИГУ и соавтора опубликованной работы: «Ситуация для Байкала осложняется тем, что эндемики, составляющие основу его экосистемы, в большинстве своем виды - высокочувствительные к изменению температуры, приспособившиеся существовать в определенном и часто достаточно узком температурном диапазоне.»

В Байкале суточные изменения температуры и освещенности регистрируются только в верхних 50–100 метрах поверхностной воды, сезонные изменения температуры отслеживаются до глубины 250-300 метров, а вся основная толща воды вплоть до полутора километров, до максимальных глубин озера круглый год предоставляет своим обитателям практически постоянные и неизменные условия жизни со стабильной температурой. Однако большие глубины Байкала не являются убежищем для всех его обитателей. Ведь наибольшее разнообразие эндемичных видов в Байкале населяет именно литоральную и сублиторальную зоны (зоны небольших глубин), наиболее подверженные влиянию климатических сдвигов.

«Еще большие вопросы возникают и по самим глубоководным обитателям Байкала. Исследователям хорошо известно, что значительная часть уникальной и единственной в мире пресноводной глубоководной фауны озера это эндемики-стенотермы, т.е. виды, способные обитать только в очень узком диапазоне температур. При этом уже известно, что как повышение, так и понижение температур для этих видов крайне неблагоприятны, даже если речь идет сдвигах в доли градусов.

Учитывая отсутствие каких-либо аналогов и крайне слабую изученность глубоководной фауны Байкала, крайне трудно спрогнозировать то, как обитатели этих зон будут реагировать на малейшие отклонения в температуре среды их обитания. Проведенные работы ставят множество новых вопросов перед исследователями. Однако совершенно очевидно, что Байкал находится в зоне особого климатического риска и если мы хотим сохранить исключительное биоразнообразие нашего уникального озёра, то любые природоохранные мероприятия должны учитывать факторы глобальных климатических сдвигов», – говорит Тимофеев.