Міжнародна група дослідників під керівництвом еколога Ці Гуаня з Китайської академії наук дійшла висновку, що майже 80% річок світу поступово втрачають розчинений кисень – критично важливий елемент для життя водних організмів. Про це пише Science alert.
Дивіться також Вчені створили "рідке" золото, яке змінює форму і відкриває шлях до розумних матеріалів
Чому річки по всій Землі почали втрачати кисень?
Науковці проаналізували 3,4 мільйона супутникових знімків, а також кліматичні дані за період із 1985 по 2023 рік. Загалом команда вивчила понад 16 000 річок у різних регіонах світу.
У середньому рівень розчиненого кисню у річковій воді знижувався на 0,045 міліграма на літр кожне десятиліття. На перший погляд це може здатися незначним показником, однак для водних екосистем навіть невеликі зміни можуть мати серйозні наслідки.
Чому кисень у воді настільки важливий?
Йдеться не про кисень, який входить до складу молекули води, а про розчинений кисень – саме його використовують для "дихання" риби, водорості, бактерії, планктон та інші організми.
Як пояснюють вчені, зв'язки, які утримують кисень у воді, є доволі слабкими. Навіть незначне підвищення температури здатне виштовхувати кисень із річок у повітря.
Тепліша вода фізично утримує менше кисню. Саме тому глобальне потепління стало головним фактором деградації річкових екосистем. За оцінками авторів роботи, приблизно 63% глобального падіння рівня кисню у річках безпосередньо пов'язані зі змінами клімату.
Одним із головних відкриттів дослідження стало те, що найшвидше кисень зникає не в холодних регіонах, як вважалося раніше, а у тропічних річках. Результати дослідження опубліковані в журналі Science Advances.
Особливо критична ситуація спостерігається у річці Ганг в Індії та Амазонці у Південній Америці. Ганг втрачає кисень у 20 разів швидше за середній світовий показник. Раніше вчені очікували, що найбільша деоксигенація відбуватиметься у високих широтах, оскільки Арктика та північні регіони нагріваються швидше за інші частини планети.
Однак тропічні річки виявилися вразливішими через те, що їхня вода від початку містила менше розчиненого кисню через вищу температуру. Це означає, що вони швидше наближаються до стану гіпоксії – критичного дефіциту кисню, за якого більшість живих організмів не може вижити.
Як люди погіршують ситуацію?
Кліматичні зміни – лише частина проблеми. Дослідники наголошують, що діяльність людини змінює склад річкової води та посилює втрату кисню.
Серед головних факторів:
- будівництво дамб;
- зниження рівня води;
- спека та хвилі тепла;
- потрапляння у воду солей, органічних речовин і добрив;
- зменшення течії річок.
Коли вода рухається повільніше, вона отримує менше кисню з атмосфери. Наприклад, у швидких потоках або порогах вода природно насичується повітрям. Натомість застійні та перегріті водойми швидко втрачають здатність підтримувати життя.
Чому навіть невелике падіння кисню небезпечне?
Вчені попереджають, що падіння рівня розчиненого кисню лише на 0,1 міліграма на літр – приблизно стільки річки втратили в середньому за останні 40 років – уже може змінити баланс екосистем.
Через дефіцит кисню починається масова загибель риби та інших організмів. Після цього бактерії, які розкладають мертву органіку, витрачають залишки кисню ще швидше, створюючи так звані "мертві зони".
Такі ділянки можуть ставати дедалі поширенішими у світі. "Деоксигенація – це дуже повільний процес. Але якщо він триває довго, негативний вплив руйнує річкові екосистеми", – пояснив Ці Гуань агентству Associated Press.
За його словами, низький рівень кисню може спричинити "серію екологічних криз", включно зі зниженням біорізноманіття та погіршенням якості води.
Що буде далі?
Автори дослідження прогнозують, що до кінця XXI століття річки у більшості регіонів Південної Америки, Індії, Арктики та східної частини США можуть втратити ще приблизно 10% розчиненого кисню, якщо викиди вуглекислого газу й надалі зростатимуть.
Навіть додаткове падіння на 4 – 5% може суттєво підвищити ризик екологічних катастроф у річкових системах. Дослідники наголошують, що без скорочення викидів парникових газів та ефективнішого управління водними ресурсами ситуація лише погіршуватиметься.