Реки мира начали "задыхаться" – исследование показало тревожную тенденцию

Международная группа исследователей под руководством эколога Ци Гуаня из Китайской академии наук пришла к выводу, что почти 80% рек мира постепенно теряют растворенный кислород – критически важный элемент для жизни водных организмов. Об этом пишет Science alert.

Смотрите также Ученые создали "жидкое" золото, которое меняет форму и открывает путь к умным материалам

Почему реки по всей Земле начали терять кислород?

Ученые проанализировали 3,4 миллиона спутниковых снимков, а также климатические данные за период с 1985 по 2023 год. В общем команда изучила более 16 000 рек в разных регионах мира.

В среднем уровень растворенного кислорода в речной воде снижался на 0,045 миллиграмма на литр каждое десятилетие. На первый взгляд это может показаться незначительным показателем, однако для водных экосистем даже небольшие изменения могут иметь серьезные последствия.

Почему кислород в воде настолько важен?

Речь идет не о кислороде, который входит в состав молекулы воды, а о растворенном кислороде – именно его используют для "дыхания" рыбы, водоросли, бактерии, планктон и другие организмы бактерии планктон и другие организмы.

Как объясняют ученые, связи, которые удерживают кислород в воде, довольно слабые. Даже незначительное повышение температуры способно выталкивать кислород из рек в воздух.

Более теплая вода физически удерживает меньше кислорода. Именно поэтому глобальное потепление стало главным фактором деградации речных экосистем. По оценкам авторов работы, примерно 63% глобального падения уровня кислорода в реках непосредственно связаны с изменениями климата.

Одним из главных открытий исследования стало то, что быстрее всего кислород исчезает не в холодных регионах, как считалось ранее, а в тропических реках. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Особенно критическая ситуация наблюдается в реке Ганг в Индии и Амазонке в Южной Америке. Ганг теряет кислород в 20 раз быстрее среднего мирового показателя. Ранее ученые ожидали, что наибольшая деоксигенация будет происходить в высоких широтах, поскольку Арктика и северные регионы нагреваются быстрее других частей планеты.

Однако тропические реки оказались более уязвимыми из-за того, что их вода изначально содержала меньше растворенного кислорода из-за высокой температуры. Это означает, что они быстрее приближаются к состоянию гипоксии – критического дефицита кислорода, при котором большинство живых организмов не может выжить.

Как люди ухудшают ситуацию?

Климатические изменения – лишь часть проблемы. Исследователи отмечают, что деятельность человека меняет состав речной воды и усиливает потерю кислорода.

Среди главных факторов:

• строительство дамб;
• снижение уровня воды;
• жара и волны тепла;
• попадание в воду солей, органических веществ и удобрений;
• уменьшение течения рек.

Когда вода движется медленнее, она получает меньше кислорода из атмосферы. Например, в быстрых потоках или порогах вода естественно насыщается воздухом. Зато застойные и перегретые водоемы быстро теряют способность поддерживать жизнь.

Почему даже небольшое падение кислорода опасно?

Ученые предупреждают, что падение уровня растворенного кислорода только на 0,1 миллиграмма на литр – примерно столько реки потеряли в среднем за последние 40 лет – уже может изменить баланс экосистем.

Из-за дефицита кислорода начинается массовая гибель рыбы и других организмов. После этого бактерии, которые разлагают мертвую органику, тратят остатки кислорода еще быстрее, создавая так называемые "мертвые зоны".

Такие участки могут становиться все более распространенными в мире. "Деоксигенация – это очень медленный процесс. Но если он длится долго, негативное влияние разрушает речные экосистемы", – объяснил Ци Гуань агентству Associated Press.

По его словам, низкий уровень кислорода может вызвать "серию экологических кризисов", включая снижение биоразнообразия и ухудшение качества воды.

Что будет дальше?

Авторы исследования прогнозируют, что к концу XXI века реки в большинстве регионов Южной Америки, Индии, Арктики и восточной части США могут потерять еще примерно 10% растворенного кислорода, если выбросы углекислого газа и в дальнейшем будут расти.

Даже дополнительное падение на 4 – 5% может существенно повысить риск экологических катастроф в речных системах. Исследователи отмечают, что без сокращения выбросов парниковых газов и эффективного управления водными ресурсами ситуация будет только ухудшаться.