искать
Рубрикатор материалов

Сейчас в информационной базе:
рубрик - 114 , авторов - 410 ,
всего информационных продуктов - 4293 , из них
статей журнала - 903 , статей базы знаний - 90 , новостей - 3039 , конференций - 4 ,
блогов - 10 , постов и видео - 196 , технических решений - 7

© 2016-2020 ГеоИнфо

Разработка и сопровождение: InfoDesigner.ru

Уровень кислорода в пресноводных водоемах быстро снижается. К чему это приведет

Служба новостей ГеоИнфо
4 июня 2021 года

Москва. 4 июня. Географический факультет МГУ Уровень кислорода в озерах и водохранилищах мира стремительно снижается. Это угрожает их биоразнообразию и качеству воды. К таким выводам пришли специалисты-лимнологи из разных стран, объединившись под эгидой глобальной сети лимнологических станций GLEON. Результаты исследования международного коллектива ученых, среди которых научный сотрудник географического факультета МГУ Оксана Ерина, опубликованы в журнале Nature.

Используя данные, собираемые с 1941 года, исследователи проанализировали более 45 000 профилей растворенного кислорода и температуры почти 400 озер по всему миру. Большинство данных наблюдений собрано в умеренном поясе от 23 до 66 градусов северной и южной широты. Единственным российским водоемом, включенным в исследование, стало Можайское водохранилище, которое в течение многих десятилетий изучается сотрудниками географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

В ходе изучения пресноводных водоемов и сопоставления мониторинговых данных ученые выяснили, что начиная с 1980 года уровень кислорода в водоемах умеренной зоны снизился на 5,5% на поверхности и на 18,6% в придонном слое воды. При этом в большой группе водоемов, в основном загрязненных питательными веществами, уровень кислорода на поверхности повысился, когда температура воды превысила нижнюю границу активного развития токсичных цианобактерий.

«Все процессы в водной среде зависят от кислорода. Это система поддержки водных пищевых сетей. И когда озеро начинает терять кислород, это является одним из ключевых факторов исчезновения в нем различных видов, в том числе рыб. Озера и водохранилища теряют кислород в 2,7-9,3 раза быстрее, чем океаны. Такое снижение будет иметь последствия для всей экосистемы водоемов», сказала к.г.н., научный сотрудник географического факультета МГУ Оксана Ерина.

Помимо биоразнообразия, концентрация растворенного кислорода в водных экосистемах влияет на выбросы парниковых газов, динамику биогенных веществ и, в конечном итоге, на здоровье человека. Несмотря на то, что озера и водохранилища составляют всего около трех процентов поверхности суши Земли, в них сосредоточена непропорционально большая часть биоразнообразия планеты. Происходящие изменения вызывают беспокойство, поскольку могут негативно сказаться на состоянии пресноводных экосистем.

Снижение концентрации кислорода в поверхностных горизонтах происходит в первую очередь в связи с увеличением температуры воды, что является следствием климатических изменений, происходящих на планете. Количество кислорода, которое может растворяться в воде, снижается при повышении температуры. Такая зависимость объясняет большую часть тенденции к снижению концентрации кислорода в поверхностных слоях воды.

 

 

Однако в некоторых водоемах ученые выявили одновременное повышение концентрации растворенного кислорода и рост температуры. Эти водные объекты, как правило, более загрязнены биогенными веществами и имеют высокую концентрацию хлорофилла. Хороший прогрев и повышенное содержание питательных веществ способствуют усилению цветения цианобактерий, фотосинтез которых вызывает перенасыщение поверхностных вод растворенным кислородом. Негативный аспект данного явления связан с токсинами, выделяемыми этими организмами, которые могут сделать воду невозможной для использования в питьевых целях.

В глубоководной зоне температура воды за многолетний период в основном стабильна. Здесь снижение концентрации кислорода происходит в связи с прогревом поверхностных вод и увеличением продолжительности теплового периода. Прогрев поверхностных вод в сочетании со стабильной температурой более глубоких слоев приводит к увеличению разницы в плотностях между этими слоями. Это усиливает такое явление, как стратификация, или расслоение, водной толщи. Чем сильнее эта стратификация, тем меньше возможностей для перемешивания воды. В результате кислород с меньшей вероятностью будет поступать в придонные слои в теплый стратифицированный период, поскольку насыщение кислородом обычно происходит за счет процессов, происходящих в поверхностном слое воды. Таким образом, усиление стратификации приводит к истощению запасов кислорода в придонных слоях и формированию бескислородных зон и заморов рыб.

 

 

«Концентрация кислорода регулирует и многие другие характеристики качества воды. В бескислородных условиях начинают размножаться болезнетворные бактерии, в том числе те, которые производят парниковый газ метан. Это позволяет предположить, что в результате потери кислорода озера выбрасывают в атмосферу повышенное количество метана. Кроме того, при отсутствии кислорода происходит выход фосфора из донных отложений, усиливая нагрузку на водоемы, которые и так часто подвергаются многолетнему антропогенному загрязнению», отметила Оксана Ерина.

Напомним, что в исследование проведено с использованием мониторинговых данных о состоянии воды почти 400 озер по всему миру. Среди них только один российский водоем Можайское водохранилище. Несмотря на свои небольшие размеры, это один из немногих российских водоемов, где собраны многолетние данные о содержании растворенного кислорода, температуре и о других параметрах воды. Исследовательская группа географического факультета МГУ под руководством Оксаны Ериной, которая ведет работы на Можайском водохранилище, в ближайшие годы планируют еще более усовершенствовать программу мониторинга и повысить информативность собираемых данных.

 

Статья «Widespread deoxygenation of temperate lakes» опубликована в журнале Nature 2 июня 2021 года, https://www.nature.com/articles/s41586-021-03550-y

Отправить сообщение, заявку, вопрос

Отправить заявку на посещение мероприятия

Отправить заявку на участие как экспонент

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению