Снижение уровня воды и рост солёности подталкивают Большое Солёное озеро к грани коллапса экосистемы
Рекордно низкий уровень воды, вызванный высоким водопотреблением и многолетней засухой, может вскоре сделать Большое Солёное озеро слишком солёным даже для артемий, которые в нём обитают. Озеро является важным источником пищи для перелётных птиц и поддерживает многомиллионную индустрию по добыче артемий, и то и другое может быть потеряно, если уровень воды скоро не восстановится.
Карри Франц из Университета Вебера в течение нескольких последних лет изучала озеро с командами студентов-исследователей, оценивая состояние микробиолитовых рифов, которые формируют основу экосистемы озера. Франц представит их выводы на встрече GSA Connects в Денвере 9 октября 2022 года.
Микробиолиты Большого Солёного озера — это каменистые холмы, построенные матами микробов, которые создают карбонатные минералы — основной компонент известняка. Микробы в рифе, такие как водоросли и цианобактерии, осуществляют фотосинтез, обеспечивая питательную основу для остальной экосистемы озера. Солоноводные мухи откладывают яйца на рифах, и как артемии, так и мухи — две крупнейшие популяции в озере — питаются за счёт рифов.
Поскольку озеро слишком солёное для рыб, хищников почти нет, поэтому популяции мух и артемий могут становиться очень плотными, а они, в свою очередь, кормят многочисленных перелётных и местных птиц. По мере падения уровня воды ранее затопленные рифы оказались на воздухе, что привело к гибели водных микробных сообществ. По мере гибели микробов рифы обесцвечиваются — меняют цвет с тёмно-зелёного на белый.
В 2021 году Франц и её студенты обнаружили признаки того, что микробиолитовые рифы могут быть устойчивы к негативным последствиям низкого уровня воды и способны восстановиться после обесцвечивания. Однако те же эксперименты в 2022 году поставили этот оптимистичный прогноз под сомнение. Студенты экспериментировали с повторным погружением обесцвеченных фрагментов микробиолитов в озеро, помещая их в сетчатые мешки, прикреплённые к подводной трубе. Даже микробиолиты, которые выглядели мёртвыми, всё ещё содержали живые микробы, которые повторно заселяли фрагменты при погружении обратно в воду. Это восстановление было быстрым, с экспоненциальным ростом микробов, что намекало на возможность полного восстановления в течение нескольких месяцев. Однако при повторении эксперимента в 2022 году такого быстрого восстановления они не увидели.
Франц связывает это изменение с 2021 по 2022 год с возросшей солёностью. По мере падения уровня воды озеро становится солонее. В 2021 году она наблюдала уровень солёности до 18%, что уже выше показателя, считающегося здоровым для экосистемы Большого Солёного озера (обычно 12–15%). В 2022 году эти измерения поднялись выше 19% на открытых участках воды и достигли 26% в пределах исследуемого рифа (для сравнения: солёность океана ~3,2%; осаждение соли из воды Большого Солёного озера начинается при солёности ~27%).
Франц поясняет: «В прошлом году это было очень обнадёживающе, потому что мы увидели, что они могут вернуться, и вернуться быстро. В этом году мы увидели нечто совсем другое; мы не наблюдаем того явного роста, что видели в прошлом году. Организмы испытывают стресс при таком уровне солёности. Возможно, он для них просто слишком высок».
В 1950-х годах строительство железнодорожной дамбы разделило Большое Солёное озеро на северную и южную части. Поскольку большая часть пресной воды поступает в южную часть, в северном секторе произошла массовая гибель фотосинтезирующих микробов, которую можно наблюдать из космоса — он излучает розовый оттенок, создаваемый немногими солелюбивыми микробами, способными выжить в его гиперсолёной воде (солёность превышает 25%).
Южная половина озера может постигнуть та же участь, если в систему вскоре не поступит больше воды. По оценкам Франц, без серьёзных вмешательств до коллапса экосистемы может остаться от нескольких месяцев до нескольких лет. Учёные, наблюдающие за артемиями и солоноводными мухами на открытых участках озера, уже начали сообщать о тревожных тенденциях в поведении артемий, личинок мух и птиц, которые от них зависят.
За последний год были приняты некоторые законодательные меры для попытки закрепить права на воду за Большим Солёным озером, но Франц опасается, что этого будет недостаточно для предотвращения коллапса: «Это медленная реакция на чрезвычайную ситуацию — мы действуем не так быстро, как требует ситуация».