Повышение уровня CO₂ вызывает проблемы и в пресных водах, как показало исследование

По мере роста уровня углекислого газа (CO₂) в атмосфере, больше CO₂ поглощается морской водой. В результате мировой океан со временем становится более кислым, что вызывает широкий спектр хорошо задокументированных проблем для морских животных и экосистем. Теперь исследователи, сообщающие в Current Biology 11 января, представляют одни из первых доказательств того, что подобное происходит и в пресных водах.

Исследование показало, что некоторые пресноводные экосистемы стали более кислыми с ростом pCO₂ (парциального давления CO₂). Лабораторные исследования также демонстрируют, что увеличение pCO₂ в пресной воде может оказывать пагубное воздействие по крайней мере на один ключевой вид — крошечного пресноводного ракообразного, делая его менее способным чувствовать и защищаться от хищников. Полученные данные позволяют предположить, что повышение уровня CO₂ может иметь широкомасштабные последствия для пресноводных экосистем.

«Закисление океана часто называют "злым близнецом изменения климата", и многие текущие исследования описывают огромное влияние повышения уровня CO₂ на морские экосистемы», — говорит Линда Вайс из Рурского университета в Бохуме (Германия). «Однако пресноводные экосистемы в значительной степени оставались без внимания. Наши данные указывают на другую проблему, связанную с pCO₂: зависящее от pCO₂ закисление пресных вод».

Исследования окисления океана показали, что это имеет последствия для морских пищевых сетей, циклов питательных веществ, общей продуктивности и биоразнообразия. Тем не менее, как отмечают исследователи, удивительно мало известно о влиянии роста атмосферного CO₂ на пресноводные системы. Хотя учёные ожидали увеличения pCO₂ в пресных водоёмах, данных не хватало.

Чтобы это выяснить, Вайс и её коллеги изучили четыре пресноводных водохранилища в Германии. Их анализ данных за 35 лет, с 1981 по 2015 год, подтвердил постоянный рост pCO₂. Как и в океане, это увеличение было связано со снижением pH (повышением кислотности). Фактически, они сообщают об изменении pH примерно на 0,3 за 35 лет, что позволяет предположить, что пресные воды могут закисляться быстрее, чем океаны.

Но какое влияние оказывало это растущее pCO₂ на пресноводные организмы? Чтобы начать изучение этого вопроса, исследователи сосредоточили внимание на мелких пресноводных ракообразных — дафниях, также известных как водяные блохи. Дафнии являются доминирующим видом во многих озёрах, прудах и водохранилищах и важны как основной источник пищи для многих более крупных животных.

Когда дафнии чувствуют присутствие хищников, они реагируют, отращивая шлемы и шипы, которые делают их более трудными для поедания. Команда Вайс обнаружила в лаборатории, что повышение уровня pCO₂ мешает способности водяных блох производить эти защитные структуры.

«Высокий уровень CO₂ снижает способность дафний обнаруживать своего хищника, — говорит Вайс. — Это уменьшает выраженность морфологических защитных признаков, делая их более уязвимыми». Она добавляет, что такое воздействие на дафний может иметь более широкие последствия для пресноводных сообществ.

Вайс отмечает, что им повезло получить столь длинные ряды данных по четырём пресноводным водохранилищам. Теперь важно собрать больше данных, представляющих пресноводные водоёмы по всему миру.

«Теперь мы хотим узнать глобальный масштаб этого явления, — говорит Вайс. — Вопрос в том: "Все ли пресноводные водоёмы подвержены такому закислению?"»