Таяние ледников угрожает уникальным микробным экосистемам
Изменение климата вызывает стремительное исчезновение ледников мира. Новое исследование в рамках проекта Vanishing Glaciers под руководством EPFL, опубликованное в Nature Communications, впервые смоделировало, как таяние повлияет на ледниковые ручьи и их микробиомы к концу века при различных сценариях изменения климата.
Жизненно важные источники
Ледниковые ручьи являются истоками крупнейших речных систем мира, снабжая водой миллиарды людей. Например, почти все главные реки Швейцарии — Рона, Инн, Адидже — берут начало из таких ручьев. Изменения на больших высотах напрямую влияют на всё, что происходит ниже по течению.
Анализ тысяч бактерий
Учёные реконструировали и проанализировали генетические данные 2 333 различных видов бактерий, извлечённых из проб 164 ледниковых ручьёв во всех крупных горных системах мира. Эти данные объединили с информацией о климате, ледниках и окружающей среде, чтобы создать прогностические модели реакции бактериальных групп на изменение переменных. Исследовали также ключевые характеристики микробиома, такие как разнообразие и распределение доминирующих и редких видов.
«Позеленение» ледниковых ручьёв
Исследование предсказывает, что ледниковые ручьи буквально станут зеленее. Сейчас в них экстремальные условия: очень низкие температуры, резкие колебания расхода воды, высокая концентрация мелких взвесей, снижающая проникновение света, скудность питательных веществ и низкая оксигенация. Это создало уникальный микробиом, адаптированный к особым условиям.
По мере того как ручьи будут терять свои ледниковые характеристики, их микробиом станет больше похож на микробиомы других альпийских ручьёв. Это приведёт к размножению водорослей, усилению фотосинтеза, повышению концентрации органического вещества и, в конечном итоге, к росту численности как водорослей, так и бактерий.
Невидимый ресурс под угрозой
Эти изменения означают, что бактерии, адаптированные именно к ледниковым условиям, исчезнут, что будет иметь серьёзные последствия для экосистем ручьёв и далее по пищевой цепи.
«Когда тают ледники, исчезает не только вода. Мы также теряем уникальный микробиом», — говорит Том Баттин, профессор, соавтор исследования.
Эти микроорганизмы играют решающую роль: очищают воду, перерабатывают питательные вещества и регулируют важные циклы, такие как азотный и углеродный. В конечном счёте они поддерживают пищевую цепь и многие экологические равновесия.
Несмотря на географическое разнообразие изученных ручьёв, их характеристики и микробиомы были очень схожими из-за экстремальных условий. Это показывает, насколько важны эти свойства для микробных экосистем, и подчёркивает необходимость защиты этих незаменимых местообитаний.