Эксперимент с водорослями озера Тахо указывает на сезонные сдвиги

Изменение климата и сдвиги в поступлении питательных веществ, вероятно, приведут к сезонным изменениям в сообществах водорослей холодных прозрачных горных озёр, таких как Тахо. К такому выводу пришло исследование Калифорнийского университета в Дэвисе, опубликованное в Water Resources Research.

Перифитон — это слой прикреплённых водорослей, покрывающих камни у берега. Он является здоровой и критически важной частью пищевой сети озера. Однако цветение перифитона сигнализирует о изменениях, которые могут ухудшить качество воды и естественную красоту береговой линии.

Прогнозируется, что изменение климата повысит глобальную температуру воды на 1.8°F–7°F к 2100 году. Ожидается также увеличение поступления питательных веществ в озёрные воды из-за усиления стока от более интенсивных штормов и увеличения доли осадков в виде дождя, а не снега.

"Большинство озёр в мире нагревается в результате изменения климата", — отметил ведущий автор Ник Фрамстед. — "Своими чистыми холодными водами горные озёра исключительно чувствительны к изменениям температуры и питательных веществ".

Эксперимент с "прикреплением"

Чтобы понять, как потепление и поступление питательных веществ повлияют на рост перифитона в будущем, учёные провели лабораторные эксперименты. Они использовали покрытые перифитоном камни, собранные у западного берега озера Тахо. Каждый камень подвергали двум из четырёх режимов потепления и двум режимам поступления питательных веществ, а затем анализировали эффекты.

Результаты показали, что эффекты климатического потепления были особенно выражены в холодные месяцы, с незначительным или нулевым дополнительным эффектом летом.

"Потепление летом, что удивительно, не оказало влияния на рост перифитона", — сказал Фрамстед. Хотя требуются дополнительные исследования, авторы предлагают несколько возможных объяснений.

"Рост перифитона может сильнее реагировать на зимнее потепление, потому что даже небольшое повышение температуры может вызвать большой скачок метаболических процессов", — пояснил профессор Стивен Садро, руководитель проекта. — "Зимой питательные вещества, которые иначе остались бы неиспользованными, могут быть усвоены и превращены в новый рост. Летом перифитон, возможно, уже близок к своим температурным и питательным пределам, поэтому дополнительное потепление почти не влияет".

Сезонные различия

Относительная важность потепления и питательных веществ для метаболической активности перифитона меняется в зависимости от сезона. Питательные вещества оказывали большее влияние, чем потепление, осенью, тогда как потепление было важнее зимой. Понимание этой сезонности может помочь управляющим озёрами реагировать на изменение климата и предотвращать цветение перифитона.

Фрамстед отметил, что хотя озеро Тахо представляет собой идеальную модель для изучения, результаты применимы и к другим холодным, прозрачным, малопитательным озёрным системам, которые учёные называют "олиготрофными" озёрами.