Проблемы с цианобактериями усилятся при росте концентрации CO₂

Учёные из Амстердамского университета предупреждают, что проблемы с токсичными цианобактериями, вероятно, усилятся в будущем. Исследование в журнале Science Advances показывает, что обычная цианобактерия исключительно легко адаптируется к росту концентраций CO₂. Эта токсичная цианобактерия может увеличить скорость поглощения CO₂ в пять раз при высоких концентрациях CO₂ — это самая сильная реакция, зарегистрированная на сегодня у любой водоросли.

Каждое лето качество воды в озёрах и прудах находится под угрозой из-за роста цианобактерий (сине-зелёных водорослей). Они могут производить токсины, вредные для людей, млекопитающих и птиц, вызывая у людей тошноту, головокружение и повреждение печени. Интенсивный рост увеличивает количество токсинов в воде, негативно влияя на использование водоёмов для рекреации, питьевого водоснабжения или рыболовства. Проблема уже актуальна для озёр Эри (США), Тайху (Китай), Виктория (Африка) и многих европейских озёр.

Глобальное «удобрение» воды CO₂

CO₂ — необходимый питательный элемент для роста водорослей. Повышение концентрации CO₂ в атмосфере увеличивает его концентрацию и в поверхностных водах. Эколог Йоланда Верспаген: «Мы удобряем воды CO₂ в глобальном масштабе. Это полезно для многих водорослей, включая токсичные виды».

Новое исследование показывает, что один из самых распространённых токсичных цианобактерий, Microcystis, исключительно хорошо адаптируется к высоким концентрациям CO₂. Его культивировали при низких и высоких концентрациях CO₂, а скорость поглощения CO₂ измеряли с помощью высокочувствительного прибора — масс-спектрометра с мембранным вводом (MIMS).

«Эта цианобактерия способна расти быстрее, потому что может увеличить скорость поглощения CO₂ в 5 раз при высоких концентрациях CO₂, — объясняет аспирант Джейсон Джи. — Насколько нам известно, это самая сильная реакция на CO₂ из когда-либо зарегистрированных! Другие нетоксичные водоросли, такие как зелёные водоросли и диатомеи, адаптируются хуже, а некоторые даже растут медленнее при высоких концентрациях CO₂».

Способность токсичных цианобактерий быстрее расти при высоком CO₂ имеет далеко идущие последствия для качества воды. Модельные прогнозы исследовательской группы показывают, что исключительная способность к адаптации будет дополнительно усиливать рост цианобактерий при повышенных концентрациях CO₂, особенно в богатых питательными веществами водах. Учёные предупреждают: если концентрация CO₂ в атмосфере продолжит расти, проблемы с цианобактериями будут усугубляться.