Глобальное потепление способно незаметно изменить состав микроорганизмов, населяющих высокогорные ледниковые озера, а вместе с этим — повлиять на качество воды и круговорот органических веществ. К такому выводу пришли ученые Федерального исследовательского центра «Биотехнологии» РАН совместно со специалистами НИЦ «Курчатовский институт» и сотрудниками Тебердинского национального парка. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда и опубликовано в журнале Current Microbiology.
Потепление меняет невидимую жизнь ледниковых озер
Объектом исследования стало высокогорное ледниковое озеро Шобайдак (Мухинское озеро) в районе Домбая. Ученые изучили его микробное сообщество с помощью радиоизотопных и геномных методов. Для определения состава бактерий и архей исследователи проанализировали молекулы 16S рибосомных РНК — одного из наиболее точных маркеров разнообразия микроорганизмов.
Выяснилось, что вода в озере содержит необычно много растворенного органического углерода — до 20 мг/л. Это примерно на порядок выше, чем в большинстве аналогичных высокогорных озер Альп, Пиренеев и Южных Скалистых гор. По мнению авторов, столь высокая концентрация связана с поступлением органических веществ из тающего ледника и окружающих почв.
Ледники отступают — микробное сообщество перестраивается
Высокогорные озера отличаются экстремальными условиями: коротким летом, холодной водой и интенсивным ультрафиолетовым излучением. Несмотря на это, в них существует сложное сообщество бактерий и архей, состав которого зависит от возраста водоема, температуры, минерального состава воды и источников питания.
По мере ускорения таяния ледников в озера поступает все больше органического вещества. Это может изменить баланс между различными группами микроорганизмов, а следовательно — скорость разложения органики, круговорот углерода и качество воды. Исследователи отмечают, что подобные изменения способны затронуть не только сами высокогорные озера, но и реки, которые получают из них воду.
Мы предполагаем, что источником большого количества органики в толще воды являются фотосинтезирующие организмы (цианобактерии и диатомовые водоросли). Они мигрируют из поверхностных слоев воды на дно озера, спасаясь от вредного воздействия ультрафиолета. Благодаря высокой прозрачности водной толщи и хорошему прогреву придонной воды, они активно фотосинтезируют на поверхности осадка. Если среднегодовые температуры в регионе будут повышаться и дальше, фотосинтезирующие микроорганизмы могут разрастись еще сильнее, вызвав «цветение» воды, ухудшение ее качества и эвтрофикацию озера — накопление еще большего количества органики.
Николай Пименов
По прогнозам ряда международных исследований, к концу XXI века многие небольшие ледники Альп могут практически исчезнуть, что приведет к существенной перестройке экосистем горных водоемов.
Ранее ученые показали, что микробные сообщества ледниковых рек играют ключевую роль в переработке органического вещества и обеспечивают важные биогеохимические процессы даже в экстремально холодной среде.
Исследователи отмечают, что даже фотографии туристов, сделанные с разницей всего в несколько лет, позволяют увидеть, что граница снега и льда поднялась на десятки метров вверх по склонам.
О ситуации с катастрофическим таянием альпийских ледников на фоне рекордной жары в Европе мы писали здесь.
Источник: hi-tech.mail.ru