Донные отложения показывают, как изменение климата "вливается" в озёра
Увеличивающееся количество тёмноокрашенных углеродных соединений, поступающих с водосборных площадей, попадает в арктические и северные озёра. Это изменяет использование ресурсов и структуру сообществ макробеспозвоночных, говорится в докторской диссертации по водным наукам магистра естественных наук Хенрики Кивилы из Университета Йювяскюля. Долгосрочные данные донных отложений также показали, что помимо поверхностного стока, значительную роль в будущем арктических прибрежных озёр могут играть питательные вещества морского происхождения.
Таяние вечной мерзлоты, увеличение растительности тундры и изменение режима осадков — хорошо известные последствия изменения климата в арктических ландшафтах. Углеродные соединения, происходящие из вечной мерзлоты и более мощных почв, попадают в озёра с поверхностным стоком и перерабатываются там различными организмами.
В своей диссертации Хенрика Кивила исследовала, как материал извне озёр (аллохтонный материал) влиял на функциональную структуру сообществ и использование ресурсов, используя архивы озёрных отложений.
Результаты показывают, что больше наземных компонентов включалось в пищевую сеть, когда наземная нагрузка была сильнее. Возросшая наземная нагрузка стимулировала продуктивность в озёрах и изменяла функциональные сообщества макробеспозвоночных, например, снижая долю фильтраторов. Функциональные группы макробеспозвоночных можно классифицировать, в частности, по способу добычи пищи: хищники, фильтраторы, собиратели.
«Изменения функциональных групп важны для экосистемы, так как они указывают на изменения более крупного масштаба, чем изменения на уровне видов. Они также связаны с устойчивостью экосистемы к изменениям окружающей среды. На сегодняшний день существует очень мало исследований такого типа по долгосрочным записям», — отмечает Кивила.
Ключи к будущему из прошлого
Кивила говорит, что прошлые изменения помогают предсказывать будущие. «Из наших записей кернов отложений из Канады мы наблюдали, что особенно питательные вещества морского происхождения стимулировали первичную продукцию в озере. В будущем повышение уровня моря, вызванное изменением климата, может сделать арктические прибрежные озёра более продуктивными».
Аллохтонные поступления углерода стимулируют микробную продукцию в северных озёрах, что увеличивает выбросы углекислого газа из озёр. Водные первичные продуценты, такие как водоросли, связывают CO₂, но часто выделяется больше углекислого газа, чем связывается.
«Северные озёра играют значительную роль в глобальном углеродном цикле, поэтому важно понимать, что происходит с этими аллохтонными поступлениями в озёрах и как они влияют на озёрные экосистемы. Нам нужна такая информация для прогнозирования последствий изменения климата в будущем».
В своей диссертации Кивила изучала поверхностные пробы донных отложений и два керна, охватывающих несколько тысяч лет, из озёр Финской Лапландии и арктической Канады. Она исследовала использование ресурсов макробеспозвоночными по сигнатурам стабильных изотопов углерода и азота из ископаемых остатков насекомых.