Сезонная изменчивость процессов в озерах показывает их уязвимость к изменению климата

Новое исследование показало, как изменение климата может повлиять на экосистемы крупнейших озер планеты, выявив сезонную изменчивость в процессах перемешивания их водных слоев. Потепление климата может изменить этот процесс в зимние месяцы, что повлияет на уровень кислорода и другие жизненно важные природные системы.

Перемешивание, вызванное естественной турбулентностью в глубоких водоемах, контролирует движение тепла, кислорода, питательных веществ и загрязняющих веществ между разными слоями и играет ключевую роль в адаптации экосистем к внешним воздействиям. В озерах, где приливные течения слабы, энергию для перемешивания поставляет ветер, воздействующий на поверхность воды.

Международная команда использовала 100-метровую исследовательскую платформу LéXPLORE на Женевском озере для непрерывных измерений скорости ветра, течений и температуры в толще воды и у дна в течение полного сезонного цикла.

Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications Earth & Environment, показали, что энергетические пути контролируются сезонностью через изменения интенсивности ветра и плотности водных слоев. Летом перемешивание слабее и ограничено внутренними слоями из-за более слабых ветров и стабильности, вызванной солнечным теплом. В более ветреный зимний сезон перемешивание было в три раза сильнее и происходило в основном в придонных слоях над осадками.

Исследование возглавил д-р Бейто Фернандес Кастро из Университета Саутгемптона. Он отметил, что пресноводные озера — важный ресурс, но их близость к человеку делает их уязвимыми к таким угрозам, как потепление климата.

Эта работа — первый случай регистрации такой изменчивости, раскрывающий риски для естественного процесса перемешивания из-за роста глобальных температур. По словам ученого, потепление в зимние месяцы может сильно повлиять на турбулентное перемешивание, особенно в придонных слоях, что, в свою очередь, затронет уровень кислорода, взмучивание осадков и другие ключевые экологические процессы.