Сохранение критической среды обитания в условиях изменения климата в озёрах Среднего Запада путём управления землепользованием водосбора

Озёра Среднего Запада теряют холодную, насыщенную кислородом среду обитания из-за изменения климата и загрязнения питательными веществами. Эта утрата критической среды обитания негативно сказывается на качестве воды, состоянии рыбных популяций и производстве парниковых газов. Хотя данные показывают, что эффективное управление землепользованием водосбора на локальном уровне может защитить холодноводные, богатые кислородом местообитания и снизить загрязнение, для конкретных озёр отсутствуют целевые показатели такого управления.

В исследовании Университета Миннесоты, опубликованном в Ecosphere, учёные использовали статистические модели, чтобы оценить устойчивость более 10 000 озёр Верхнего Среднего Запада к изменению климата и землепользованию. Целью было определение пороговых значений температуры и состояния водосбора, за которыми происходит потеря критической среды обитания. Для озёр, где землепользование водосбора, согласно прогнозам, влияет на холодноводную среду, исследователи определили специфичные для каждого водоёма пороги защиты или восстановления лесистых водосборов, а также оценили неопределённость реакции отдельных озёр на изменения климата и землепользования.

Исследователи установили:

• При климатических условиях, прогнозируемых на 2040–2059 годы, количество озёр с подходящей холодноводной средой обитания, по прогнозам, сократится на 67%, в то время как количество озёр с непригодной средой увеличится более чем на 200%.
• Изменение землепользования водосбора, как прогнозируется, повлияет на существование подходящей холодной и насыщенной кислородом среды в 24% озёр. Эти водоёмы являются высокоприоритетными для защиты или восстановления лесистых водосборов.
• Озёра различались по величине повышения температуры, которое они могут выдержать без потери устойчивости к изменению среды обитания под влиянием климата. Медианная климатическая устойчивость составила 4,3 °C, при этом некоторые озёра способны сохранять холодноводные местообитания даже при потеплении до 14 °C.

Эта работа расширяет многолетние усилия Департамента природных ресурсов Миннесоты и партнёрских агентств по защите лесистых водосборов для озёр — климатических рефугиумов. В настоящее время штат использует порог защиты 75% площади лесистого водосбора для охраны качества воды в целом, что также поддерживает устойчивость холодноводной среды. Данное исследование определяет более вариативные, специфичные для каждого озера целевые показатели защиты, которые могут в будущем информировать природоохранные меры, направленные именно на холодноводные местообитания.

«Наше исследование выявляет вариабельность уровней защиты водосбора, необходимых для поддержания холодноводной среды, — сказала ведущий автор исследования Гретхен Хансен. — Некоторым озёрам требуется больше защиты, другим может хватить меньшей. Эта работа также расширяет подход на озёра за пределами Миннесоты, что позволяет координировать управление средой обитания на региональном уровне в условиях изменения климата».