Об этом сообщается в новом исследовании Университета Джорджии, Оклендского университета и Кентского университета.
Это может представлять угрозу биоразнообразию водных артерий по всему миру и увеличивать количество углерода в атмосфере Земли, потенциально усугубляя эффект от изменения климата.
В исследовании, опубликованном в журнале Science, впервые скомбинированы эксперимент мирового масштаба и прогностическое моделирование, чтобы проиллюстрировать, каким образом влияние человека на водные артерии может способствовать глобальному климатическому кризису.
«Всем в мире нужна вода, — говорит Криста Каппс, соавтор исследования и адъюнкт-профессор Школы экологии и Лаборатории экологии реки Саванна Университета Джорджии. — Когда благодаря деятельности человека меняются фундаментальные принципы устройства рек — это вызывает беспокойство. Увеличение скорости разложения может быть источником проблем для мирового круговорота углерода и для животных, вроде насекомых и рыб, которые живут в реках, поскольку пищевые ресурсы, необходимые им для выживания, будут исчезать быстрее, улетучиваясь в атмосферу в виде углекислого газа».
Глобальное потепление и урбанизация ускорили изменение нутриентами глобального круговорота углерода
Реки играют ключевую роль в мировом круговороте углерода за счёт накопления и разложения больших объёмов листьев, ветвей и другой органической материи.
Обычно процесс протекает примерно так. Лист падает в реку. Бактерии и грибки колонизируют лист. Насекомое съедает бактерии и грибки, используя накопленный в листе углерод для роста и производства ещё большего количества насекомых. Рыба ест насекомых.
В исследовании было обнаружено, что этот процесс меняется в тех регионах мира, где велико влияние человека.
В реках, затронутых урбанизацией и земледелием, скорость разложения листа меняется.
И когда процесс ускоряется, у насекомых нет шансов поглотить углерод из листа. Вместо этого углерод уходит в атмосферу, способствуя загрязнению парниковыми газами и в итоге нарушая пищевую цепочку.
«Когда мы размышляем о выбросах парниковых газов, мы склонны думать о выхлопных трубах и заводах, — говорит Скотт Тигс, соавтор исследования и профессор биологических наук в Оклендском университете. — Источником большого количества двуокиси углерода и метана являются водные экосистемы. Это — естественный процесс. Но когда люди добавляют пищевые загрязнители вроде удобрений в пресную воду и повышают температуру воды, мы повышаем скорость разложения и направляем большее количество СО₂ в атмосферу».
Снижение человеческого влияния может улучшить качество воды и помочь в борьбе с изменением климата
Исследователи собрали данные натурных исследований с 550 рек по всему миру в сотрудничестве с более чем 150 исследователями из 40 стран.
Основываясь на этих данных, учёные разработали одну из первых оценок скорости разложения в реках по всему миру, включая плохо изученные зоны вроде тропиков.
Авторы собрали данные в находящийся в свободном доступе онлайн-инструмент, демонстрирующий, с какой скоростью листья разных видов разлагаются в местных водных артериях.
Используя прогностическое моделирование, исследователи также идентифицировали экологические факторы, отвечающие за повышение скорости разложения, такие как повышенные температуры и концентрации нутриентов.
Оба эти фактора зависят от деятельности человека», — говорит Дэвид Костелло, соавтор исследования и доцент Кентского университета. «Уменьшение влияния человека на разложение позволит сохранить в реках больше углерода, мешая ему проникать в атмосферу в виде двуокиси углерода и способствовать изменению климата».
Соавторами исследования были Джон Пол Шмидт из Школы экологии Университета Джорджии, Кристофер Дж. Патрик из Вирджинского института океанологии, Дженнифер Дж. Фоллстад Шах из Университета Юты, Кэрри Дж. ЛеРой из Государственного колледжа Эвергрин и CELLDEX Consortium.
Автор — Ли Хатауэй.
Перевод — Андрей Прокипчук, «XX2 ВЕК». Источники.
Материалы предоставлены Университетом Джорджии.
Вам также может быть интересно:
