В холодных и снежных регионах мира сокращение и потепление зим — одно из наиболее заметных последствий изменения климата. Для пресноводных озёр это означает более позднее замерзание, более раннее таяние и тонкий лёд.
Новое исследование, [опубликованное](https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ele.70200) в журнале Ecology Letters, показывает, что экологические последствия этих изменений зимой могут быть наиболее значительными для высокоширотных озёр.
Экология покрытых льдом озёр — чёрная дыра для учёных
«Экология озёр, покрытых льдом, — это своего рода чёрная дыра для учёных-лимнологов», — сказал Тед Озерский, биолог из Университета Миннесоты в Дулуте, который руководил исследованием. «Долгое время мы полагали, что под льдом ничего интересного не происходит, поэтому мало исследований было посвящено тому, что происходит в замёрзших озёрах».
Но по мере сокращения ледяного покрова зимняя экология озёр привлекает всё больше внимания — и срочности. Ключевой вопрос, который сейчас задают учёные: как озёра отреагируют на более короткие и тёплые зимы и меньшее количество льда?
Исследование учёных из США, Норвегии и Канады
Авторы исследования — учёные из США, Норвегии и Канады — показывают, что изменения в зимнем ледяном и снежном покровах окажут наибольшее экологическое воздействие на арктические озёра, за которыми следуют озёра в бореальных и умеренных зонах. Причина кроется во взаимодействии между временем поступления солнечной радиации и сезонностью ледяного покрова, которое ранее не было признано.
На высоких широтах большая часть солнечного света поступает, пока озёра ещё замёрзшие. Например, на 75° северной широты более половины солнечной энергии, поступающей на Землю в течение года, достигает поверхности Земли в период, когда озёра покрыты льдом. На 45° северной широты этот показатель составляет около 25%. В результате даже небольшие изменения в продолжительности или прозрачности ледяного покрова могут существенно изменить количество света, достигающего водной толщи на высоких широтах.
«Здесь, на севере Норвегии и в других арктических регионах, многие озёра всё ещё покрыты льдом в период белых ночей, когда длится круглосуточный световой день», — сказала соавтор исследования Аманда Пост из Норвежского института исследований природы. «В этих арктических озёрах подледное производство может внести существенный вклад в пищевые сети озёр, которые могут оказаться под угрозой из-за прогнозируемого увеличения снежного покрова в некоторых регионах. С другой стороны, потеря льда в период круглосуточного дневного света может привести к повышению продуктивности открытой воды».
Моделирование и прогнозы
Команда объединила модели поступающего солнечного света с реалистичными сценариями снежного и ледяного покрова в разных широтах. Они также изучили, как свет взаимодействует с температурой в озёрах на разных широтах. Поскольку свет и температура являются ключевыми факторами, влияющими на биологическую продуктивность, понимание того, как эти факторы меняются, имеет важное значение для прогнозирования сдвигов в пищевых сетях озёр и функционировании экосистем.
Исследование предлагает новую основу для понимания того, как изменение климата повлияет на озёрные экосистемы, и формулирует проверяемые прогнозы для будущих исследований.
«Многие исследователи, которые начинают изучать замёрзшие озёра, сосредотачиваются только на одном регионе», — сказал Озерский. «Наше сотрудничество включает исследователей, работающих на озёрах в самых разных местах, от Миннесоты до бореального Квебека и высоких арктических широт. Благодаря совместной работе мы смогли выявить эту интересную крупномасштабную закономерность».
Исследование подчёркивает, что зима играет ключевую роль в формировании озёрных экосистем и что изменения, происходящие в период ледяного покрова, могут иметь мощные и долгосрочные последствия, особенно для северных озёр. Авторы в настоящее время сотрудничают с десятками исследовательских групп по всему миру для сбора стандартизированных наблюдений из различных покрытых льдом озёр, чтобы проверить и уточнить прогнозы модели.
Предоставлено [Университетом Миннесоты](https://phys.org/partners/university-of-minnesota/)
Другие новости по теме
- Изменение климата может привести к возникновению новых очагов змеиных укусов в Индии
- Исследователи раскрыли молекулярные механизмы устойчивости к высыханию у пустынного мха
- Обычная почвенная бактерия может реорганизовать свой метаболизм, чтобы превращать растительные отходы в энергию
- Парки — это общественные пространства, но организаторы частных мероприятий активно в них вторгаются.
- Данные наблюдения за птицами помогают выявить региональные последствия пожаров для популяций птиц
- Генетическая борьба между микроскопическими червями и хищными грибами
- Пчёлы-целлофановые: приспособленность к низким температурам
- 8 тысяч лет человеческой деятельности привели к изменению размеров диких и домашних животных
- Древнейшие следы нашествия насекомых на растения
- Ген SW14 у сои играет двойную роль, повышая урожайность и качество сельскохозяйственной культуры.
Другие новости на сайте
- Концепт Audi Concept C — предвестник конкурента BMW i4 Coupe
- Генетический механизм раскрывает, как растения координируют цветение с условиями освещения и температуры
- Швейцарский банк Sygnum расширяет управление криптоактивами в Германии и Лихтенштейне
- Изменение климата может привести к возникновению новых очагов змеиных укусов в Индии
- Моделирование рисков прибрежных наводнений: океан движения
- Исследователи раскрыли молекулярные механизмы устойчивости к высыханию у пустынного мха
- Новый набор данных углубляет понимание взаимодействий между атмосферой и поверхностью
- Ethereum становится последней площадкой для расширения Kraken в области токенизированных акций
- Последние 24 часа для покупки TOKEN6900 перед claim!
- Лесные пожары вынуждают эвакуироваться жителей Крайнего Севера Канады