Крупные северные озера, подобные Онежскому, с каждым годом меняют свой облик — их вода становится все более темной, похожей на крепко заваренный чай. Этот процесс, известный ученым как «браунификация», уже затрагивает один из крупнейших водоемов Европы. Исследователи из Карельского научного центра РАН, изучив его прошлое, чтобы спрогнозировать будущее, обнаружили тревожные изменения в невидимой для глаза подводной пищевой цепочке — основе рациона всей озерной живности, включая промысловую рыбу.
Ученые воссоздали картину 1990-х годов, когда признаки глобального потепления еще не были столь очевидны. Они изучили, как движутся вещества и энергия в планктоне Петрозаводской губы — большой залива Онежского озера. Оказалось, что даже тогда эта экосистема жила на «заемные ресурсы».
Выяснилось, что в рационе местного планктона было два основных «блюда». Первое — это местная еда, которую производили сами водоросли (фитопланктон) за счет солнечного света. Второе — «импортный паек», органическое вещество, которое реки приносили с заболоченных берегов. И их количество было почти одинаковым.
Но самая интересная история разворачивалась дальше, на уровне микромира. Главными поварами, перерабатывающими эту пищу, оказались бактерии. И на три четверти они питались именно темным, принесенным реками, «аллохтонным» веществом. Это словно если бы пекарь в булочной три четверти муки для хлеба брал не с собственного поля, а завозил из дальних стран.
Эта «темная» органическая диета бактерий напрямую влияла на весь остальной пищевой цикл. Мелкие рачки, которые являются основным кормом для многих рыб, в свою очередь, на 74% питались этими бактериями. В итоге биомасса самого зоопланктона наполовину состояла из того самого «привозного» вещества с берегов.
В чем же проблема? А в том, что такая еда — низкого качества. «Импортная» органика, богатая гумусом, — это не свежий салат от местных водорослей. Она менее питательна, и на ее переработку организмам приходится тратить больше энергии. Это делает весь планктон менее калорийным и ценным для рыб. Проще говоря, рыбе приходится съедать больше такого корма, чтобы насытиться, но его питательная ценность все равно ниже.
А теперь главный вывод, который тревожит ученых. Климат теплеет, зимы становятся мягче, и реки приносят в озеро все больше темной органики с суши. Водородородный показатель (цветность) воды в Петрозаводской губе весной уже вырос и приближается к пороговым значениям, за которыми развитие водорослей начнет подавляться. Это значит, что в будущем «импортной» еды в подводной кухне станет еще больше, а местной, качественной — еще меньше.
Прогноз ученых неутешителен: биопродуктивность залива может снизиться. Планктон станет еще менее питательным, что напрямую ударит по кормовой базе рыб. Кроме того, озеро, перерабатывая все больше чужеродной органики, может начать выделять больше углекислого газа в атмосферу, усиливая парниковый эффект.
Таким образом, безобидное на первый взгляд «побурение» воды — это сигнал о глубоких перестройках в жизни всего озера. Ученые продолжают исследования, чтобы понять, как этот сложный механизм отреагирует на совокупность климатических изменений. Но уже ясно, что будущее северных озер видится не только сквозь толщу воды, но и в ее новом, все более темном оттенке.
Исследование опубликовано в журнале «Труды зоологического института РАН»
Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.
