Реки по всему миру постепенно теряют кислород — и тропические системы находятся в наибольшей опасности

Результат оказался устойчивым: концентрация растворённого кислорода в среднем снижается примерно на −0,045 мг/л за десятилетие.

По другим оценкам на основе того же массива данных, с 1985 года уровень кислорода в реках мира упал примерно на 2,1%.

На первый взгляд это может показаться небольшим изменением. Но кислородный баланс водных экосистем очень чувствителен: даже такие сдвиги могут приблизить системы к порогам, за которыми начинаются серьёзные экологические проблемы.

Почему потепление уменьшает кислород в воде

Главная причина — физика. Тёплая вода удерживает меньше растворённого кислорода, чем холодная. Поэтому повышение температуры автоматически уменьшает кислородную ёмкость рек.

Климатическое изменение усиливает этот эффект сразу несколькими путями:

• повышение средней температуры воды;

• учащение и усиление тепловых волн;

• рост биологической активности микроорганизмов.

Последний фактор особенно важен: в более тёплой воде ускоряются процессы дыхания и разложения органического вещества, что увеличивает потребление кислорода.

В итоге одновременно происходит снижение поступления кислорода и рост его расхода — сочетание, которое повышает риск кислородного дефицита.

Почему тропические реки страдают сильнее

Анализ показывает, что наиболее уязвимыми становятся тропические речные системы.

Причины довольно понятны.

Во‑первых, тропические реки уже изначально тёплые. А чем выше температура, тем быстрее падает растворимость кислорода. Поэтому даже небольшое дополнительное потепление может привести к заметному снижению концентрации.

Во‑вторых, многие экосистемы в тропиках уже работают близко к пределам температурной устойчивости. Это означает, что у них меньше «запаса прочности» для адаптации к дальнейшему нагреву.

Поэтому регионы тропического пояса — включая части Южной Азии, Африки и Южной Америки — могут столкнуться с наиболее сильным кислородным стрессом в реках в будущем.

Риск появления речных «мёртвых зон»

Когда концентрация кислорода падает ниже определённого уровня, возникает состояние гипоксии — сильного кислородного дефицита. Такие зоны иногда называют «мёртвыми», потому что многие организмы не могут в них выжить.

Гипоксия может вызывать массовую гибель рыбы, разрушать пищевые цепи и резко ухудшать качество воды.

Учёные предупреждают, что при дальнейшем потеплении частота и продолжительность эпизодов низкого кислорода в реках могут увеличиваться в течение XXI века.

Ранее исследование сотен рек в Северной Америке и Европе уже показало похожую тенденцию: около 70% рек одновременно демонстрируют рост температуры и снижение содержания кислорода.

Дополнительные факторы: загрязнение и изменение русел

Проблема не ограничивается климатом. На уровень кислорода в реках влияют и другие антропогенные факторы.

Сельское хозяйство, изменение землепользования и городские стоки увеличивают поступление в воду питательных веществ и органики. Когда эти вещества разлагаются, микроорганизмы активно потребляют кислород, ещё сильнее снижая его концентрацию.

Также влияние могут оказывать гидротехнические сооружения — например, плотины. Они изменяют скорость течения и перемешивание воды, что иногда снижает естественное насыщение кислородом.

Что это означает для будущего рек

Новые результаты усиливают растущее научное понимание: деоксигенация становится одной из характерных черт современных пресноводных экосистем.

Реки часто получают меньше внимания, чем океаны или крупные озёра, но их роль огромна. Они поддерживают биоразнообразие, обеспечивают рыболовство и служат источником питьевой воды для миллиардов людей.

Если глобальное потепление продолжится, исследователи ожидают, что многие речные системы — особенно в тропиках — будут всё чаще сталкиваться с эпизодами кислородного дефицита, что может серьёзно изменить структуру пресноводных экосистем в ближайшие десятилетия.