Ожидается усиление аноксии в мировых озёрах в условиях изменения климата

Почему исчезающий кислород в озёрах важен для всех нас

Озёра обеспечивают питьевую воду, пищу, рекреацию и среду обитания для дикой природы, но глубокие воды, которые поддерживают многие из этих благ, тихо теряют кислород. В этом исследовании рассматривается, как изменение климата может ускорить потерю кислорода в озёрах по всему миру в оставшуюся часть этого столетия, затрудняя выживание рыб и других организмов и усложняя усилия по поддержанию воды в чистоте и безопасности.

Как потепление влияет на спокойные глубины озёр

По мере повышения температуры воздуха озёра склонны образовывать более выраженную и долгосрочную стратификацию: тёплая вода остаётся вверху, более прохладная — внизу. Когда эти слои устанавливаются на летний период, глубокие воды отрезаются от прямого контакта с атмосферой. В то же время растения и водоросли в светлом поверхностном слое растут интенсивнее в более тёплых условиях, а при их отмирании и оседании бактерии разлагают их, расходуя кислород в тёмных глубинах. Поскольку в тёплой воде по умолчанию растворяется меньше кислорода, потепление одновременно снижает исходный уровень кислорода и удлиняет период его потребления.

Глобальный анализ 73 очень разных озёр

Авторы объединили три детализированные модели озёр с климатическими прогнозами от пяти глобальных климатических моделей, чтобы изучить 73 озера, разбросанные по планете. Эти озёра варьируются от мелких, богатых питательными веществами водоёмов до глубоких прозрачных горных озёр в климатах от тропиков до полюсов. Для каждого озера команда смоделировала, как будут меняться температура воды и сезонная стратификация с 2015 по 2099 годы по нескольким сценариям выбросов парниковых газов — от слабого потепления до крайне высокого. Затем использовалась простая модель истощения кислорода, откалиброванная по полевым измерениям, чтобы оценить, как быстро будет расходоваться кислород в глубоких водах и сколько времени потребуется, чтобы достигнуть опасно низких или нулевых уровней кислорода.

Более частые и продолжительные мёртвые зоны в глубинах

Практически по всем озёрам и сценариям глубокие воды нагревались, начальные уровни кислорода снижались, а период летней стратификации удлинялся. По сценарию высокого потепления температуры глубоких вод росли быстрее всего в богатых питательными веществами озёрах, и скорость потребления кислорода в этих системах увеличивалась наиболее резко. В худшем случае время между началом стратификации и наступлением нулевого кислорода сократилось примерно на месяц, а доля лета, проведённая без кислорода, увеличилась, особенно в продуктивных озёрах. К концу века прогнозируется, что большинство богатых питательными веществами озёр будет проводить большую часть стратифицированного сезона с отсутствием кислорода в глубинах, а многие более прозрачные озёра, ранее считавшиеся устойчивыми, также склонились к вредным низким уровням кислорода.

Скрытые риски даже для внешне здоровых озёр

Результаты показывают, что низкопитательные прозрачные озёра не автоматически безопасны. В некоторых прохладных глубоких озёрах высокий исходный уровень кислорода и более короткое лето сохраняли глубины пригодными для жизни. Но в других, особенно в регионах с уже тёплым климатом, повышение температуры глубоких вод ускоряло потерю кислорода даже при умерённых уровнях питательных веществ. Исследование также выявило большие различия между озёрами с похожим состоянием по питательности, обусловленные различиями в глубине, форме, региональном климате и степени стратификации. Меньшие или более мелкие озёра, а также озёра в тёплых регионах особенно уязвимы, поскольку они хранят меньше кислорода и глубже прогреваются быстрее.

Что это означает для воды, рыб и управления

Более интенсивная и длительная потеря кислорода в донных слоях озёр имеет множество последствий. Это может сокращать среду обитания для холодолюбивых рыб, высвобождать питательные вещества и металлы из осадков обратно в воду, стимулировать рост водорослей и увеличивать выбросы парниковых газов из озёр. Авторы приходят к выводу, что даже если инженерные меры, такие как аэрация глубоких вод, могут помочь некоторым ценным озёрам, самым практичным и широким средством защиты является сокращение загрязнения питательными веществами от ферм, городов и сточных вод. Снижение нагрузки питательных веществ может удерживать озёра в менее продуктивных состояниях, замедляя истощение кислорода в условиях потепления и помогая защищать питьевую воду и водную жизнь по мере продолжающегося изменения климата.

Цитирование: Nkwalale, L.G.T., Rinke, K., Feldbauer, J. et al. Global lake anoxia is projected to intensify under climate change. Commun. Sustain. 1, 86 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00093-z

Ключевые слова: кислород в озёрах, изменение климата, качество воды, эвтрофикация, водные экосистемы