Почему озера по всему миру меняют цвет: объяснение ученых

Цвет воды в озерах зависит от множества факторов — глубины, состава почв и горных пород, чистоты воды, влияния человека. Ученые попытались выяснить, как это менялось на протяжении 40 лет.
Дмитрий Павлов
Автор Наука Mail
Ямчо-Юмко с высоты птичьего полета
Озеро Ямчо-Юмко расположено на высоте 4500 метров над уровнем моря. Фото: Чжэн ДуаньИсточник: https://phys.org/

Согласно новому исследованию, за последние 40 лет большинство озер в мире изменили свой цвет. Исследовательская группа проанализировала 32 миллиона спутниковых снимков более чем 67 000 озер. Считается, что причиной этого стали значительные изменения в озерных экосистемах.

Озера являются важнейшими компонентами водной системы Земли. Они служат средой обитания для водных и околоводных видов, поддерживают биоразнообразие и помогают сохранять экологический баланс. Такие водоемы также играют важную роль в обеспечении питьевой водой, поддержке сельского хозяйства и влиянии на климат, воздействуя на температуру, влажность и атмосферные процессы.

Цвет озер — важный показатель их здоровья. Различные оттенки отражают экологическое состояние водоемов и происходящие в них физические и биохимические процессы. В исследовании, опубликованном в журнале Water Resources Research, группа ученых проанализировала 32 миллиона спутниковых снимков более 67 000 озер, сделанных с 1984 года по настоящее время.

После сопоставления с данными о климате и численности населения исследователи обнаружили, что только 14% изученных озер сохраняли стабильный цвет с течением времени. Тот факт, что цвет многих озер изменился, указывает на значительные нарушения в экосистеме, вызванные изменениями качества воды, концентрацией водорослей, потоком растворенных органических и неорганических веществ и другими факторами.

Чжэн Дуань, исследователь физической географии из Лундского университета, обеспокоен тем, что 60% озер претерпели значительные изменения цвета. Результаты исследования показали стойкую взаимосвязь между изменениями цвета озер, изменением климата и воздействием человека.

карта изменения озер
(a) Пространственное распределение среднегодового количества достоверных спутниковых наблюдений для глобальных озер. Было рассчитано и показано среднее количество достоверных наблюдений для всех озер в пределах каждой сетки 1° × 1°. (b) Временное распределение среднемесячного количества достоверных спутниковых наблюдений.Источник: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/

Озера бывают разных цветов в зависимости от того, где они расположены. Голубые в основном находятся в северных широтах, а зеленые — в густонаселенных регионах средних широт, таких как Южная Европа. Красноватые и желтоватые в основном встречаются в Южном полушарии.

В ходе исследования ученые обнаружили, что за последние 40 лет спектр большинства озер сместился в сторону более коротких волн (в сторону синего цвета). Голубой цвет обычно указывает на более чистую воду и может отражать относительно здоровое экологическое состояние, хотя это зависит от природных особенностей озера и его окрестностей.

Существенные изменения цвета воды в водоеме могут свидетельствовать об экологических нарушениях, таких как повышенное содержание питательных веществ или других факторах, влияющих на физические и биохимические свойства воды. Различия между регионами весьма значительны.

фотография Великих озер из космоса
Великие озера из космосаИсточник: https://www.flickr.com/

Озера в высоких широтах (Северная Америка и Северная Европа) продемонстрировали более выраженное изменение цвета по сравнению с озерами на экваторе и в Южном полушарии. Ученые не знают, почему так происходит. Эта региональная вариативность говорит о том, что изменение климата и деятельность человека влияют на экосистемы сложным и локальным образом.

Понимание и систематизация изменений может помочь сообществам и политикам принимать обоснованные решения по управлению водными ресурсами, их сохранению и защите окружающей среды.

Исследование показывает, что спутниковое дистанционное зондирование может быть масштабируемым и экономически эффективным инструментом для мониторинга изменений окружающей среды с течением времени, что крайне важно для устойчивого развития в быстро меняющемся мире.

фото Байкала из космоса
Озеро Байкал из космосаИсточник: https://www.goodfon.ru/

Подход, основанный на дистанционном зондировании, предлагает решение для долгосрочного мониторинга качества воды и экологической стабильности, позволяя принимать меры на ранних этапах.