Исследователи обнаружили негативное воздействие изменения климата на микробиом высокогорных водоемов

Вода в ледниковых озерах изменяется постепенно, и человек этого не замечает. Исследователи, изучив озеро Шобайдак в Тебердинском заповеднике, определили, какие микроорганизмы первыми реагируют на изменение климата.Изображение с озера Шобайдак и схема изменения химического состава воды в процессе эвтрофикации водоема. Увеличение концентрации органического углерода ведет к росту гетеротрофных микроорганизмов, которые используют готовую органику, а не синтезируют ее самостоятельно. Активность таких организмов приводит к уменьшению запасов кислорода в воде. По оценкам ученых, в неблагоприятном сценарии озеро может разделиться на четко выраженные слои воды, причем нижние слои останутся без кислорода. В них будут активно размножаться сульфатредуцирующие бактерии и метаногенные археи, что вызовет выбросы сероводорода и метана — опасных для климата газов.Источник: РНФ

Глобальное потепление может существенно изменить состав микроорганизмов, обитающих в высокогорных ледниковых озерах, что, в свою очередь, затронет качество воды и круговорот органических веществ. К такому выводу пришли ученые Федерального исследовательского центра «Биотехнологии» РАН совместно со специалистами НИЦ «Курчатовский институт» и сотрудниками Тебердинского национального парка. Исследование было проведено при поддержке Российского научного фонда и опубликовано в журнале Current Microbiology.

Потепление меняет невидимую жизнь ледниковых озер

Предметом исследования стало высокогорное ледниковое озеро Шобайдак (Мухинское озеро) в районе Домбая. Ученые проанализировали его микробное сообщество с использованием радиоизотопных и геномных методов. Для определения состава бактерий и архей исследователи исследовали молекулы 16S рибосомных РНК — одного из наиболее надежных индикаторов разнообразия микроорганизмов.

Было установлено, что вода в озере содержит аномально высокое количество растворенного органического углерода — до 20 мг/л. Это примерно в десять раз выше, чем в большинстве аналогичных высокогорных озер Альп, Пиренеев и Южных Скалистых гор. Авторы исследования полагают, что такая высокая концентрация связана с поступлением органических веществ из тающего ледника и окружающих почв.

Ледники отступают — микробное сообщество перестраивается

Высокогорные озера имеют экстремальные условия: короткий летний период, холодную воду и высокую интенсивность ультрафиолетового излучения. Тем не менее, в них обитает сложное сообщество бактерий и архей, состав которого зависит от возраста водоема, температуры, минерального состава воды и источников питания.

С ускорением таяния ледников в озера поступает всё больше органического вещества. Это может изменить соотношение между различными группами микроорганизмов и, соответственно — скорость разложения органики, круговорот углерода и качество воды. Исследователи отмечают, что подобные изменения могут затронуть не только высокогорные озера, но и реки, которые получают воду из них.

Мы предполагаем, что источником значительного количества органики в толще воды являются фотосинтезирующие организмы (цианобактерии и диатомовые водоросли). Они мигрируют из верхних слоев воды на дно озера, укрываясь от вредного воздействия ультрафиолета. Благодаря высокой прозрачности водной толщи и хорошему прогреву придонной воды, они активно фотосинтезируют на поверхности осадка. Если среднегодовые температуры в регионе продолжат повышаться, фотосинтезирующие микроорганизмы могут значительно увеличиться в числе, вызвав «цветение» воды, ухудшение её качества и эвтрофикацию озера — накопление ещё большего количества органики.

Фото: hi-tech.mail.ru