Изменения в альпийских ручьях, питаемых ледниками и снежниками из-за потепления климата, угрожают резко изменить типы бактерий и других микробов в этих ручьях, по данным исследовательской группы, в которую входил ученый из Университета Вайоминга.
Но потоки, которые питаются подземным льдом, изолированным скалой, называемые «ледяными просачиваниями», дают некоторую надежду на то, что воздействие изменения климата будет менее серьезным в некоторых районах, говорят исследователи, в том числе Луша Тронстад. ученый из Базы данных природного разнообразия штата Вайоминг (WYNDD) Университета Вашингтона.
«Наши результаты показывают, что образцы микробного разнообразия поддерживают зловещую тенденцию к биоразнообразию альпийских ручьев…», - написали исследователи в журнале Global Change Biology. «Однако ледяные просачивания представляют собой источник оптимизма в отношении будущего биоразнообразия в этих находящихся под угрозой экосистемах».
Тронстад является экспертом по альпийским ручьям в национальном парке Гранд-Титон, где ее открытие в 2015 году редкого насекомого, называемого западной ледниковой веснянкой, предоставило информацию, которая поможет решить, следует ли охранять этот вид в соответствии с федеральным законом об исчезающих видах.. В последнем исследовании она присоединилась к ученым из Университета Кентукки, Университета штата Вашингтон, Университета Рутгерса, Университета штата Канзас, Университета штата Миссури, Университета Монтаны и Геологической службы США для изучения гораздо более мелких организмов в ручьях Гранд-Титон и других. в Национальном парке Глейшер Монтаны.
В этих высокогорных ручьях, которые питаются ледниками, снежниками, подземными льдами и подземными водами, обитает множество бактерий и других микробов. Они служат основой для более крупных организмов, таких как насекомые в альпийских водах и рыба вниз по течению.
В Вайоминге, Скалистых горах Северной Америки и горных хребтах по всему миру ледники и многолетние снежники сокращаются, а в некоторых случаях исчезают по мере потепления климата. В то время как в предыдущих исследованиях подробно описывалось ожидаемое воздействие на насекомых и другие более крупные виды, исследовательская группа Тронстада изучила организмы, которых невозможно увидеть невооруженным глазом, в шести альпийских ручьях в Гранд-Титоне и семи в Национальном парке Глейшер..
Ученые обнаружили, что более холодные потоки, питаемые ледниками и подземным льдом, имеют меньше микробного разнообразия, чем те, которые питаются талыми водами и грунтовыми водами, но более холодные потоки являются домом для некоторых бактерий, которых нет в более теплых потоках. Исследователи говорят, что по мере повышения температуры и уменьшения площади снежников и ледников повышается температура воды и изменяется течение и изменчивость потоков, микробное разнообразие в альпийских водах будет снижаться. Вероятно, это приведет к более масштабным воздействиям на окружающую среду, хотя ученые признают, что «степень, в которой сдвиги в окружающей среде приведут к изменению функционирования экосистемы, остается в значительной степени неизвестной».
Хотя новое исследование расширяет понимание микробного разнообразия во всем диапазоне альпийских ручьев, ученые говорят, что наиболее важные новые идеи касаются именно ледяных просачиваний, которые питаются каменными глетчерами - массами подземного льда, окруженными каменными обломками.. По оценкам, в Соединенных Штатах насчитывается более 10 000 таких каменных ледников, что примерно вдвое превышает количество поверхностных ледников и многолетних снежников. Ледяные просачивания ближе всего по температуре к потокам, питаемым поверхностными ледниками, с меньшей сезонной изменчивостью стока. Один такой подземный ледяной поток, который был частью исследования, берет свое начало в пещере Ветер в Национальном лесу Тарги.
Поскольку они изолированы толстыми слоями горных пород, ледяные просачивания могут быть более защищены от потепления атмосферных условий, чем ледники и многолетние снежники, что делает их менее восприимчивыми к изменению климата.
«Следовательно, у ледяных просачиваний есть большой потенциал служить (убежищем) для приспособленных к холоду видов горных ручьев и выполнять уникальные экологические функции в глобальном масштабе», - пишут исследователи, добавляя, что ледяные просачивания «могут представлять собой последний оплот связанных с талой водой (форм жизни) в ландшафте без ледников и многолетних снежников."