Состав сообществ цианобактерий в периальпийских озерах за последнее столетие стал все более схожим. Потепление климата и период эвтрофикации благоприятствовали, в частности, потенциально токсичным видам, которые могут быстро адаптироваться к изменениям окружающей среды. Таковы результаты исследования под руководством Eawag, посвященного анализу ДНК, извлеченной из колонок отложений.
Цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли, являются приспосабливаемыми организмами, лежащими в нижней части пищевой цепи в озерах. Около века назад в каждом озере было свое характерное сообщество цианобактерий. Сейчас, согласно исследованию швейцарских и французских ученых, опубликованному в журнале Nature Ecology & Evolution, различия между озерами становятся менее заметными - от Боденского озера до Женевского, от Хальвилерзее до Лаго-Маджоре..
Керны отложений из 10 озер
В ходе исследования, используя керны, извлеченные из 10 периальпийских озер, ученые исследовали ДНК цианобактерий из датированных слоев отложений. Статистический анализ данных показал, что за последнее столетие состав сообщества становился все более однородным во всех озерах, даже несмотря на то, что в некоторых озерах количество генетически дифференцируемых «видов» увеличилось. С 1950-х годов доля групп видов, встречающихся в нескольких озерах, уменьшилась, а доля обычных (встречающихся во многих озерах) увеличилась в четыре раза.
Основные факторы: изменение климата и эвтрофикация
В исследовании выделяются два основных фактора, определяющих эту тенденцию: повышение температуры и эвтрофикация многих озер в 1960-х и 1970-х годах. Более высокие температуры приводят к более длительным периодам стабильной стратификации, то есть к уменьшению перемешивания в озере (поскольку более теплая и легкая поверхностная вода не тонет). В Цюрихском озере, например, это способствовало доминированию потенциально токсичной «бургундской кровяной водоросли» Planktothrix rubescens, красноватые цветки которой могут создавать проблемы для поставщиков воды. Первый автор Мари-Эв Моншан комментирует: «В целом, бенефициарами этих разработок, по-видимому, являются те виды, которые могут активно влиять на свое вертикальное положение в озере и которым для выживания требуется меньше света, включая многие токсичные виды». Среди них, наряду с бургундской кровяной водорослью, виды рода Microcystis и инвазивные виды Dolichospermum lemmermannii. Последний ранее наблюдался в основном в озерах к северу от Альп, но теперь распространяется и в южных озерах.
Тренд сохраняется из-за продолжающихся экологических изменений
Интересно, что тенденция к гомогенизации все еще продолжается, несмотря на снижение концентрации фосфора, которое произошло с середины 1970-х годов. Авторы объясняют это отчасти тем, что различия в условиях окружающей среды от одного озера к другому также уменьшаются. Произошло уменьшение разницы температур между озерами к югу и северу от Альп. И, наконец, концентрации другого важного питательного вещества, азота, остаются на относительно постоянно высоком уровне с 1970-х годов.