Они буквально задыхаются.
За последние несколько десятилетий почти 80% рек Земли утратили значительную часть растворенного кислорода. Этот процесс не останавливается. Более того, он ускоряется.
Данные со спутников, собранные в период с 1985 по 2023 год, рисуют мрачную картину. В более чем 16 000 водных артериях наблюдается снижение уровня растворенного кислорода. Цифры конкретные, пусть и не столь драматичные сами по себе: реки теряют в среднем 0,04 миллиграмма кислорода на литр воды за каждое десятилетие.
Но даже малые числа имеют значение. Не всем рыбам требуется одинаковый объем кислорода, но изменение в 0,1 мг/л меняет всю экосистемную игру. Именно столько потеряно за последние 40 лет. Это нарушает хрупкое равновесие. Растения и планктон испытывают стресс. Бактерии оказываются под давлением.
Без растворенного кислорода подводная жизнь угасает. Под «жизнью» здесь понимается всё: от микроскопического планктона до огромных сомов, ради поимки которых люди готовы платить деньги. Страдают и сообщества людей, зависящие от этих ресурсов.
Неожиданный эпицентр кризиса
Ученые ожидали наибольших проблем в северных широтах. После всего, регионы высоких широт считаются климатическими горячими точками. Там предполагалось, что деоксигенация нанесет самый жесткий удар.
Они ошиблись.
Наибольший урон получают тропические реки. Амазонка и Ганг стремительно теряют кислород. Ганг, в частности, теряет кислород не на 20% быстрее глобального среднего показателя, а в двадцать раз быстрее.
Почему тропики? Причина проста и кроется в физике. Теплая вода удерживает меньше кислорода, чем холодная. Эти реки изначально находились ближе к гипоксии (медицинскому термину, обозначающему кислородное голодание), так как их воды естественным образом теплые. У них меньше запаса прочности. Когда планета нагревается, тропические реки не просто становятся теплее. Они теряют кислород быстрее, чем кто-либо ожидал.
Данное исследование возглавила Цю Гуань из Китайской академии наук. Ее команда проанализировала 3,4 миллиона спутниковых снимков и создала модели для прогнозирования последствий в различных климатических сценариях.
«Деоксигенация — это медленный процесс… негативные последствия будут наносить удар по речным экосистемам», — сказала Гуань представителям СМИ.
Она не преувеличивает. Это тихий кризис. Медленное удушье, последствия которого накапливаются со временем.
Что именно происходит
Что именно забирает кислород? Главный враг — жара. Более высокие температуры снижают растворимость кислорода. Это означает, что физическая способность воды удерживать молекулы газа падает. Тепло дает молекулам достаточно энергии, чтобы полностью покинуть воду.
На климатические изменения приходится примерно 63% этого глобального снижения уровня кислорода в реках.
Затем идут плотины. Затем — волны жары. Затем — мы сами.
Плотины мелкой глубины сжимают поток воды. Нет потока — нет перемешивания. Нет перемешивания — меньше кислорода из атмосферы растворяется в воде. Всё просто.
Мы также изменяем сам состав воды. Добавление растворенных веществ — соли, избытка питательных элементов, органических отходов — затрудняет удержание кислорода в растворенном состоянии. Мы перегружаем реки веществами, которые препятствуют сохранению кислорода в растворе.
Это создает замкнутый цикл обратной связи, который пахнет ужасно и выглядит еще хуже. Когда уровень кислорода падает, рыба погибает. Мертвая рыба разлагается. Для разложения требуется кислород. Бактерии перерабатывают мертвую рыбу и потребляют весь оставшийся кислород.
Река превращается в мертвую зону.
Прогноз на будущее
Модели предсказывают мрачные перспективы. Если предположить, что выбросы CO2 продолжатся с нынешними темпами (давайте отложим в сторону худший кошмарный сценарий на секунду, даже этот средний сценарий наносит вред), реки в Южной Америке, Индии, на восточном побережье США и в Арктике могут потерять еще 10% растворенного кислорода к 2100 году.
В некоторых регионах ожидается потеря еще четырех или пяти процентов только в ближайшие семьдесят лет.
Нужно ли в этот момент впадать в панику? Скорее всего, да. Но паника не исправит химию воды.
Гуань предлагает системное управление и более эффективные стратегии защиты этих хрупких речных систем. Научные данные ясно. Механизмы процессов понятны. Решение найти сложнее, так как оно требует от людей изменения отношения к теплу, способа строительства плотин и методов загрязнения воды.
Мы наблюдаем, как легкие планеты сокращаются в объемах.
Медленно.
Почти незаметно.
