Z rzekami dzieje się coś dziwnego. Naukowcy biją na alarm

Badania te zostały przeprowadzone przez naukowców z Pennsylvania State University i opublikowane w najnowszym wydaniu "Nature Climate Change" (http://dx.doi.org/10.1038/s41558-023-01793-3). Autorzy ostrzegają, że w ciągu najbliższych 70 lat systemy rzeczne, zwłaszcza te na południu USA, mogą doświadczyć okresów z tak niskim poziomem tlenu, że niektóre gatunki ryb i innych organizmów słodkowodnych mogą wyginąć. Taka sytuacja mogłaby zaburzyć różnorodność biologiczną tych ekosystemów.

Prof. Li Li, jedna z autorek artykułu, podkreśla, że jest to sygnał alarmowy. "Wiemy, że ocieplający się klimat doprowadził do wzrostu temperatur i utraty tlenu w oceanach, ale nie spodziewaliśmy się, że stanie się to także w stale płynących, płytkich rzekach. Nasze badanie jest pierwszym, które tak kompleksowo analizuje zmiany temperatury i szybkość odtleniania rzek, a to, czego dowodzi, jest ważnym sygnałem dla jakości wody i zdrowia ekosystemów na całym świecie".

W swoim badaniu naukowcy wykorzystali sztuczną inteligencję i metody głębokiego uczenia się, aby zrekonstruować historyczne dane dotyczące jakości wody w prawie 800 rzekach w USA i Europie Środkowej. Odkryli, że te systemy nagrzewają się i odtleniają szybciej niż oceany, co może mieć poważne konsekwencje nie tylko dla życia wodnego, ale także dla ludzi. W ciągu ostatnich czterech dekad 87 proc. badanych rzek mocno się ociepliło, a 70 proc. uległo odtlenowaniu.

Badanie wykazało również, że najszybciej ocieplają się rzeki miejskie, a najwolniej te położone na terenach rolniczych. Te ostatnie jednak ulegają najgwałtowniejszej deoksygenacji. Opracowane prognozy także nie są optymistyczne: pokazują, że we wszystkich analizowanych rzekach przyszłe wskaźniki odtlenienia będą o 1,6-2,5 razy wyższe niż wskaźniki historyczne.

"To bardzo alarmujące wyniki, ponieważ całe życie wodne zależy od temperatury i zawartości tlenu – mówi prof. Li. - Wiemy, że latem na oceanicznych obszarach przybrzeżnych, takich jak np. Zatoka Meksykańska, często występują martwe, czyli pozbawione życia, strefy. To badanie pokazuje nam, że może się to zdarzyć również w rzekach, ponieważ w niektórych z nich życie w takiej formie, jaką teraz znamy, po prostu nie będzie możliwe".

Prof. Li dodaje, że należy pamiętać, że odtlenianie rzek powoduje emisję gazów cieplarnianych i prowadzi do uwalniania toksycznych metali do atmosfery. "Tak poważna utrata tlenu w rzekach zaskoczyła nas, ponieważ zakładaliśmy, że rzeki nie tracą go tak dużo, jak wielkie i stojące zbiorniki wodne, np. jeziora i oceany. Rzeczywistość okazała się odwrotna – podkreśla Li. - To naprawdę alarmujące, jeśli bowiem poziom tlenu spadnie poniżej pewnej granicy, zagrozi to organizmom wodnym. Nasz model pokazuje, że w ciągu najbliższych 70 lat niektóre gatunki ryb mogą całkowicie wymrzeć".

"Rzeki są niezbędne do przetrwania wielu gatunków, w tym naszego własnego, ale w przeszłości fakt ten były całkowicie pomijany - podsumowuje autorka omawianej pracy. - To było pierwsze tak rozległe i prawdziwe spojrzenie na stan światowych rzek. A do tego tak bardzo niepokojące".