Згідно з прогнозами групи дослідників на чолі з вченим з Університету Тафтса, через зміни клімату у великих прісноводних водоймах і озерах США будуть все частіше цвісти ціанобактерії (CyanoHABs). Такі цвітіння становлять загрозу для здоров’я людини і навколишнього середовища.
Команда розробила модель, яка передбачає, що найбільше збільшення небезпечних водоростей відбудеться у північно-східному регіоні США, але найбільш значний економічний збиток очікується в зонах відпочинку на південно-сході.
Дослідження, опубліковане в журналі Environmental Science & Technology, є частиною масштабних зусиль вчених по оцінці ступеня впливу зміни клімату на різні сектори. «Вплив зміни клімату виходить за рамки високої температури, підвищення рівня моря і танення льодовиків. Наше дослідження показує, що більш висока температура води, зміни кількості опадів і збільшення кількості поживних речовин в сукупності стануть причиною більш частого появи шкідливих водоростевих цвітінь в майбутньому», — підкреслив провідний автор роботи Стівен Чапра.
Ціанобактерії є найстарішими кисневими фотосинтезуючими організмами на землі. Протягом своєї еволюційної історії в 3,5 мільярда років вони виявилися стійкими і адаптованми до широкого кола кліматичних умов. Багато ціанобактерій підтримують оптимальний ріст і цвітіння при високій температурі води, на відміну від інших водних рослин, тому глобальне потепління відіграє ключову роль у їх розповсюдженні.
Щоб охопити діапазон можливих сценаріїв, в аналізі використовувалися прогнози зміни клімату з п’яти моделей загальної циркуляції, двох сценаріїв викидів парникових газів і зростання ціанобактерій. Модельний підхід унікальний у своїй практиці поєднання моделей клімату, гідрології і якості води в єдину обчислювальну структуру, яка застосовується в національному масштабі.
Модельний ланцюжок починається з прогнозів майбутнього кліматичного на основі моделей загальної циркуляції (GCM). Потім прогнози температури та опадів по GCM включаються в дві інші моделі: стоку дощових опадів і попиту на воду комунального, промислового і сільськогосподарського секторів. Кінцевий результат — це основа для прогнозування спільного впливу клімату, зростання населення та інших чинників на якість води для різних районів США.
Було підраховано, що озера і водосховища, які слугують джерелами питної води від 30 до 48 мільйонам американців, періодично можуть забруднюватися токсичними водоростями. Вчені навели приклад, коли в 2014 році майже 500 000 жителів Толедо, штат Огайо, втратили доступ до питної води після виявлення у воді, взятій з озера Ері, присутності ціанотоксинів.
Крім впливу на здоров’я людини, CyanoHABs мають безліч негативних наслідків для водних екосистем, включаючи неприємний наліт на поверхні, скорочення рекреаційного використання і доступу до берегової лінії. Крім того, оскільки більшість ціанобактерій є неїстівним для зоопланктону і риб, вони являють собою «глухий кут» у водному харчовому ланцюжку — сценарій, який в підсумку вдарить як по комерційній, так і з риболовній галузі.
Дослідження показують, що по мірі підвищення температури води потрібно більш строгий і дорогий контроль за поживними речовинами, щоб підтримувати якість води на поточному рівні.