Международная группа ученых Арктического совета по сохранению арктической флоры и фауны (CAFF) проанализировала предоставленные странами-участниками данные по биоразнообразию планктонных водорослей и мелких ракообразных в более чем 300 больших и малых озерах Арктики. Наибольшее видовое богатство и разнообразие зоопланктона и фитопланктона обнаружено во внутренних районах арктической России и Скандинавии. Статья опубликована в специальном выпуске журнала Freshwater Biology.
Рачок под микроскопом: самка Acroperus angustatus (ветвистоусый рак - Cladocera)
Арктика – один из регионов мира, где климат меняется очень быстро. В связи с быстрым потеплением в северных широтах в ближайшие десятилетия ожидается рост экономической активности, которая приведет к повышенной нагрузке на ранее нетронутые экосистемы. В частности, под угрозой находятся многочисленные в этом регионе пресные озера. Основа озерной экосистемы – это находящиеся в толще воды микроводоросли и рачки. Они приспосабливаются к текущим условиям и отражают историю развития водоема, очищают воду, служат кормом для рыб. Можно сказать, что от их обилия и разнообразия зависит здоровье озера. Уменьшение биологического разнообразия или его резкое изменение рассматривается как угроза жизни водоема и часто приводит как минимум к временному ухудшению качества воды или потере каких-либо ценных свойств. Однако точных оценок разнообразия планктона и, возможно, уже наблюдаемых в нем изменений в этом огромном и удаленном регионе пока нет.
Команда гидробиологов из стран, расположенных по всей Арктике (США, Канады, Дании, Исландии, Норвегии, Швеции, Финляндии и России), в состав которой вошли ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», впервые собрала и проанализировала данные последних лет по составу планктона различных озер. Основной задачей исследователей было провести ревизию имеющихся наблюдений и сформулировать задачи для будущего мониторинга. Это крайне важно, так как нам необходимо знать, как реагируют арктические экосистемы на потепление климата и воздействие хозяйственной деятельности человека.
Ученые оценили разнообразие видов планктона и его связь с климатическими факторами для различных арктических регионов. В частности, Россия была представлена экологическими зонами Северо-Западной и Центрально-Сибирской тундры, Новой Земли, Таймыра, арктической пустыни острова Врангеля, экосистемами Камчатки и Курил. Данные были предоставлены учеными Института биофизики КНЦ СО РАН, Института биологии Коми НЦ УрО РАН, Сибирского федерального университета и Московского государственного университета.
Наиболее высокое видовое разнообразие планктона было зафиксировано во внутренних регионах России, Скандинавии и Арктического побережья Аляски и Канады. Самое низкое, связанное с географической изолированностью, – на островах и полуостровах. Разнообразие зоопланктона в высоких широтах Арктики оказалось ниже по сравнению с более южными нижней и субарктикой. А вот для микроводорослей такая географическая зависимость практически не наблюдалась. Как для микроводорослей, так и для рачков наибольшее влияние на разнообразие оказывал климат, а именно летняя температура воздуха и количество осадков. Разнообразие было выше, где теплее и больше влаги, но для зоопланктона положительное влияние температуры уменьшалось с продвижением на север, к высокой Арктике, что связано с меньшими колебаниями температуры там и изолированностью островов.
Несмотря на то что ученые собрали все доступные данные, их оказалось недостаточно, чтобы понять, как на разнообразие планктонных организмов повлияли история расселений после последнего ледникового периода и другие важные факторы. Отмечается, что для более детального анализа требуется больше данных, в частности, наблюдений за озерами, равномерно рассредоточенными по Арктике. На данный момент знания об этом регионе фрагментарны. К примеру, в анализе фитопланктон из всей России был представлен только данными ученых из Красноярска, охватывающими лишь два экорегиона.
У коллектива есть уверенность, что в различных лабораториях или у отдельных исследователей могут быть данные о разнообразии водных организмов, о которых пока неизвестно. Для сбора информации и более точной оценки заполярного озерного биоразнообразия Арктический совет по сохранению арктической флоры и фауны создал ресурс, куда можно загрузить свои данные, сохранив при этом все авторские права на них: https://abds.is/index.php/contribute-data. Есть надежда, что это будет способствовать будущему мониторингу и позволит уточнить оценку биоразнообразия водных организмов в арктических озерах с более высоким региональным разрешением.
Ольга Дубовская - доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института биофизики Красноярского научного центра СО РАН
«Наши результаты предполагают, что сообщества озерного планктона различаются по всей Арктике, даже в пределах климатически сходных регионов, и что это различие связано с обнаружением новых и разных видов среди озер. Отсюда следует важный методический вывод: разнообразие планктона арктических озер не может быть хорошо описано при отборе проб на небольшом количестве озер, так как состав сообществ может значительно различаться между озерами, и полные наборы видов для региона могут быть получены только при обследовании большего числа озер. Следовательно, при проведении исследований в Арктике необходимо отбирать пробы не на одном озере, а на нескольких, охватывая озера разных типов и размеров. В современных условиях быстрого изменения климата, усиления человеческой деятельности и потенциального проникновения в уникальные экосистемы чужеродных видов назрела необходимость организации под эгидой государства масштабного и регулярного мониторинга биоты по всей российской Арктике», — подчеркнула один из авторов исследования Ольга Дубовская, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института биофизики Красноярского научного центра СО РАН, профессор Сибирского федерального университета.
Информация и фото предоставлены Федеральным исследовательским центром «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
Фотограф: Тамаровская Анастасия / ФИЦ КНЦ СО РАН
