Реки по всему миру теряют растворенный кислород. К такому выводу пришли ученые из Китайской академии наук, проанализировав данные почти за 40 лет. Исследование охватило более 21 тысячи речных участков на всех континентах. Раньше считалось, что сильнее всего от нехватки кислорода пострадают реки северных широт, где глобальное потепление идет быстрее всего. Новые данные опровергли это: тропические реки теряют кислород в разы быстрее. Это угрожает тысячам видов рыб и других водных организмов, разрушая привычные пищевые цепи.
Объемы изученных данных о речных экосистемах
Руководителем работы выступил профессор Ши Кун из Нанкинского института географии и лимнологии Китайской академии наук. Первым автором исследования стал доктор Гуань Ци, в проекте также участвовали специалисты из Тунцзиского университета. Для анализа использовали данные с 1985 по 2023 год, охватив 21 439 речных участков по всему миру.
Для обработки такого массива данных применили комбинированный алгоритм машинного обучения, объединяющий результаты нескольких предсказательных моделей. Это позволило получить максимально точные сведения о долгосрочных изменениях уровня кислорода в реках разных климатических зон. Результаты работы опубликованы в рецензируемом международном научном журнале в мае 2026 года. Текст статьи доступен по ссылке.
- Глобальный темп потери кислорода составляет -0,045 миллиграмма на литр за десятилетие;
- 78,8% изученных рек показали устойчивое снижение уровня кислорода;
- Тропические реки (между 20° южной и 20° северной широты) теряют кислород быстрее всех.
Факторы, влияющие на уровень кислорода
Ученые проанализировали, как на уровень кислорода влияют режимы течения и плотины. Оказалось, что и слишком слабое, и слишком сильное течение замедляют потерю кислорода. При низком уровне воды темп снижения кислорода на 18,6% ниже, чем при нормальном течении. Сильное течение дает эффект поменьше: снижение на 7% по сравнению с обычным режимом.
Плотины тоже меняют ситуацию в области своего расположения. В мелководных водохранилищах накопление углекислого газа и расход кислорода идут быстрее, что ускоряет его потерю. В глубоких водохранилищах эффект обратный: кислород сохраняется дольше, темпы его снижения падают. Эти данные помогут проектировщикам гидросооружений учитывать экологические риски при выборе места строительства.
- Снижение растворимости кислорода из-за потепления климата — 62,7% случаев;
- Интенсивность обменных процессов в экосистеме (температура, свет, течение) — 12%;
- Тепловые волны — 22,7% случаев дефицита кислорода.
Тропические реки оказались самыми уязвимыми
Ранее считалось, что главными зонами риска станут реки высоких широт, где температура воздуха и воды растет быстрее всего. Исследование показало обратное: тропические регионы гораздо уязвимее. Даже при небольшом потеплении кислород здесь исчезает стремительно. В реках Индии и других стран тропического пояса уже фиксируют случаи массовой гибели рыбы из-за гипоксии.
Отдельно ученые проанализировали влияние тепловых волн. Оказалось, что они отвечают за 22,7% глобальной потери кислорода в реках. Темп снижения концентрации кислорода в периоды аномальной жары увеличивается на 0,01 миллиграмма на литр за десятилетие по сравнению с обычными климатическими условиями. Для тропических рек такие скачки температуры критичны: экосистема не успевает адаптироваться.
Тропические реки — это экосистемы, которым нужны эффективные меры защиты в первую очередь. Без действий по сокращению выбросов парниковых газов и локальных мер по охране рек здесь наступит экологический кризис.
Последствия потери кислорода для экосистем
Кислород — основа жизни в речных экосистемах. Он поддерживает здоровье всей системы, обеспечивает выживание водных организмов, регулирует биогеохимические циклы. Его нехватка ведет к сокращению биоразнообразия: исчезают чувствительные к кислороду виды рыб, ракообразных, водорослей. На смену им приходят виды, устойчивые к гипоксии, что ломает привычные пищевые цепи.
Результаты исследования дали системную базу для чиновников, разрабатывающих меры по борьбе с дефицитом кислорода в реках. Для тропических стран это особенно актуально: там нужны срочные программы по охране водных объектов, ограничению сброса загрязненных стоков и сокращению выбросов парниковых газов. Даже небольшие меры на локальном уровне могут замедлить процесс потери кислорода.
Глобальное потепление меняет речные экосистемы быстрее, чем ученые ожидали. Тропические регионы, где живет большая часть населения планеты и сосредоточено огромное биоразнообразие, оказались на передовой этой проблемы. Сохранение рек требует совместных усилий стран с разным уровнем дохода, поскольку водные пути не знают границ. Даже если удастся замедлить потепление, локальные меры по охране тропических рек придется вводить уже сейчас.
