Это всего лишь два общих вывода, которые следует из самой полной на сегодняшний день глобальной базы данных озер, составленной географами из Университета Макгилла. Их исследование, опубликованное в Nature Communications, обещает помочь ученым лучше понять важную роль озер в сложных экологических системах Земли – от гидрологического цикла и погодных условий до переноса, распределения или хранения загрязнителей и питательных веществ в ландшафте.
«Озера меняются в меняющемся мире», – говорит старший автор Бернхард Ленер, доцент кафедры географии Макгилла. "Некоторые исчезают, поскольку воды для их наполнения становится меньше, другие создаются или растут в регионах, где выпадает больше осадков. Поэтому нам нужен хороший перечень текущего состояния озер, чтобы понимать и отслеживать их изменения и последствия, которые это может иметь для нашей глобальной окружающей среды."
Заполнение пробелов в данных
Хотя в некоторых регионах мира имеется множество измерений для озер, в глобальных данных остались значительные пробелы. В принципе, площадь поверхности или длину береговой линии озера можно напрямую измерить, например, на картах или спутниковых изображениях, но гораздо сложнее и отнимает много времени, чтобы оценить количество воды, хранящейся под поверхностью озера.
Согласно интуитивной теории, озера в холмистых или горных регионах должны быть более глубокими, чем озера в плоских ландшафтах.
Но до недавнего времени было непросто определить четкую взаимосвязь между степенью холмистости и глубиной озера.
Воспользовавшись последними улучшениями в спутниковых данных, обеспечивающих точные измерения высоты поверхности суши, исследователи МакГилла связали склоны, обнаруженные вокруг озер, с тысячами существующих данных о глубине озер. (Озера в холмистой местности, как правило, были глубже). Затем они использовали компьютерные модели, чтобы распространить эти вычисления на все неизмеренные озера на Земле. Исходя из этого, они рассчитали объем воды, хранящейся более чем в 1.4 миллиона озер размером более 10 гектаров или примерно 14 футбольных полей.
Итого: более 180000 кубических километров.
Под поверхностью
Исследователи также оценили, как долго вода обычно «находится» в каждом из озер – количество времени с момента входа в озеро до того, как оно вытечет. В среднем для всех озер время пребывания составляло около пяти лет.
Но есть много с гораздо более короткими временами; и, с другой стороны, более 3000 озер имеют время пребывания, которое оценивается в 100 лет или более.
По оценкам исследователей, общая береговая линия озер на Земле составляет более семи миллионов километров. Это примерно в 10 раз больше расстояния до Луны и обратно. «Когда вы думаете обо всех процессах, которые происходят на границе озер и их ландшафтов, от обеспечения среды обитания для водных или земноводных видов до вкладов в выбросы парниковых газов, это подчеркивает важность озер в экосистемах Земли», – отмечает Матис.
Мессагер, первый автор исследования, который работал над проектом в качестве студента в лаборатории Ленера.
Ледниковое наследие Канады
Озера постоянно образуются и заполняются в течение долгого времени в результате геологических и природных процессов окружающей среды, поэтому распределение озер на Земле сегодня представляет собой снимок постоянно меняющейся модели. В 10 крупнейших озерах мира содержится около 85% озерной воды Земли.
Остальные 15% разбрызгиваются более чем на 1.4 миллиона озер – большинство из них в Канаде. Около 900 000 озер, занимающих площадь более 10 гектаров, на долю Канады приходится 62% общемирового количества озер – это наследие вымывания ледников и их последующего таяния в конце последнего ледникового периода, около 10 000 лет назад.
Команда McGill делает свою новую базу данных доступной для использования исследователями по всему миру. Исследователи также работают над новыми функциями, которые можно было бы добавить, например, данные об окружающих водоразделах, питающих озера.
«Часто утверждают, что мы знаем больше о поверхности Луны или Марса, чем о дне океана», – говорит Ленер. "Хотя озера могут быть лучше изучены в некоторых отношениях, чем обширный океан, определенно существует аналогичное непонимание того, что именно происходит под всеми этими поверхностями озер на Земле."