Для исследования, опубликованного в ASLO, журнале Ассоциации наук о лимнологии и океанографии, ученые проанализировали 18-летний рекорд подводной освещенности озера Тахо, которое славится своими чистыми голубыми водами. Они обнаружили до 100-кратную разницу в ультрафиолетовом излучении между влажным и сухим годом.

Эти значительные колебания были связаны с экстремальными значениями влажности и сухости в местном климате, что вызвало колебания содержания твердых частиц и окрашенных растворенных органических веществ в озере.

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ излучение наиболее глубоко проникает в прозрачные водоемы, такие как высокогорные или полярные озера, поэтому исследование имеет значение для этих водоемов. В менее прозрачных озерах ультрафиолетовое излучение может проникать в воду всего на несколько дюймов. В прозрачных системах, таких как озеро Тахо, глубина может достигать десятков футов.

"Во влажный год ультрафиолетовое излучение проникает глубже", - сказал ведущий автор Шохей Ватанабе, младший научный сотрудник проекта Центра экологических исследований Калифорнийского университета в Дэвисе Тахо. "В засушливый год больше ультрафиолетового излучения проникает в воду. Это немного похоже на уменьшение "солнцезащитного крема" озера, делающего его восприимчивым к сильным солнечным ожогам".

Роль ультрафиолетового излучения

Ультрафиолетовое излучение оказывает широкомасштабное воздействие на водные экосистемы. Это влияет на круговорот углерода и поведение рыб и зоопланктона. Это может подавлять фотосинтез, который составляет основу экосистемы озера. Понимание того, как оно меняется, может помочь управляющим природными ресурсами и другим лицам предвидеть изменения, повышая устойчивость озера.

Выявляя тесную связь между изменениями ультрафиолетового излучения и циклами "влажность-сухость", исследование также предполагает, что мониторинг подводной радиации может помочь выявить климатические нарушения в озерах.

Долгосрочный мониторинг

Длительные наблюдения подводного ультрафиолетового излучения в озерах редки. Исследователи Калифорнийского университета в Дэвисе ведут непрерывный мониторинг озера Тахо с 1968 года. Специализированное оборудование для измерения подводного ультрафиолетового излучения было внедрено в рамках совместного исследовательского проекта с Университетом Майами в Огайо в 2006 году. С тех пор УФ-мониторинг был интегрирован в программу долгосрочного мониторинга. В этом исследовании были проанализированы данные за 18 лет, вплоть до 2023 года.

"Чтобы понять, что на самом деле происходит в природе, очень важен долгосрочный набор данных", - сказал Ватанабе. "Данные за один или два года не смогли бы выявить такого рода огромные колебания, связанные с климатическими пертурбациями".

Соавторами исследования являются Эрин Оверхолт и Крейг Уильямсон из Университета Майами в Огайо, Джеффри Шладоу из Калифорнийского университета в Дэвисе и Уорик Винсент из Университета Лаваля в Канаде. Он получил финансирование от Национального научного фонда и благотворительные подарки Калифорнийскому университету в Дэвисе.