Вызов и шанс на эволюцию: как жизнь преуспевает в крупнейшем кислотном озере планеты.

Более половины поверхности нашей планеты занимает вода, но, к сожалению, не все водоемы благоприятны для жизни. В некоторых из них, таких как воды Мертвого моря, условия настолько суровы, что ученые все еще пытаются выяснить, как организмы могут выживать в таких условиях. В новом исследовании специалисты сосредоточились на изучении самых кислых естественных внутренних вод — озерах, находящихся в кратерах вулканов, сообщает Live Science.

Одним из таких озер является Кавах Иджен в Индонезии, расположенное на высоте 2 350 метров над уровнем моря. Как отмечает исследователь Дэвид Стрейер из Университета Джонса Хопкинса, это водоем считается самым крупным кислотным озером на Земле, с водой, напоминающей аккумуляторную кислоту.

Для сравнения, pH океана в настоящее время составляет около 8,1, что указывает на его легкую щелочность. Исследователи обнаружили, что сжигание ископаемого топлива привело к снижению pH океана на 0,1 единицы по сравнению с доиндустриальным значением 8,2. Более того, модели прогнозируют, что к концу столетия уровень pH океана может упасть до 7,8. Это может показаться незначительным, но на самом деле это не так: например, снижение с 8,2 до 8,1 означает увеличение ионов водорода на 26%, а при падении до 7,8 — увеличение составит 150%.

Ученые утверждают, что таких изменений будет достаточно, чтобы морская жизнь столкнулась с трудностями. Например, моллюски и кораллы пострадают одними из первых, поскольку им становится все труднее формировать свои раковины. В связи с этим исследователи стараются найти способы предотвратить эти изменения или, по крайней мере, замедлить их.

По словам Стрейера, самые кислые внутренние воды Земли идеально подходят для этого, так как они представляют собой крайние условия, в которых жизнь все равно способна процветать. Специалисты сосредоточились на озерах в кратерах вулканов, таких как Кавах Иджен в Индонезии — эти озера содержат настолько высокие концентрации серной кислоты, что их pH может достигать всего 0,1.

Можно было бы предположить, что в таких условиях жизнь не может существовать, но анализы воды показали наличие зеленых водорослей и трех видов архей. Тем не менее, в озере, вероятно, нет животных. Однако кислая вода в его выходном потоке постепенно нейтрализуется по мере течения вниз по течению, и исследователи обнаружили личинок мух, известных как хирономиды, живущих в потоке, где выходной поток достигал pH около 2,5. Интересно, что некоторые виды не только способны выживать в таких условиях, но и предпочитают их. Например, один вид архей, обитающий в озере, может переносить pH ниже 0 и лучше всего растет при pH 0,7.

Ученые также исследовали щелочные озера, которые обычно имеют pH от 9,5 до 11,5. Щелочные озера, как правило, встречаются в регионах с таким низким уровнем осадков, что любая вода, попадающая в озеро, исчезает путем испарения, а не через сток. В результате минералы, растворенные в воде, накапливаются до очень высоких концентраций, и водоемы могут превращаться в соленые или щелочные озера.

Можно подумать, что такие воды не могут быть домом для какой-либо жизни. Однако предыдущие исследования уже показали, что очень соленые и щелочные озера все же являются средой обитания для микробов. На самом деле, щелочные озера могут быть одними из самых продуктивных внутренних водоемов с точки зрения общего количества биомассы, которая производится каждый год.