Виклик і можливість для еволюції: як життя процвітає в найбільшому кислотному озері на Землі.

Більше половини поверхні нашої планети покрито водою, і, на жаль, не кожен водойом є привітливим для життя. У деяких з них, наприклад, у водах Мертвого моря, умови настільки екстремальні, що вчені досі намагаються зрозуміти, як організми процвітають в них. У новому дослідженні вчені зосередилися на вивченні найкисліших природних внутрішніх вод Землі — озер, розташованих у кратерах вулканів, пише Live Science.

Одним з прикладів таких озер є озеро Кавах Іджен в Індонезії, розташоване на висоті 2 350 метрів над рівнем моря. За словами дослідника Девіда Стрейера з Університету Джонса Хопкінса, водойма вважається найбільшим кислотним озером на Землі з водою, схожою на акумуляторну кислоту.

Для порівняння, океан сьогодні має pH близько 8,1, що свідчить про те, що він трохи лужний. Дослідники виявили, що спалювання викопного пального призвело до зниження pH океану на 0,1 одиниці від доіндустріального значення 8,2. Більше того, моделі вказують на те, що до кінця століття рівень pH океану може впасти до 7,8. Це може здаватися незначним, але це не зовсім так: наприклад, падіння з 8,2 до 8,1 свідчить про збільшення йонів водню на 26%, а при падінні до 7,8 — збільшення складе 150%.

Вчені стверджують, що таких змін буде достатньо, щоб морське життя зіткнулося з проблемами. Наприклад, молюски і корали постраждають одними з перших, оскільки їм стає все важче підтримувати свої раковини. В результаті вчені намагаються знайти способи запобігти цим змінам або, принаймні, сповільнити їх.

За словами Стрейера, найкисліші внутрішні води Землі ідеально підходять для цього, оскільки представляють собою найбільш екстремальні умови, але життя все ще здатна процвітати в них. Дослідники зосередилися на озерах у кратерах вулканів, таких як Кавах Іджен в Індонезії — ці озера настільки багаті сірчаною кислотою, що їх pH може бути всього 0,1.

Можна було б припустити, що в таких умовах життя не може процвітати, але проби з озера показали наявність зелених водоростей і трьох видів архей. Однак в озері, ймовірно, не мешкають тварини. Проте кисла вода в його вихідному потоці поступово нейтралізується в міру того, як вона тече вниз за течією, і дослідники виявили личинок мух, званих хірономідами, що живуть у потоці в точці, де вихідний потік досягав pH близько 2,5. Цікаво, що деякі види не просто здатні виживати в таких умовах, але й самі обирають їх. Наприклад, один вид архей, що мешкає в озері, може витримувати pH нижче 0 і найкраще росте при pH 0,7.

Вчені також дослідили лужні озера, які зазвичай мають pH від 9,5 до 11,5. Лужні озера зазвичай зустрічаються в регіонах, які настільки сухі, що будь-яка вода, що потрапляє в озеро, йде шляхом випаровування, а не через стік. В результаті мінерали, розчинені у воді, накопичуються до дуже високих концентрацій, а водойми можуть перетворитися на солоні або лужні озера.

Можна подумати, що такі води не є домом для будь-якого життя. Однак попередні дослідження вже показали, що дуже солоні та лужні озера все ж є домом для мікробів. Насправді, лужні озера можуть бути одними з найпродуктивніших внутрішніх водойм з точки зору чистої кількості біомаси, яка вирощується кожного року.