Ученые из Центра экологических исследований HUN-REN придумали новый способ моделирования, который точно показывает, как микроскопические водоросли влияют на свет в воде. От этого зависит жизнь в реках и озерах — ведь без света нет фотосинтеза, а значит, и кислорода.

Результаты опубликованы в издании Water Research.

Раньше было сложно измерить, сколько света перекрывают водоросли: они бывают колониальными, нитевидными, спиралевидными, и даже при одинаковом объеме могут затенять воду в шесть раз сильнее. Теперь исследователи создали 3D-модели 844 видов — от цианобактерий до диатомей — и провели больше 2000 виртуальных тестов для каждого, чтобы вычислить их «тенеобразующую» способность. Метод оказался точен на 95%.

Результат — первая в мире база данных по затенению водорослями. Теперь можно оценивать их влияние через новый параметр — фактор затенения (Fsh). Это меняет многое: раньше судили только по количеству водорослей, а теперь — по их реальному воздействию.

Фактор затенения (Fsh) — коэффициент, показывающий, насколько сильно водоросли сокращают проникновение света в воду. Рассчитывается через их форму, ориентацию и плотность.

Цветение воды — это не просто масса клеток, — говорит руководитель исследования Габор Борикс. — Форма имеет значение. Длинные нити, разреженные колонии или плотные скопления по-разному перехватывают свет.

База данных поможет переосмыслить годы наблюдений: теперь экологи смогут понять, как именно водоросли меняют среду, а не просто подсчитывать их численность.

Это исследование — не просто теория. Оно дает инструмент для прогнозирования последствий цветения воды: например, когда токсичные цианобактерии перекрывают свет другим организмам. Водоочистные станции смогут точнее оценивать риски, а экологи — предсказывать, как изменится экосистема при росте определенных видов.

И даже этот метод нельзя назвать совершенным, ведь он учитывает только форму водорослей, но не их оптические свойства (например, прозрачность). Некоторые диатомеи пропускают больше света, чем непрозрачные цианобактерии, даже при одинаковой проекции. Это может искажать расчеты.

Ранее ученые выяснили, что происходит с диатомовыми водорослями в соленой воде.