Средняя глубина озер меньше, чем думали ученые: почему это плохо для нас

В настоящее время спутниковая сеть позволяет наблюдать за более 100 миллионами озер по всему миру. В совокупности их площадь составляет порядка 30 миллиардов гектаров, это примерно 2% от поверхности всей суши. Однако оценка глубины этих водоемов — задача не из легких. Глубина озер варьируется в очень широком диапазоне: к примеру, средняя глубина знаменитого шотландского озера Лох-Несс составялет 132 метра, что в 4 раза глубже озера Эри, что в Северной Америке — и это при том, что Эри в 4500 (!) раз больше Лох-Несса по площади. Ученые обычно рассчитывают глубину озера исходя из особенностей локального рельефа, т. е. Склонов окружающих его пластов земли, объясняет Б.Б. Кейл, океанограф из MIT и ведущий автор нового исследования. Средний общий объем озер на Земле колеблется от 160 000 до 280 000 км³.

Кейл решил уточнить эти цифры и вместе с коллегами разработал модель, которая впервые позволила объяснить распределение перепадов глубины озер во всем мире. С помощью многочисленных исследований и сбора данных, Кейл обнаружил, что количество озер в области падает в зависимости от увеличения средней площади каждого озера согласно математической зависимости, известной как степенной закон. Проще говоря, небольшие озера встречаются чаще, а крупные реже и возникает большой разброс, если рассматривать усредненные показатели и делить поверхность на участки: на площади в 10 гектар в среднем лишь 1/100 от общего количества озер на площади в 1 гектар, на площади в 100 гектаров в среднем 1/100 от общего количества озер на площади в 10 гектаров, и так далее. В результате получается, что исследователи раньше недооценивали количество малых озер, так что в результате у Кейла получилась чуть большая общая площадь озер во всем мире.

Разобравшись с количеством, команда перешла к оценке объемов и глубин. Здесь пригодилась математическая модель топографии Земли: Кейл предположил, что поверхность планеты обладает фрактальной симметрией. Другими словами, независимо от того, какой масштаб мы рассматриваем, распределение гор и долин будет статистически одинаковым, если все высоты будут приняты за обособленный фактор. В частности, топографические исследования показывают, что для увеличения масштаба в 10 раз вам нужно взять высоту в 2,5 раза больше, и так далее.

Команда предполагает, что озеро не может значительно изменить топографию, а потому их влияние на рельеф весьма незначительно. Кейл вычислил, что общий объем озер Земли равен 199 000 км³, а следовательно их средняя глубина составляет не 62 метра, как считалось ранее, а всего 42. Теперь о главном: мелкие озера покрывают большую площадь поверхности, и их дно служит домом для анаэробных бактерий. В процессе своей жизнедеятельности те вырабатывают метан, который потом улетает в атмосферу и способствует образованию парникового эффекта. Озера производят примерно столько же метана, сколько и океаны, и примерно в два раза больше метана, чем все свалки мира, но это число еще нуждается в уточнении.