В лаборатории эволюционной биогеохимии и геоэкологии Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН исследовали фосфорные нагрузки и биопродуктивность озер в условиях ландшафтной зональности. По результатам статистических анализов были выявлены ключевые факторы формирования потоков фосфора и степень трофического статуса озер, а именно климатические и гидрологические характеристики. Сравнение фактических фосфорных нагрузок с критическими показал, что степное озеро в отличие от озер, расположенных севернее, в зависимости от климатических характеристик года имеет тенденцию к зарастанию, что свидетельствует об ухудшении его экологического состояния и непригодности для рыбохозяйственного и питьевого назначения. Результаты опубликованы в журнале «Геохимия».

В последние годы в мировой науке уделяется огромное внимание увеличению поступления фосфора в биосферу и его последствиям – увеличению продуктивности водоемов. Общее поступление фосфора в окружающую среду увеличилось в 9–10 раз по сравнению с доиндустриальным периодом. Изучение поведения фосфора в водных системах является актуальной проблемой для многих регионов, имеющих высокую плотность населения, промышленность и интенсивно развивающееся сельское хозяйство.

«Накопление биогенных веществ, сопровождающееся ростом биопродуктивности, представляет собой угрозу для воды, используемой в качестве питьевого водоснабжения, рыбоводства, рекреации, промышленности, поскольку она вызывает усиленный рост цианобактерий и водных макрофитов, что приводит к низкому содержанию кислорода, гибели и разложению водной флоры и фауны. Поэтому, была поставлена задача – выявить последствия накопления биогенных элементов в озерах, подверженных только рассеянному поступлению фосфора в озера», – сказала кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник лаборатории эволюционной биогеохимии и геоэкологии ГЕОХИ РАН Мария Базова.

На примере 6 озер в различных природно-климатических зонах, была проведена оценка потоков фосфора в озера (Рис. 1). Сравнительный анализ критических значений фосфорной нагрузки показал, что в южных регионах с наибольшей плотностью населения водные системы испытывают высокую нагрузку потоков фосфора.

Для выявления ключевых параметров, влияющих на фосфорную нагрузку, был применен многомерный факторный анализ (RDA) (Рис. 2). Анализ показал, что основными показателями, оказывающими влияние на потоки фосфора, являются климатические, гидрологические и ландшафтные, которые в совокупности с общим распространением фосфора влияют на его содержания в водах озер.

В недавнем исследовании американских ученых было показано, что практически не осталось озер с низким содержанием биогенных элементов и в соответствии с концентрацией фосфора они стали соответствовать статусу озер с умеренным содержанием биогенных веществ.

Особая ценность сохранения озер с низким содержанием биогенных веществ согласно существующим нормативам заключается в их принадлежности к водоемам рыбохозяйственного и питьевого назначения.

Исследования проведены при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Источник: ГЕОХИ РАН.