Новый подход к регулированию уровня воды эффективно контролирует цветение фитопланктона в водохранилищах

Строительство водохранилищ по всему миру продолжает активно развиваться. Однако создание водохранилищ часто приводит к эвтрофикации и цветению фитопланктона из-за изменений гидрологических условий, что снижает ценность экосистемных услуг. Регулирование уровня воды считается перспективной мерой для контроля цветения фитопланктона в водохранилищах. До сих пор большинство знаний о влиянии изменений уровня воды на цветение фитопланктона основывалось на качественных описаниях.

Исследовательская группа под руководством профессора Цай Цинхуа из Института гидробиологии Китайской академии наук разработала новый подход к регулированию уровня воды для эффективного контроля цветения фитопланктона в водохранилищах на основе нелинейного причинно-следственного анализа и моделирования. Исследование опубликовано в журнале Science of The Total Environment.

На основе девятилетних данных, собранных Исследовательской станцией экосистемы реки Сянси, ученые изучили причинно-следственное влияние различных параметров колебания уровня воды на динамику цветения фитопланктона. Они обнаружили нелинейную связь между колебаниями уровня воды и суточной динамикой биомассы фитопланктона. Среди всех кандидатов для измерения колебаний уровня воды, изменение уровня воды за последние 24 часа (ΔWL) оказывает наиболее сильное причинно-следственное влияние на суточную динамику биомассы фитопланктона с временным лагом в два дня.

Кроме того, исследователи построили количественную модель нелинейной связи между ΔWL и суточной динамикой биомассы фитопланктона. Они выяснили, что как повышение, так и понижение уровня воды значительно снижает биомассу фитопланктона во время его цветения. Тем не менее, в целом, повышение уровня воды оказывает более существенное влияние на цветение фитопланктона, чем его понижение.

В период отсутствия цветения исследователи обнаружили, что неправильное регулирование уровня воды в водохранилищах может стимулировать рост водорослей и повысить риск цветения фитопланктона.

Это исследование впервые сообщает о нелинейном причинно-следственном эффекте ΔWL на динамику биомассы фитопланктона и предлагает количественный подход для эффективного контроля цветения фитопланктона на основе регулирования уровня воды.