Почему мелкие озера склонны к эвтрофикации?

Антропогенная эвтрофикация озерных экосистем — глобальная проблема, особенно для некоторых крупных мелководных озер. Однако ученые не были до конца уверены, почему мелкие озера особенно подвержены этому процессу.

Теперь исследователи под руководством профессора Цинь Боцяна из Нанкинского института географии и лимнологии Китайской академии наук (NIGLAS) нашли ответ на этот вопрос.

Их результаты были опубликованы в журнале Water Research 9 июня.

Распространенность эвтрофикации озер зависит от геологии водосбора, климата, землепользования, ландшафтного положения, связанности водоемов и морфологии озера, которые различаются в зависимости от озерного района или экорегиона.

В этом исследовании ученые проанализировали 1151 озеро площадью более 0.5 км², расположенных в Европе и США, чтобы определить, как морфология озера и региональные социально-экологические системы взаимодействуют, влияя на восприимчивость озер к антропогенной эвтрофикации.

Они обнаружили, что глубина озера связана с экорегионом и землепользованием в его экосистеме. Эти факторы в значительной степени определяют интенсивность человеческой деятельности и, как следствие, продуктивность озера.

Как правило, мелководные озера расположены в естественно плодородных равнинах и низменностях, где они подвержены сильным антропогенным воздействиям (например, сельскому хозяйству и городской застройке). Они предрасположены к поступлению больших количеств питательных веществ из-за обширных дренажных сетей. В отличие от них, глубокие озера часто сосредоточены в бедных возвышенных регионах (т.е. в горах и нагорьях) с преимущественно естественным растительным покровом (например, лесами и кустарниками), низкой степенью антропогенного воздействия и ограниченным поступлением питательных веществ.

По сравнению с глубокими озерами, мелководные водоемы часто имеют небольшой объем и слабую способность разбавлять поступающие питательные вещества, что приводит к высокой чувствительности к антропогенному воздействию. Кроме того, сильное взаимодействие воды и донных отложений чаще встречается в мелких озерах, и осадки в них более склонны к взмучиванию, что приводит к повышенной внутренней нагрузке питательными веществами и более высокой продуктивности.

В целом, ученые выяснили, что глубина озера не только позволяет прогнозировать внешнюю нагрузку питательными веществами, но и связана с чувствительностью к антропогенным нарушениям: чем мельче озеро, тем выше его чувствительность.

«Мелководные озера в сельскохозяйственных или населенных регионах могут быть особенно восприимчивы к эвтрофикации, и их эвтрофикация может быть не случайным явлением», — заявил профессор Цинь.

Он отметил, что мелководным озерам следует уделять «особое внимание» из-за высокого риска ухудшения качества воды и эвтрофикации. Он также подчеркнул, что восстановление таких озер может быть более сложным по сравнению с глубокими.

Прояснив факторы, влияющие на эвтрофикацию, это исследование может помочь в защите и восстановлении озер по всему миру.