Зелёная гладь: почему цветут водоёмы
Каждый год миллионы водоёмов по всему миру сталкиваются с проблемой цветения, вызываемого избыточным ростом водорослей. Цветение чаще всего происходит в тёплые месяцы, когда температура воды поднимается выше 20 градусов. Однако изменение климата и увеличение антропогенной нагрузки приводят к изменению времени развития и увеличению ареала распространения фитопланктона, который и является основной причиной цветения водоёмов.
«Цветение» воды — это чрезмерное увеличение популяции микроскопических водорослей и цианобактерий в пресных или солёных водоёмах. Из-за этого процесса поверхности рек покрываются зелёными, красными или коричневыми разводами. Если присмотреться, можно заметить, что такие пятна состоят из маленьких кусочков водорослей — своеобразных «зерен». Скапливаясь у берегов или мест со слабым течением, они окрашивают водоём», — отметила научный сотрудник, гидробиолог Астраханского государственного заповедника Мария Бирюкова.
К активному развитию фитопланктона и его разновидности — цианобактерии — приводят избыток фосфора, азота, растворённого углерода, нитратов и застои воды.
Цветение сопровождается не только появлением на поверхности водоёмов плотных сине-зелёных, а иногда и коричневых плёнок, но и снижением качества воды. Падает уровень кислорода в воде: погибает рыба и другие водные организмы. Отмирание фитопланктона вызывает неприятный запах и изменение вкуса воды. В ней могут накапливаться цианотоксины, вызывающие аллергию и отравление.
«Органическое загрязнение любой акватории наиболее четко отражается на состоянии бентосных сообществ (организмов, обитающих на дне водоёмов), поскольку донные организмы обладают значительно большей продолжительностью жизни по сравнению с фито- и зоопланктоном. Именно поэтому наиболее точными являются биологические методы оценки качества воды», — подчеркнул начальник отдела науки в национальном парке «Ладожские шхеры» Никита Романович.
Диагностика водоёмов позволяет выявить различные группы фитопланктона. Визуальная оценка происходит с применением термометра, оксиметра — прибора для измерения уровня кислорода, pH–метра и диска Секки для оценки прозрачности воды.
«Для специфической группы, такой как цианобактерии, может применяться проточная цитометрия. Метод позволяет быстро и точно оценивать численность, физиологическое состояние и химический состав клеток фитопланктона, а также разделять их по различным параметрам. Молекулярно-генетический метод считается самым точным. Он включает в себя ПЦР метод и секвенирование, которые позволяют идентифицировать виды фитопланктона на основе их ДНК, опираясь на мировую альгологическую базу данных (база данных водорослей)», — отметила гидробиолог Мария Бирюкова.
Для восстановления естественного состояния водоёмов и профилактики «цветения» фитопланктона изымаются донные осадки, с поверхности воды удаляется фитопланктон. На некоторых некрупных водоёмах применяются фильтры и даже установки с ультразвуком, но при использовании последних велик риск гибели зоопланктона. Широко в мире применяются биологические методы борьбы с фитопланктоном — в места их активного развития подселяют организмы, стоящие выше в пищевой цепи, например, дафний, которые выедают цианобактерии. В краткосрочной перспективе метод показал свою высокую эффективность, но долговременный переход в нормальное состояние у водоёмов наблюдается редко.