Эвтрофикация пресноводных и прибрежных морских экосистем: глобальная проблема

Цель, охват и исходные данные: В настоящее время деятельность человека резко влияет почти на все крупные водные экосистемы, существенно изменяя поступление лимитирующих рост биогенных элементов с суши в водные объекты. К сожалению, это поступление питательных веществ оказывает глубокое неблагоприятное воздействие на качество поверхностных вод во всем мире. В этом обзоре рассматривается, как эвтрофикация влияет на биомассу и видовой состав водорослей в пресноводных и прибрежных морских системах.

Основные положения: Представлен обзор последних достижений в исследованиях эвтрофикации, связанных с водорослями. Для пресноводных систем отдельно обобщены данные по озерам и водохранилищам, ручьям и рекам, а также водно-болотным угодьям. Кратко также рассмотрены эстуарные и прибрежные морские экосистемы.

Результаты: Эвтрофикация приводит к предсказуемому увеличению биомассы водорослей в озерах и водохранилищах, ручьях и реках, водно-болотных угодьях и прибрежных морских экосистемах. Как и в озерах, реакция взвешенных водорослей в крупных реках на изменения нагрузки биогенными элементами в некоторых случаях может быть гистерезисной. Ингибирующее влияние высоких концентраций неорганических взвешенных частиц на рост водорослей, которое может быть очень выраженным во многих водохранилищах с высоким поступлением взвешенных наносов, потенциально может наблюдаться и в мутных реках. Последовательное и предсказуемое усиление доминирования цианобактерий в фитопланктоне под влиянием эвтрофикации описано во всем мире для природных озер; сходные тенденции здесь показаны как для фитопланктона в мутных водохранилищах, так и для взвешенных водорослей в крупной реке.

Выводы: Для озер и водохранилищ, водно-болотных угодий, ручьев и рек, а также прибрежных морских вод характерна поразительно единообразная реакция биомассы водорослей на доступность азота и фосфора. Видовой состав сообществ водорослей в толще воды, по-видимому, сходным образом реагирует на нагрузку биогенными элементами — в озерах, водохранилищах и реках. Как и в пресноводных экосистемах, недавние публикации указывают, что прибрежные морские экосистемы также положительно отреагируют на меры по ограничению поступления биогенных элементов.

Рекомендации и перспективы: Понимание пресноводной эвтрофикации и ее влияния на качество воды, связанное с водорослями, является достаточно глубоким и быстро расширяется. Однако понимание влияния эвтрофикации на эстуарные и прибрежные морские экосистемы остается значительно более ограниченным, и этот пробел представляет собой важную задачу для будущих исследований. Хотя прибрежные системы могут быть гидрологически сложными, биомасса морского фитопланктона, тем не менее, по-видимому, чутко и предсказуемо реагирует на изменения внешнего поступления азота и фосфора. Эти реакции указывают на то, что меры по ограничению поступления биогенных элементов в моря приведут к значимому улучшению качества воды в прибрежной зоне. Необходимо приложить дополнительные усилия для разработки моделей, количественно связывающих реакции экосистемного уровня с нагрузкой биогенными элементами как в пресноводных, так и в морских системах.