Водоёмы зеленеют: что стоит за цветением рек и озёр

Почему водоёмы по всему миру каждый год покрываются зелёными, бурыми или даже красноватыми разводами? Всё дело в бурном росте микроскопических водорослей и цианобактерий, который особенно активен в тёплое время года. Как сообщает Минприроды, из-за климатических изменений и антропогенной нагрузки этот процесс начинается раньше и охватывает всё больше территорий.

«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.

Главными виновниками являются избыточные концентрации фосфора, азота, нитратов и растворённого углерода в воде, которым способствуют застойные явления. Результат — не просто неэстетичные пятна, а настоящая экологическая катастрофа для водоёма.

Цветение резко ухудшает качество воды: уровень кислорода падает, что приводит к замору рыбы и гибели других водных организмов. Разлагающаяся биомасса вызывает неприятный запах, меняет вкус воды и, что самое опасное, способствует накоплению цианотоксинов. Эти токсины могут вызывать сильные аллергические реакции и отравления у людей.

«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.

Как учёные диагностируют проблему

Для оценки состояния водоёмов гидробиологи используют комплекс методов. Сначала проводится визуальная оценка с помощью специальных приборов: термометра, оксиметра (измеряет уровень кислорода), pH-метра и диска Секки для определения прозрачности воды.

Для более глубокого анализа, особенно цианобактерий, применяются высокотехнологичные методы.

«Для специфической группы, таких 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.

Можно ли остановить цветение?

Борьба с цветением — сложная, но необходимая задача. Для восстановления водоёмов применяют механическую очистку: удаляют донные осадки и саму биомассу с поверхности воды. На небольших водоёмах пробуют использовать фильтры и ультразвуковые установки, хотя последние могут погубить полезный зоопланктон.

Широко в мире применяют и биологические методы — в экосистему внедряют естественных врагов цианобактерий. Например, запускают дафний, которые активно поедают вредоносные бактерии. Такой способ показывает отличные краткосрочные результаты, однако добиться с его помощью долговременного восстановления водоёма удаётся нечасто.