Во всем виноваты синезеленые водоросли
Ученые из Южного научного центра изучили причины странных экологических нарушений Азовского моря.
Еще лет 30 назад экологи заметили нарушение естественного соотношения содержания азота и фосфора Азовского моря. Вместо среднемноголетнего отношения азот/фосфор, равного 10:1, эта величина постепенно достигла значения 20:1. Между тем, азот и фосфор – необходимый кормовой ресурс для водорослей, которые, в свою очередь, служат пищей для других живых существ. Когда в море отношение запасов азота к запасам фосфора близко к отношению азот/фосфор в клетках водорослей, то в биологическом круговороте активно “работают”, как минимум, две обратные связи (как по азоту, так и по фосфору). При значительном накоплении одного из элементов, например азота, ослабляется действие обратной связи по азоту. Сокращение активных обратных связей может привести к дестабилизации водной экосистемы.
Как разъяснил корреспонденту «НЖ» главный научный сотрудник Южного научного центра РАН, доктор технических наук Виталий Григорьевич Ильичев, первопричиной нарушения нормального минерального баланса азот-фосфор на Азовье было сооружение в 1953 году Цимлянского водохранилища, но механизм возникновения дисбаланса до сих пор неясен. Исследователи Южного научного Центра решили проверить три основные гипотезы роста отношения азот/фосфор, используя математическое моделирование процессов, вызванных изменением химического состава и объема донского стока (связанных с наличием Цимлянского водохранилища) на экосистему Азовского моря.
Первая гипотеза, «химическая», предполагает, что нарушение соотношения связано с избыточным ростом синезеленых водорослей летом, вызванным высокой температурой воды в Цимлянском водохранилище и медленным ее течением. Клетки этих водорослей способны к фиксации атмосферного азота, поэтому в результате их жизнедеятельности происходит дополнительное обогащение цимлянских вод, а заодно и вод нижнего Дона азотом. Напротив, содержание фосфора в воде несколько снижается из-за его частичного захоронения в донные отложения. Воды с нарушенным минеральным соотношением попадают затем в Азовское море.
«Биологическая» гипотеза, напротив, предполагает падение биомассы пресноватоводных синезеленых водорослей, связанное с ростом солености Азовского моря из-за сокращения объема донского стока. Поскольку количественное уменьшение синезеленых водорослей (основных потребителей азота) влечет за собой «недопотребление» азота, то происходит монотонный рост азота в Азовском море. Получается, что опять во всем «виноваты» синезеленые водоросли.
И, наконец, согласно гидробиологической гипотезе сокращение объема речного стока порождает одновременную трансформацию биологических и гидрологических процессов.
На основе проведенных модельных экспериментов исследователи пришли к выводу, что дисбаланс азота и фосфора возникает по сложному – «смешанному» механизму. При сокращении объема стока реки Дон от 50 до 25 км в год решающее значение имеют все-таки биологические факторы, в частности перестройка видового состава водорослей, которая вызывает одновременное уменьшение азота и фосфора. Гидрологические процессы доминируют при дальнейшем сокращении объема донского стока и приводят к увеличению азота и уменьшению фосфора.
А вот как вернуть все на свое место, а значит, восстановить былую рыбопродуктивность Азова, сказать трудно. Разве что Цимлянское водохранилище закопать?
