Значительные изменения неорганического углерода и состояния экосистемы в устье умеренного эстуария

В 1980-х годах эстуарий Эльбы в значительной степени утратил свою функцию фильтра из-за загрязнения тяжелыми металлами. Как обнаружила группа исследователей под руководством аспирантки Луизы Реври из Центра Гельмгольца Хереон, спустя десятилетия эстуарий смог восстановиться. Биогеохимические процессы в устье реки Эльбы возобновили естественный ход лишь в последние годы. Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Limnology and Oceanography.

Данные долгосрочного исследования, основанного на анализе проб воды за 33 года, показывают, что восстановление среды обитания и биологических процессов до естественного уровня занимает несколько десятилетий. Это означает, что природоохранные меры должны планироваться на долгосрочную перспективу. В середине 1980-х годов Эльба была крайне загрязнена промышленными и бытовыми стоками, особенно тяжелыми металлами из Восточной Германии и Чехословакии, а также питательными веществами. Состояние улучшилось после масштабных инвестиций в очистные сооружения после падения «железного занавеса». «Только с 1997 года можно говорить о восстановлении», — отмечает Луиза Реври.

Пробы воды для исследования, собранные в период с 1985 по 2018 год с вертолетных облетов, показали, что в середине 1980-х уровни тяжелых металлов превышали целевые показатели Международной комиссии по защите реки Эльба. Это, вероятно, угнетало рост фитопланктона, что отразилось в данных по растворенному неорганическому углероду (DIC), который метаболизируется организмами. В загрязненном эстуарии обработка DIC почти полностью остановилась и происходила лишь далеко за островом Шархёрн, где загрязнители были более разбавлены.

«Эстуарии действуют как важные фильтры по всему миру. Сильно загрязненные эстуарии могут утратить этот механизм, что приводит к переудобрению прибрежных вод и, как следствие, к дефициту кислорода», — говорит доктор Йоана Войнова, курировавшая работу. Профессор Буркард Башек, со-руководитель исследования, отмечает: «Работа ясно указывает, что эстуариям иногда требуются многие годы или десятилетия для восстановления. Человеческое вмешательство должно быть очень осторожным».

Восстановление эстуария Эльбы важно и для климатических исследований. «В зависимости от доминирующих биогеохимических процессов, эстуарии могут поглощать или выделять углекислый газ. Чтобы правильно оценить их влияние, необходимо понимать естественные процессы — в нарушенных эстуариях, как Эльба в 1980-х, это почти невозможно», — подчеркивает Войнова. Для детального анализа в исследовании эстуарий Эльбы от Гайстхахта до Шархёрна был разделен на семь участков.