Ледяные исследования раскрывают причины летнего цветения водорослей

Исследователи из проекта RACC (Research on Adaptation to Climate Change) изучают зимние условия в заливе Миссискуой озера Шамплейн, чтобы понять механизмы летнего цветения цианобактерий (сине-зеленых водорослей). Проект, финансируемый программой EPSCoR Национального научного фонда США, объединяет около 30 ученых из Университета Вермонта (UVM) и других колледжей штата. Его цель — спрогнозировать, как озеро отреагирует на двойной удар — изменение климата и изменение землепользования, и как политические решения могут смягчить эти воздействия.

Цианобактерии Aphanizomenon, Microcystis и Anabaena — коренные обитатели озера, но при избытке фосфора они вызывают опасные цветения. Эти цветения производят токсины, создают дефицит кислорода и вредят экосистеме. Концентрация фосфора в заливе Миссискуой неуклонно растет уже два десятилетия, превышая стандарты Агентства по охране окружающей среды США (EPA). По словам исследователя Питера Айлза, изменение климата, вероятно, усугубит проблему. Зимой ученые отбирают пробы воды и донных отложений, а также используют оптические датчики для измерения pH, растворенного кислорода и специфических пигментов цианобактерий. Летом аналогичные измерения ежечасно проводит автоматический буй.

Собранные данные используются для создания компьютерных моделей, которые детализируют глобальные климатические прогнозы до масштаба озера Шамплейн. Это позволит оценить последствия различных сценариев землепользования, например, изменения размеров буферных зон на полях. Как отмечает исследователь Тревор Гиерхарт, цель — помочь обществу найти баланс между хозяйственным использованием земель и желаемым экологическим состоянием озера. Ученые считают, что залив Миссискуой, возможно, перешел в «альтернативное устойчивое состояние», где доминируют цианобактерии. Эта система самоподдерживается: разлагающиеся водоросли создают условия с низким содержанием кислорода, что высвобождает еще больше фосфора из донных отложений. «Как только система перевернута, ее трудно вернуть назад», — заключает Айлз. Проект RACC призван выяснить, что нужно сделать, чтобы вернуть залив в состояние с чистой водой, водными растениями и рыбой, и оценить риск перехода других частей озера в состояние цветения.