Использование пороговых значений загрязнения воздуха для защиты и восстановления здоровья экосистем

Загрязнение воздуха меняет нашу окружающую среду и подрывает многие преимущества, которые мы получаем от диких земель, угрожая чистоте воды, производству продуктов питания и стабильности климата. К такому выводу пришла группа учёных в 14-м выпуске Issues in Ecology Экологического общества Америки. В обзоре «Установление лимитов: Использование порогов загрязнения воздуха для защиты и восстановления экосистем США» ведущий автор Марк Фенн (Лесная служба Министерства сельского хозяйства США) и девять его коллег анализируют текущие критерии оценки загрязнения. Авторы предлагают научно обоснованные стратегии для установления новых лимитов, способных остановить кислотные дожди, цветение водорослей и накопление токсичной ртути в растениях и животных.

Хотя десятилетия ограничений на выбросы и улучшение технологий привели к снижению кислотных дождей и загрязнения ртутью в США, до 65% озёр в чувствительных районах превышают критические уровни кислотности, а рекомендации по ограничению потребления рыбы из-за ртути действуют во всех пятидесяти штатах. Авторы обсуждают стандартные измерения для мониторинга воздействия на экосистемы и рассматривают концепцию установления «критических нагрузок» загрязняющих веществ для разработки политики в США и Канаде.

Организмы и экосистемы обычно терпят загрязнение до определённого порога накопления, за которым следуют нежелательные, иногда быстрые изменения. Учёные используют стандартные индикаторы, например соотношение кальция и алюминия как меру кислотности почвы, для выявления этих критических нагрузок. «Не все ландшафты и водосборы одинаково чувствительны к загрязнителям», — отметил соавтор Чарльз Дрисколл, профессор Сиракузского университета. Например, леса поглощают ртуть активнее, чем открытые территории, а в малоплодородных водоёмах ртуть быстрее превращается в токсичную метилртуть.

Текущие стандарты качества воздуха основаны на рисках для здоровья человека и не учитывают здоровье экосистем, что, по мнению авторов, недостаточно для их защиты. Отчёт призывает обновить стандарты и методы анализа затрат и выгод регуляций. Метилртуть, повреждающая развивающуюся нервную систему, также влияет на птиц, изменяя поведение при гнездовании, что может привести к гибели птенцов. Учёные наблюдают репродуктивные эффекты у рыбоядных птиц, когда уровень ртути в их добыче достигает 0,16 ppm.

Избыток питательных веществ, таких как соединения азота, также нарушает баланс экосистем, вызывая чрезмерный рост растений, водорослей или бактерий. Характерное цветение водорослей после сброса сточных вод или сельскохозяйственных стоков может привести к дефициту кислорода и гибели рыбы. Чувствительные к соединениям азота лишайники и диатомовые водоросли служат хорошими индикаторами раннего предупреждения. Авторы подчёркивают необходимость установления политических порогов, основанных на научных, для определения критических нагрузок по сере, ртути и азоту.