Ученые разработали метод предупреждения о токсичных цветениях водорослей до их развития

Токсичное цветение водорослей в озерах и водохранилищах наносит серьезный ущерб, приводя к заморам рыбы и создавая риски отравления для диких животных, домашнего скота и даже людей. Однако развитие таких событий трудно предсказать. Управляющие ресурсами хотели бы останавливать их, прежде чем цветение перейдет критический порог и достигнет масштабов, наносящих ущерб водоему.

Новое исследование, опубликованное 26 декабря в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что автоматизированные системы мониторинга, выявляющие «режимные сдвиги» — такие как быстрый рост водорослей с последующим истощением кислорода в воде — могут успешно предсказывать полномасштабное цветение водорослей заранее и помогать предотвращать его развитие. Ранее проведенные исследования указывали на такую возможность, но теперь исследователи доказали это в ходе экспериментов в изолированном озере в Мичигане.

В эксперименте ученые вызвали цветение водорослей в подопытном озере, постепенно обогащая его питательными веществами, аналогично их поступлению в водоем ниже по течению от сельскохозяйственных угодий или города. Параллельно они тщательно отслеживали состояние соседнего, не обогащаемого озера, а также третьего, постоянно обогащаемого «контрольного» озера. Как только постепенно обогащаемое озеро превысило заданные граничные показатели, поступление питательных веществ было прекращено. Рост водорослей быстро пошел на спад, и условия в нем стали схожи с условиями в необогащаемом озере. В то же время в постоянно обогащаемом озере сформировалось масштабное цветение.

«Наша система обнаружила ранние предупреждения более чем за две недели до цветения, — сказал ведущий автор исследования, эколог из Университета Вирджинии Майкл Пейс. — В эксперименте, где поступление питательных веществ было отключено при появлении ранних предупреждений, цветение водорослей удалось обратить вспять. Эти эксперименты в целых озерах показывают, что системы раннего предупреждения можно использовать для управления цветением водорослей, если возможны быстрые сокращения поступления питательных веществ или обработки водоемов». При этом Пейс отметил, что вместо того, чтобы полагаться на ранние предупреждения, «лучше с самого начала сократить поступление питательных веществ, чтобы цветение водорослей вообще не происходило».