Связь питательных веществ в системе реки Чанцзян с изменениями в землепользовании и климатической изменчивостью

Исследование, основанное на полевых экспедициях и рядах данных с начала 1980-х годов, выявило значительные изменения в концентрациях питательных веществ (азота, фосфора и кремния) в одной из десяти крупнейших речных систем мира — Чанцзян. Работа охватила около 80% водосборного бассейна (1.8×10⁶ км²) и 70% водного пути, включая главное русло и 15 основных притоков.

Существенный рост антропогенных питательных веществ (например, азота и фосфора) наблюдается после того, как река покидает Цинхай-Тибетское нагорье. Изменения в соотношении видов питательных веществ были зафиксированы в некоторых крупных притоках, протекающих через густонаселенные районы с развитым сельским хозяйством, и это влияние прослеживается вплоть до устья. В отличие от предыдущих работ, данное исследование показывает, что дамба «Три ущелья» и водохранилище оказывают весьма ограниченное влияние на так называемое «удержание питательных веществ». Анализ данных за 2003–2016 годы не выявил систематических трендов между участками выше водохранилища и ниже плотины, даже для растворенных силикатов.

Ряды данных в устье реки, начиная с 1980-х годов, указывают на непрерывный рост концентраций растворенного неорганического азота и фосфора. Значительное увеличение содержания азота началось в начале 1980-х, а заметный рост фосфатов произошел позже, в середине 1990-х, причем с более высокой скоростью. Это делает Чанцзян выдающейся по нагрузкам и соотношению видов антропогенных питательных веществ среди других десяти крупнейших речных систем мира. Кроме того, исследование показало, что приливная дельтовая область играет важную, но ранее игнорируемую роль в регулировании выноса веществ в море. Ремобилизация питательных веществ из этой зоны добавляет 5–10% растворенного неорганического азота и силикатов и до 20% фосфатов к морскому потоку, что связано не с сельским хозяйством, а с урбанизацией побережья.

По сравнению с другими реками, водосборы Чанцзяна все еще находятся в фазе накопления антропогенных питательных веществ, и «наследуемый» источник может поддерживать относительно высокие концентрации в реке даже в период сокращения применения химических удобрений. Следовательно, стратегии управления должны учитывать потенциал этого наследуемого источника. В масштабе всего бассейна непрерывный рост антропогенных питательных веществ в Чанцзяне в основном регулируется деятельностью человека, в то время как влияние климатической изменчивости, согласно текущим наборам данных, довольно ограничено и несистематично.