Новое исследование проливает свет на управление сельскохозяйственными стоками и прибрежными "мертвыми зонами"

Исследование, опубликованное в журнале Ecology Letters, углубляет понимание связи между вредоносным цветением водорослей в Мексиканском заливе и сельскохозяйственными стоками. Ученые проанализировали химический состав воды, в частности соотношение растворенного кремния к растворенному неорганическому азоту в 130 озерах, связанных с водосборами, влияющими на концентрацию питательных веществ в заливе.

Работа особенно актуальна, поскольку в 2016 году сочетание водорослей, сельского хозяйства и погоды привело к образованию "мертвой зоны" в Мексиканском заливе больше среднего размера. Соотношение кремния к неорганическому азоту в заливе за последнее столетие резко сместилось в сторону азота. Исследование показало, что водохранилища не удаляют кремний, в то время как содержание азота резко возрастает, когда более 60% ландшафта занято сельским хозяйством. Избыток азота в прибрежных зонах стимулирует рост водорослей, что приводит к аноксии — "мертвым зонам".

"Легко изменить сообщество фитопланктона, просто изменив доступность нескольких важных соединений, таких как растворенный кремний или неорганический азот", — отметил соавтор работы Джон Даунинг. — "В заливе мы хотим видеть диатомовые водоросли, которым нужно примерно равное количество кремния и азота. Мы же создали богатые нитратами условия, которые благоприятствуют другим, вредным типам фитопланктона".

Ученые пришли к выводу, что повышенные потери азота с сельскохозяйственных полей достаточно объясняют, почему воды северной части Мексиканского залива страдают от вредоносного цветения водорослей. Они предлагают управлять ландшафтами на уровне водосборов и использовать водохранилища для снижения нагрузки питательных веществ до попадания воды в залив, не затрагивая концентрации кремния. По данным NOAA, вредоносное цветение водорослей ежегодно обходится отраслям морепродуктов, туризма и здравоохранения США более чем в 80 миллионов долларов.