Есть ли технологическое решение проблемы водных мертвых зон?

Может ли перекачка богатой кислородом поверхностной воды в глубины озер, эстуариев и прибрежных вод океана помочь уменьшить опасные мертвые зоны? Новое исследование под руководством Дэвида Ковеека и Кена Калдейры из Института Карнеги, опубликованное в открытом доступе в журнале Science of the Total Environment, говорит "да", хотя ученые предупреждают, что для понимания возможных побочных эффектов перед внедрением такого подхода необходимы дальнейшие исследования.

Когда чрезмерное количество питательных веществ из сельского хозяйства и других видов деятельности человека попадает в водоемы, это может создать опасное явление — эвтрофикацию. Она, в свою очередь, приводит к образованию бедных кислородом мертвых зон, называемых гипоксией. Усилия по борьбе с гипоксией часто сосредоточены на сокращении сельскохозяйственного стока и предотвращении перегрузки водоемов питательными веществами. Однако это очень медленный процесс, требующий изменения методов ведения сельского хозяйства, модернизации очистных сооружений и корректировки использования удобрений.

Команда исследовала предлагаемое технологическое решение — даунвеллинг (принудительное опускание вод), которое могло бы дополнить программы по сокращению питательных веществ. Метод предполагает перекачку естественно более насыщенной кислородом воды с поверхности в глубины пораженного водоема. Моделирование показало, что даунвеллинг будет в 3–100 раз эффективнее, чем традиционная аэрация пузырьками со дна, и в 10 000 – 1 000 000 раз эффективнее, чем фонтанирование.

Полевой эксперимент в водохранилище Сирсвилл в Калифорнии продемонстрировал, что даунвеллинг может увеличить насыщение кислородом в непосредственной близости от насосов на 10–30%, что достаточно для смягчения гипоксического стресса для многих организмов. Однако эффект распространялся не более чем на несколько метров от труб. Это означает, что для борьбы с мертвыми зонами в крупных масштабах потребуется разветвленная сеть таких установок.

По оценкам исследователей, ежегодные затраты на энергию для насосов в Чесапикском заливе могут составить 4–47млн * *, авМексиканскомзаливе— * *26–263 млн. Эти суммы относительно невелики по сравнению со стоимостью модернизации очистных сооружений и программ по сокращению удобрений. Таким образом, технология даунвеллинга может использоваться параллельно с долгосрочными планами по снижению загрязнения питательными веществами.