Крошечные водоросли идеально подходят для обнаружения загрязнения воды питательными веществами

Ключ к эффективному измерению опасно высоких уровней питательных веществ в пресноводных ручьях кроется в микроскопических организмах, которые в них обитают. К такому выводу пришла группа учёных из Университета Дрекселя, проанализировавшая данные по 1400 пресноводным ручьям Среднеатлантического региона, чтобы проверить, могут ли диатомовые водоросли быть эффективными индикаторами чрезмерно высокого уровня питательных веществ — эвтрофикации.

Исследователи разработали новый способ использовать особую чувствительность диатомей к питательным веществам в качестве измерительного инструмента. Биологический градиент состояния (БГС) на основе диатомей имеет преимущество перед другими метриками, так как позволяет чётко определить границы концентрации питательных веществ, отделяющие незатронутые водотоки от нарушенных. Работа была опубликована в журнале Science of the Total Environment.

Эвтрофикация, вызванная стоком сельскохозяйственных удобрений, сточными водами и другими формами загрязнения, приводит к чрезмерному росту водорослей и растений, что является одной из главных угроз качеству воды в ручьях США. Шкала БГС, разработанная Агентством по охране окружающей среды США, содержит шесть уровней — от первозданных (уровень 1) до наиболее экологически напряжённых (уровень 6) местообитаний. Её цель — создать объективный стандарт для оценки здоровья пресноводных систем с помощью водных организмов.

Команда из Академии естественных наук Университета Дрекселя впервые создала такую шкалу для водорослей — диатомей. Исследование показало, что виды диатомей могут быть чётко соотнесены со стандартами качества воды. В незатронутых водах преобладают прикреплённые к поверхности виды, а в нарушенных — подвижные формы. Этот переход происходит равномерно на границе между третьим и четвёртым уровнями шкалы БГС.

«На уровне штата БГС должен способствовать организации управленческих действий в рамках экологических, а не политических границ, поскольку он основан на консенсусе экспертов», — отметил соавтор исследования Томас Белтон. Добавление диатомовых водорослей в арсенал методов оценки, которые сейчас в основном используют рыб или беспозвоночных, позволит получить более ясную и комплексную картину здоровья водных экосистем.