Ученые географического факультета МГУ уже девять лет изучают экологическое состояние озера Глубокого, расположенного в природном заказнике Московской области. Эти уникальные по длительности и подробности наблюдения показали, что, хотя при определенных синоптических условиях в озере обостряются летние бескислородные условия и возрастает внутренняя биогенная нагрузка, какой-либо выраженной деградации экосистемы за более чем вековую историю изучения озера не выявлено. Благодаря охранному статусу озеро испытывает минимальную антропогенную нагрузку и содержание органических и биогенных веществ в нем остается в разы и даже десятки раз ниже, чем в других водоемах региона. Результаты исследования опубликованы в журнале Limnology and Freshwater Biology.
Источник фото: НОШ МГУ
Исследования проводились в рамках Междисциплинарной научно-образовательной школы МГУ «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды».
Состояние озерных экосистем определяется сочетанием множества природных и антропогенных факторов. Климатические изменения влияют на водный, термический, ледовый режим озер, что, в свою очередь, сказывается на всех внутриводоемных процессах. Деятельность человека может приводить к деградации водных объектов, например, эвтрофированию – чрезмерному развитию водной биоты из-за избыточного поступления биогенных элементов (прежде всего азота и фосфора) со сточными водами, с сельхозугодий и т.д. Отличить естественные изменения от антропогенных нелегко. Чтобы определить, каким должно быть природное качество вод в том или ином регионе, используют так называемые фоновые водные объекты, наименее подверженные влиянию человека. Однако в густонаселенных регионах, таких как Московская область, таких водоемов очень мало, тем более хорошо изученных. В этом отношении большой интерес представляет озеро Глубокое, расположенное в природном заказнике.
Исследования озера начались в конце XIX в. благодаря деятельности первой в России и старейшей действующей в мире гидробиологической станции (сегодня она принадлежит Институту экологии и эволюции имени А.Н. Северцова). Но гидрохимический режим озера всегда был изучен намного хуже по сравнению с гидробиологическим, а со второй половины XX в. большинство работ на озере носит эпизодический или разовый характер.
«Все физические, химические, биологические процессы и показатели в озерах взаимосвязаны, поэтому очень важно проводить комплексные исследования, не ограничиваясь каким-то одним аспектом. Также важны длительность и регулярность, потому что межгодовые и сезонные различия могут быть очень велики, и наблюдения в отдельные сезоны отдельных лет могут оказаться нерепрезентативными и привести к ложным выводам», — отметила Оксана Ерина, заведующая лабораторией гидрологии рек и водных ресурсов кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ.
С 2017 года ученые географического факультета МГУ ведут комплексный ежемесячный экологический мониторинг на озере Глубоком. Накопленный уникальный массив данных о гидрофизических и гидрохимических показателях позволил детально изучить экологическое состояние озера в годы с разными гидрометеорологическими условиями.
Оказалось, что даже соседние годы могут существенно различаться по содержанию органических и биогенных веществ, причем зависит это главным образом от кислородного режима озера, а он, в свою очередь, определяется прежде всего синоптическими условиями весеннего периода. Обычно весной, когда озеро постепенно прогревается после таяния льда, происходит полное перемешивание всей водной толщи, в результате чего придонные слои насыщаются атмосферным кислородом, без которого впоследствии невозможно разложение оседающих на дно органических веществ, а со дна к поверхности поднимаются питательные вещества (минеральный азот и фосфор), необходимые для развития биоты. Однако в отдельные годы, когда вода на поверхности прогревается быстрее обычного, полного перемешивания не происходит.
«В озере Глубоком каждый год на большой глубине образуются бескислородные условия, при этом происходит восстановление соединений азота, фосфора, кремния, железа, образование сероводорода и других озерных газов. Это абсолютно естественно и было известно уже более века тому назад. Но в годы с неполным перемешиванием эти условия охватывают гораздо больший объем воды и длятся намного дольше, и из донных отложений поступает вдвое больше веществ», — отметил Дмитрий Соколов, старший научный сотрудник кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ.
Несмотря на яркие межгодовые различия, каких-либо направленных трендов повышения содержания органических и биогенных веществ не выявлено. Это ставит под сомнение выводы некоторых ученых о постепенном эвтрофировании озера Глубокого, основанные на данных единичных или непродолжительных наблюдений.
Озеро Глубокое можно рассматривать как фоновое для Московского региона: содержание органических и биогенных веществ в нем в разы и десятки раз ниже, чем в других водоемах области, более подверженных антропогенному воздействию.
Информация и фото предоставлены пресс-службой МГУ
