Вода цветёт не к добру

Пожалуй, для будущего человечества одним из самых проблемных, наряду с загрязнением воздуха и почвы, становится загрязнение пресных вод. Плавающие на поверхности нефтепродукты, пенящиеся химические средства, неочищенные стоки нечистот – это всё видимые загрязнения. По сравнению с производимыми человеком загрязнениями – ничто естественные и полуестественные «загрязнители»: нитраты, выходящие на поверхность при вспашке старых пастбищ и смываемые поверхностными водами. Паводки вымывают из почвы лугов магний, наносящий ущерб рыбным запасам. В систему пресных водоёмов попадает и находящийся в земле алюминий. Заметим, что почвы уже перенасыщены окислами алюминия, оседающего из распылённых в атмосфере химических аэрозолей, химтрейлов. Поскольку загрязнители растворяются в воде, то до поры до времени загрязнение пресных вод остаётся невидимым…

К самым явным признакам загрязнения пресных вод относится позеленение воды. Это так называемое «цветение водоёмов», наблюдаемое когда вода обогащается смесью органических соединений, выщелоченных из окружающей почвы, и в результате происходит быстрый рост разных видов ряски, водорослей и бактерий.

Ситуация, которая сложилась в последние 20 лет, вызывает тревогу. Так, значительная часть из 500 водоёмов Англии покрылась зеленью и стала токсичной ввиду их загрязнения. Особенно чудовищные масштабы экологическая катастрофа обрела в Китае, где считается полностью загрязненной половина всех рек и озер страны. Цветение воды становится одной из серьезных проблем природопользования и в России. 

Давайте рассмотрим подробнее: с чем же связано цветение воды?

Развитие и распространение цветения воды, вероятно, являются результатом сочетания факторов окружающей среды, включающих в себя доступные питательные вещества, температуру, солнечный свет, нарушение экосистемы (стабильные / смешанные условия, мутность), гидрологию (речной сток и уровни водоёмов) и химический состав воды (рН, проводимость, солёность, наличие углерода...).

Тем не менее, сочетание факторов, которые вызывают и поддерживают цветение воды, в настоящее время не вполне понятно, и не представляется возможным отнести цветению воды к какому-либо конкретному фактору.

ПОДРОБНЕЕ о факторах, которые вызывают цветение воды:

Питательные вещества

Питательные вещества стимулируют и поддерживают рост водорослей и цианобактерий. Эвтрофикация (обогащение питательными веществами) водных путей рассматривается как главный фактор. Основные питательные вещества, способствующие эвтрофикации, - это фосфор и азот.

В ландшафте водосток и эрозия почвы с удобрённых сельскохозяйственных угодий и лугов, эрозия речных берегов и русла рек, вырубка лесов (обезлесение) и сточные воды из нечистот являются основными источниками фосфора и азота, поступающих в водных пути. Все они рассматриваются в качестве внешних источников.

Внутреннего происхождения питательные вещества поступают из озерных / пластовых отложений. Фосфат соединяется с осадочными породами. Когда концентрация растворенного в воде кислорода низка (бескислородная среда), отложения высвобождают фосфат в толщу воды. Это явление способствует росту водорослей.

Температура

Раннее цветение в воде сине-зеленых водорослей обычно происходит в течение весны, когда выше температура воды и возрастает количество света. Рост поддерживается в течение более теплых месяцев года. Температура воды выше 25° C являются оптимальными для роста цианобактерий. При этих температурах сине-зелёные водоросли имеют конкурентное преимущество по сравнению с другими типами водорослей, оптимальный рост которых происходит при температуре ниже (12-15° C).

В регионах с умеренным климатом цветение воды (сине-зелёных водорослей) в течение зимних месяцев, как правило, не продолжается из-за низких температур воды. Более высокая температура воды в тропических районах может привести к цветению воды (сине-зелёных водорослей), продолжающемуся в течение всего года.

Свет

Популяции сине-зелёные водорослей уменьшаются, когда они подвергаются воздействию длительных периодов света высокой интенсивности (фото-торможение), но имеют оптимальный рост, когда периодически подвергаются воздействию света высокой интенсивности. Эти условия встречаются под поверхностью воды, где колеблющаяся световая среда.

Даже в условиях низкой освещенности или в мутной воде сине-зелёные водоросли имеют более высокие темпы роста, чем любая другая группа водорослей. Эта способность адаптироваться к условиям переменной освещённости дает цианобактериям конкурентное преимущество по сравнению с другими видами водорослей.

Стабильные условия

Большинство сине-зелёных водорослей предпочитают стабильные условия воды со слабым течением, продолжительным застоем, лёгкими воздушными струями и минимальной турбулентностью; остальные предпочитают смешанные условия и мутные среды.

Засуха, забор воды для орошения, для хозяйственного потребления людьми, а также регулирование рек посредством водосливов и дамб – всё это способствует снижению притока воды в наших речных системах. Вода движется медленнее или останавливается в запрудах, что способствует росту водорослей.

В водоемах ещё одним следствием стабильных условий является термическая стратификация. Тепловое расслоение происходит тогда, когда верхний слой в толще воды становится теплее, а нижний слой остаётся холоднее. Когда два слоя перестают смешиваться, верхний слой становится более устойчивым (без воздушных струй, конвекционных ячеек) и летнее цветение плавучих сине-зелёных водорослей поддерживается.

Когда водная среда расслаивается, придонные воды часто становятся обедненными кислородом (кислородное голодание), что может привести к увеличению высвобождения питательных веществ из отложений. Выделения питательного вещества из более холодного нижнего слоя могут подпитывать рост водорослей в верхнем слое.

Замутнённость

Замутнённость вызвана наличием взвешенных частиц и органических веществ (флокул) в толще воды. Повышенная замутнённость бывает, когда большое количество воды протекает через систему (сильный сток после дождя). Низкая замутнённость бывает, когда в толще воды присутствует только небольшое количество взвешенных веществ. Низкая замутнённость может быть из-за медленного течения или застойной воды, что даёт возможность обосноваться в толще воды только небольшому количеству взвешенных частиц. Когда замутнённость низкая, больше света может проникать через толщу воды. Это создает оптимальные условия для роста водорослей. В свою очередь, растущие водоросли создают мутную среду.

Источник (перевод с англ. Л.Симдяновой)

 

В КАЧЕСТВЕ ЗАКЛЮЧЕНИЯ:

Для чего мы так подробно рассмотрели факторы, способствующие разрастанию экологического бедствия?  

Дело в том, что цветение воды не является само по себе явлением, вытекающим из вышеприведённого ряда факторов. Напротив, «вытекающее явление» и обуславливающие его факторы выявляют наличие, в свою очередь, ставших их причиной глобальных изменений: засух, уменьшения притока воды и понижения её уровня в реках и озёрах, повышения температур, недостатка солнечного света. Таким образом, можно утверждать, что разрастание сине-зелёных водорослей происходит во многом в результате модификации климата и блокировки солнечного света химтрейлами.

Свидетельствующее о загрязнении пресных вод цветение водоёмов - одно из страшных последствий глобального затемнения, геоинженерной программы по Управлению солнечным излучением.