Десятиліттями фосфор вважався головним винуватцем спалахів токсичних водоростей в озерах. Нове дослідження Університету Вермонта ставить під сумнів це припущення, показуючи, що навіть невелика кількість азоту може значно погіршити ці спалахи, впливаючи на якість води та здоров’я екосистеми. Це не просто академічна дискусія; це має реальні наслідки для управління прісною водою.
Історичний акцент на фосфорі
Традиційно стратегії управління озерами були зосереджені на зменшенні стоку фосфору, оскільки він широко вважається головною рушійною силою росту ціанобактерій. Ціанобактерії, також відомі як синьо-зелені водорості, процвітають у надлишку поживних речовин, створюючи спалахи, які можуть блокувати сонячне світло, виснажувати кисень і виробляти токсини, шкідливі для людей і дикої природи. Однак дослідження UVM показує, що азот, яким часто не помічають, відіграє набагато важливішу роль, ніж вважалося раніше.
Нові дані: вплив азоту
Дослідники проаналізували зразки води з озера Шамплейн, зосередившись на затоках Сент-Олбанс і Міссісквой. Дані показали, що рівні азоту, навіть при низьких концентраціях, корелюють зі збільшенням біомаси ціанобактерій. У затоці Міссісквой рівень азоту в деяких випадках був удвічі вищим, ніж у затоці Сент-Олбанс, що потенційно могло сприяти більш серйозним спалахам. У дослідженні підкреслюється, що азот важливий не тільки для того, чи виникне спалах, але також і для його складу, токсичності та тривалості.
Нестабільність азоту
На відміну від фосфору, азот є дуже нестабільною поживною речовиною. Він існує в різноманітних формах, як природних, так і синтетичних, що робить його вплив на екосистеми озера важко передбачити. Хоча стік фосфору відносно легко контролювати, коливання рівнів азоту, що посилюються повенями та екстремальними опадами, спричиненими зміною клімату, становлять більшу проблему.
Глибше, ніж здається: утворення токсинів
Незважаючи на високу біомасу під час спалахів, вчені UVM виявили низькі концентрації токсинів у початкових зразках. Однак це не гарантує безпеки. Вторинні спалахи можуть виділяти токсини навіть після того, як основний спалах минув. Дослідники планують подальші дослідження, щоб визначити конкретні види ціанобактерій, їхній генетичний потенціал виробляти токсини та те, як фактори навколишнього середовища впливають на токсичність.
Необхідність адаптивного управління
Сучасні стратегії управління озерами повинні розвиватися, щоб враховувати приховану роль азоту. Зменшення стоку азоту з сільськогосподарських і промислових джерел є критично важливим. Необхідний більш частий і комплексний моніторинг води, особливо під час екстремальних погодних явищ. Необхідні подальші дослідження, щоб зрозуміти, як азот взаємодіє з фосфором та іншими поживними речовинами, щоб спровокувати розвиток спалаху.
Майбутні напрямки досліджень
Дослідники UVM планують продовжити свою роботу, використовуючи високочастотну двотижневу вибірку по всьому озеру Шамплейн. Вони використовуватимуть генетичне тестування, щоб ідентифікувати види ціанобактерій і оцінити їхній потенціал виробляти токсини в різних умовах. Мета полягає в тому, щоб вийти за рамки простого виявлення спалахів і прогнозувати їх склад, токсичність і тривалість з більшою точністю.
Велика картина
Дослідження UVM підкреслює фундаментальні зміни в тому, як ми керуємо ресурсами прісної води. Азот, який довго ігнорували, тепер визнаний критичним фактором у контролі спалахів токсичних водоростей. Ігнорування цієї реальності лише погіршить проблему, загрожуючи якості води, здоров’ю екосистеми та безпеці людей. Терміново потрібен більш цілісний, адаптивний підхід до захисту цих життєво важливих ресурсів.
