Scienty

Географи, входящие в состав МГУ, на протяжении девяти лет проводят исследование экологического состояния озера Глубокого, которое находится на территории природного заказника Московской области. Длительные и детальные наблюдения выявили, что при определенных атмосферных условиях в озере усиливаются летние периоды недостатка кислорода и увеличивается внутренняя биогенная нагрузка, однако за более чем вековой период изучения не зафиксировано существенной деградации экосистемы. Охранный статус способствует тому, что озеро подвергается незначительному воздействию человека, и концентрация органических и биогенных веществ в нем в разы и даже десятки раз меньше, чем в других водоемах региона. Материалы исследования были опубликованы в журнале Limnology and Freshwater Biology.

Фото: img.freepik.com

Работа была выполнена в рамках Междисциплинарной научно-образовательной школы МГУ, посвященной теме «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды».

На состояние озерных экосистем влияет совокупность природных и антропогенных факторов. Климатические изменения воздействуют на водный баланс, температурный режим и ледовое покрытие озер, что оказывает влияние на все процессы, происходящие в водоеме. Человеческая деятельность может приводить к ухудшению состояния водных объектов, например, к эвтрофикации – избыточному росту водной флоры и фауны, вызванному чрезмерным поступлением питательных веществ (в первую очередь азота и фосфора) со сточными водами, с сельскохозяйственных угодий и других источников. Разграничить естественные изменения и антропогенное воздействие – задача непростая. Для определения природного качества воды в конкретном регионе используют фоновые водные объекты, которые в наименьшей степени подвержены влиянию человека. Однако в районах с высокой плотностью населения, таких как Московская область, таких водоемов крайне мало, и они недостаточно изучены. В связи с этим, озеро Глубокое, расположенное в природном заказнике, представляет значительный интерес.

Изучение озера стартовало в конце XIX века, благодаря работе первой в России и старейшей действующей гидробиологической станции (в настоящее время она является частью Института экологии и эволюции имени А.Н. Северцова). Однако гидрохимический режим озера всегда исследовался в меньшей степени, чем гидробиологический, а начиная со второй половины XX века большинство работ, проводимых на озере, имели эпизодический или разовый характер.

«Взаимосвязь физических, химических и биологических процессов и показателей в озерах требует проведения комплексных исследований, выходящих за рамки рассмотрения отдельных аспектов. Не менее значимы продолжительность и систематичность наблюдений, поскольку межгодовые и сезонные колебания могут быть существенными, и данные, полученные в отдельные периоды, могут оказаться нетипичными и привести к ошибочным заключениям», — отметила Оксана Ерина, заведующая лабораторией гидрологии рек и водных ресурсов, которая входит в состав кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ.

С 2017 года специалисты географического факультета МГУ проводят ежемесячный, всесторонний экологический мониторинг озера Глубокое. Благодаря собранному уникальному объему информации о гидрофизических и гидрохимических параметрах появилась возможность подробно проанализировать состояние экосистемы озера в периоды, характеризующиеся различными гидрометеорологическими условиями.

Выяснилось, что содержание органических и биогенных веществ может значительно отличаться даже в соседних годах. Это обусловлено, главным образом, кислородным режимом озера, который, в свою очередь, определяется синоптическими условиями весны. Как правило, весной, когда озеро постепенно нагревается после таяния льда, происходит полное перемешивание всей водной массы, благодаря чему придонные слои насыщаются кислородом из атмосферы. Без этого впоследствии невозможно разложение органических веществ, оседающих на дно, а к поверхности поднимаются питательные вещества (минеральный азот и фосфор), необходимые для развития живых организмов. Однако в некоторые годы, когда поверхностная вода нагревается быстрее, чем обычно, полного перемешивания не происходит.

«В озере Глубоком ежегодно на значительной глубине формируются зоны, лишенные кислорода, что приводит к восстановлению азотных, фосфорных, кремниевых, железистых соединений, образованию сероводорода и других озерных газов. Этот процесс является вполне нормальным и известен уже более ста лет. Однако в периоды недостаточного перемешивания воды подобные условия распространяются на больший объем и сохраняются более продолжительное время, при этом из донных отложений поступает в два раза больше веществ» , — отметил Дмитрий Соколов, ведущий научный сотрудник кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ.

Заметные годовые колебания не позволили выявить устойчивых тенденций к увеличению количества органических и биогенных веществ. Это вызывает сомнения в обоснованности выводов отдельных исследователей о постепенном эвтрофировании озера Глубокого, сделанных на основе результатов разовых или кратковременных исследований.

Озеро Глубокое отличается от других водоемов Московской области: концентрация органических и биогенных веществ в нем значительно ниже, чем в тех, которые сильнее пострадали от деятельности человека.

Информация и фото предоставлены пресс-службой МГУ