Исследования стока фосфора показывают важность стабильных берегов и покровных культур

Весенние дожди увеличивают сток в водохранилище Бивер-Лейк — основной источник питьевой воды для северо-западного Арканзаса. Анализ данных Геологической службы США (U.S. Geological Survey) за 20 лет, проведённый студенткой Ирейрой Тамайо, показал, что весенний сток в озеро увеличился, доставляя больше питательных веществ и повышая риск цветения водорослей летом.

Исследование рассматривало изменение стока с четырёх притоков озера: Уайт-Ривер, Уэст-Форк-Уайт-Ривер, Уор-Игл-Крик и Ричленд-Крик. За период наблюдений самый высокий сток был у Ричленд-Крик, самый низкий — у Уор-Игл-Крик. Наиболее последовательный рост среднего объёма стока наблюдается весной.

«Изменение климата влияет на гидрологический цикл... Учащение и усиление дождей, как ожидается, приведут к более высокому стоку. Увеличение доставки осадков и питательных веществ в чувствительные водоёмы может вызвать проблемы с качеством воды, такие как эвтрофикация и вредоносное цветение водорослей», — отмечается в исследовании.

Работа выполнена в лаборатории Шеннон Спайр, которая сотрудничает с Beaver Watershed Alliance и Beaver Water District для долгосрочного планирования мер по снижению стока фосфора.

Эрозия и биологические воздействия

Исследование Джейкоба Мейджора подчеркнуло важность стабильности берегов ручьёв. Вывод: «Фосфор, связанный с осадками из-за эрозии берегов, может быть критически важным источником фосфора для озера Бивер-Лейк ниже по течению».

• В Ричленд-Крик (протекает в основном через лес и ~40% пастбищ) обнаружены более высокие уровни общего фосфора.
• В Браш-Крик (в основном пастбища и ~⅓ леса) — более высокие уровни растворённого фосфора.

Растворённый фосфор более проблематичен, так как легче доступен для образования водорослей.

Исследование Жаклин Тодд на Верхнем Уайт-Ривер показало, что поглощение растворённого фосфора речными водорослями выше летом при медленном течении и ниже весной при быстром течении.

Покровные культуры удерживают осадки и фосфор

Исследование Лили Сталтс на основе данных 503 событий стока (дождь и орошение) с 2013 по 2018 год на хлопковых полях в Думасе показало:

• Покровные культуры не повлияли на общий объём стока с полей.
• Концентрации общих взвешенных веществ и общего фосфора в стоке с поля с покровными культурами были ниже.

Покровные культуры предотвращают эрозию и потерю осадков, повышая стабильность почвы, и помогают удерживать фосфор, связанный с частицами осадка.

Оценка восстановления Маллинс-Крик

Исследование Део Скотта по восстановлению ручья Маллинс-Крик в 2012 году показало, что на восстановленном участке (между Nolan Richardson Drive и садами кампуса) качество воды улучшилось: выше содержание растворённого кислорода, ниже температура и больше разнообразие водных насекомых. Однако влияние было переменным ниже по течению.

Ключевые компоненты восстановления: предотвращение эрозии берегов, посадка native растений для стабилизации почвы и изменение дна ручья для замедления воды. Результаты также подчеркивают необходимость дальнейшего мониторинга.