Дноуглубление ослабляет цианобактериальные цветения, нарушая поддержание разнообразия бактериопланктона

Избыток азота и фосфора в озёрных водах вызывает эвтрофикацию, что приводит к цветению цианобактерий (сине-зелёных водорослей) и угрожает биоразнообразию. Дноуглубительные работы (драгирование) — мера вмешательства, которая может эффективно смягчать цветение, улучшая качество воды. Хотя известно, что драгирование удаляет часть азота и фосфора из донных отложений, экологический механизм этого процесса оставался малоизученным.

Исследователи из Уханьского ботанического сада Китайской академии наук (CAS) и их международные коллеги изучили озеро Наньху в Ухане, Китай. Они определили состав сообщества бактериопланктона, а также физико-химические свойства воды и донных отложений до и после драгирования, оценив экологическую адаптацию бактериопланктона с помощью статистического анализа.

Ключевые результаты исследования:

• Снижение питательных веществ: Драгирование уменьшило содержание азота и фосфора в воде и осадках.
• Снижение разнообразия бактериопланктона: После драгирования уменьшились таксономическое и филогенетическое α-разнообразие бактериопланктона, а также их вклад в уровень эвтрофикации воды.
• Ослабление экологической адаптивности: У сообщества бактериопланктона снизились экологическая ширина ниши и сила филогенетического сигнала, что указывает на уменьшение его адаптивности на таксономическом и филогенетическом уровнях.
• Усиление стохастических процессов: Как отметил профессор Вань Вэньцзе, драгирование может вызывать экологический дрейф, что увеличивает роль случайных процессов в формировании сообщества бактериопланктона.
• Изменение функций сообщества: Конфликтные взаимодействия внутри сообщества (конкуренция и хищничество), а также его общая функциональность снизились. Однако некоторые специфические функции, такие как утилизация азота и фосфора, усилились.

Выводы: Результаты подчёркивают, что реакция бактериопланктона на изменения среды, вызванные драгированием, определяется потерей питательных веществ и экологическим дрейфом. Драгирование ослабляет связи между разнообразием и функцией сообщества бактериопланктона, уровнем эвтрофикации воды и абиотическими факторами.

Эти данные дают новое понимание поддержания разнообразия бактериопланктона при нарушении среды и обогащают теоретическую основу для экологической политики по смягчению цианобактериальных цветений с помощью драгирования.

Исследование поддержано Национальным фондом естественных наук Китая и Ассоциацией содействия инновациям молодёжи CAS. Результаты опубликованы в журнале Water Research.