Почему пруды и западины — тоже ценные водные ресурсы, заслуживающие защиты
Малые водоёмы (естественные пруды, западины, лужи) составляют 30–50% мировой стоячей воды. Однако из-за своих размеров их важность долго недооценивали, и они почти не упоминаются в нормативных актах. Сейчас известно, что благодаря своему обилию, неоднородности, исключительному биоразнообразию и биогеохимической активности малые водоёмы играют непропорционально большую роль на уровне ландшафтов, водосборов и, возможно, даже континентов. По случаю Всемирного дня воды (22 марта) эксперты из Института пресноводной экологии и внутреннего рыболовства им. Лейбница (IGB) рассказывают об этих недооценённых экосистемах.
Какую пользу приносят западины и лужи?
В богатом озёрами ландшафте северо-восточной Германии малые водоёмы (западины, лужи, пруды) часто игнорируются, хотя они являются ключевыми для водного биоразнообразия. Они служат «перевалочными пунктами» для почти 70% региональных пресноводных видов Европы, создавая связи между разрозненными местообитаниями. Также эти водоёмы играют важную роль в смягчении последствий изменения климата и адаптации к нему, предоставляя экосистемные услуги: регулирование углеродного цикла, водоснабжение, защиту от наводнений, пополнение грунтовых вод, места для отдыха. В регионе уже потеряно 70–80% западин и луж из-за высыхания (частично из-за летних засух). Последствия для биоразнообразия и экосистемных услуг пока неясны.
Почва важна сеть малых водоёмов?
Малые водоёмы обеспечивают среду обитания для многих видов, значительно повышая биоразнообразие ландшафта. Количество водоёмов и расстояние между ними сильно влияют на видовое разнообразие. Чем меньше водоёмов и чем они дальше друг от друга, тем меньше вероятность, что виды их достигнут. Плотность водоёмов особенно важна для пассивно распространяемых видов (например, планктона) или видов с небольшим радиусом расселения. Потеря малых водоёмов всегда ведёт к потере важной среды обитания. Поскольку в будущем малые водоёмы будут пересыхать чаще или исчезать из-за глобального потепления, это негативно скажется на количестве и численности видов. Модельные анализы указывают на существование критических порогов доступности местообитаний, которые зависят от радиуса расселения видов. Малые водоёмы также являются важным источником воды для наземных животных, поэтому их защита очень важна.
Как тип землепользования влияет на сообщества в воде?
В рамках проекта BIBS (Bridging in Biodiversity Science) с помощью environmental DNA (eDNA) и environmental RNA (eRNA) изучалось биоразнообразие в сельскохозяйственном ландшафте. Глубокое секвенирование маркерных генов позволило отследить распределение организмов (от бактерий до млекопитающих) в малых водоёмах и их окружении. Анализ eRNA показал активность и экспрессию генов в сообществах. Сравнение данных eDNA из воды и донных отложений показало, что в прошлом тип окружения (лес, луг, пашня) влиял на биоразнообразие водоёма, но после десятилетий интенсивного землепользования оно стало более однородным. Однако работа с eRNA показала, что это однородное сообщество всё ещё реагирует на воздействия из окружающей среды (например, удобрение полей). Таким образом, хотя интенсивное сельское хозяйство уже изменило биоразнообразие, сообщества продолжают реагировать на методы ведения хозяйства. eRNA — ценный инструмент для понимания немедленного влияния местных сельскохозяйственных практик на малые водоёмы и предотвращения дальнейшей деградации биоразнообразия.
Какую роль играют малые водоёмы в городах?
В Берлине более 400 прудов, маленьких озёр и канав. Они очень разнообразны: от ухоженных парковых прудов до заброшенных. Водоёмы всегда притягивают людей, желающих отдохнуть, и для многих горожан это первая или единственная встреча с природой. Внутригородские малые водоёмы могут и не быть очагами биоразнообразия, но это важные места для контакта с природой. Они положительно влияют на городской климат: вместе с прибрежной растительностью они создают испарительное охлаждение, снижая местную температуру. Ещё одна ключевая функция — задержание воды в ландшафте, которую в Берлине можно улучшить. Во многих местах дождевая вода сбрасывается через канализацию и становится недоступной для пресноводных систем. Из-за этого многие малые водоёмы в Берлине полностью или почти полностью пересохли в засушливые годы 2018–2020. Городское планирование должно способствовать уменьшению площади запечатанных поверхностей в водосборных бассейнах и локальному просачиванию в грунт воды с крыш и т.д.
Что происходит, когда пруды пересыхают, и насколько они устойчивы к погодным крайностям?
ООН прогнозирует, что через десять лет в урбанизированных районах будет жить на 1,1 млрд человек больше. Это приведёт к увеличению запечатанности ландшафта и сильному антропогенному воздействию на гидрологию водоёмов. Проблема в том, что малые водоёмы в городах уже чаще пересыхают из-за более высоких температур и длительных засух. Согласно отчёту BUND за 2020/21 год, 55,3% водоёмов Берлина имеют серьёзные недостатки (например, они сухие или сильно заросшие). Почти 10% малых водоёмов уже нельзя было распознать. Эти драматичные цифры показывают, что многие малые водоёмы не просто временно пересыхают, а исчезают полностью. Это губительно для биоразнообразия, поскольку плотность популяций в городских местообитаниях часто и так очень низка. Популяции, тесно связанные с этими водоёмами (например, амфибии), гораздо больше подвержены риску локального вымирания, чем популяции в более крупных и лучше связанных водоёмах. Можно опасаться дальнейшего снижения видового разнообразия. По мере высыхания водоёмов и исчезновения видов из городского ландшафта меняются и экосистемные функции (очистка воды, производство кислорода, реминерализация углерода). Более частые погодные крайности ставят эти важные функции под ещё больший риск. Загрязнённые, богатые питательными веществами воды производят значительно больше вредных парниковых газов — метана (CH4) и диоксида углерода (CO2). Необходимо противодействовать этим негативным последствиям с помощью устойчивых мер, например, улучшая задержание воды в ландшафте.