Моделирование показывает будущее цветение водорослей и влияние человека

Новое исследование впервые смоделировало и спрогнозировало цветение водорослей в глобальном масштабе при различных социально-экономических и климатических сценариях. Работа, проведенная UK Centre for Ecology & Hydrology, Wageningen University & Research и NIOO-KNAW, показывает, как экосистемы могут быть затронуты и какую роль в этом играет человечество.

Озера обеспечивают ключевые экосистемные услуги, такие как производство пищи, водоснабжение и климатическое регулирование. Эти услуги напрямую зависят от здоровья экосистемы. Эвтрофные озера, имеющие избыток питательных веществ, с большей вероятностью подвержены доминированию водорослей. Эти цветения могут вредить водным растениям (макрофитам) и донным сообществам животных (бентосу), снижая способность озера поддерживать жизненно важные экосистемные услуги.

Будущие сценарии

Моделирование показывает, что в недавнем прошлом (базовый период) 56% репрезентативных озер мира находились ниже порога эвтрофикации, а 44% — выше него. Ситуация может ухудшиться в зависимости от наших решений в сфере деятельности общества, на которую влияет изменение климата.

Исследование демонстрирует, что в будущем, где доминируют ископаемые виды топлива, 91% репрезентативных озер Земли станут более загрязненными из-за цветения водорослей, вызванного избытком питательных веществ от человеческой деятельности.

Напротив, в будущем, где преобладают экологические меры (технологическое развитие, улучшенная очистка сточных вод, снижение потребления мяса), 63% репрезентативных озер могут стать менее загрязненными и, следовательно, будут иметь меньше цветений водорослей.

Эти изменения в первую очередь связаны со сдвигами в загрязнении питательными веществами. Хотя и незначительно, изменение климата также, как ожидается, усугубит цветение водорослей, что еще больше затруднит управление качеством воды.

Новая система моделирования

Новые выводы стали возможными благодаря новой связанной системе моделирования, разработанной путем соединения модели качества воды в водосборном бассейне (MARINA) с процессно-ориентированной моделью озерной экосистемы (PCLake+). Это была первая попытка в глобальном масштабе, открывающая возможности для лучшего изучения реакции озер на деятельность в водосборных бассейнах и поиска эффективных решений в условиях глобальных изменений.

Авторы подчеркивают важность продвижения эффективной политики управления озерами для адаптации к изменению климата и смягчения загрязнения питательными веществами из водосборных бассейнов.

Исследование опубликовано в журнале Water Research.