Розвиток цвітіння водоростей
Цвітіння води є результатом наявності у воді надлишкових поживних
Введення в гідроценоз фосфатів у високихконцентраціях викликає зростання та розмноження водоростей та вищих рослин. Останні у умовах витісняються і відмирають. Мертва органічна речовина стає їжею для бактерій, які її розкладають. Чим більше їжі, тим більше розвивається бактерій і тим менше у воді розчиненого кисню, який вони використовують.
Коли вміст розчиненого кисню зменшується, багато риби і водні комахи починають гинути. Цвітіння може призводити до утворення зон замору.
- Яскраво-зелене цвітіння є результатомрозмноження синьо-зелених водоростей, які фактично є бактеріями (ціанобактерії). Цвітіння також може викликатися макроводоростей, які не належать до планктону. Його можна дізнатися по великих лопатей водоростей, що прибиваються до берега і роблять воду темної. Вперше «чорні води» були описані в університеті Флориди затоці в січні 2002 року.
- Деякі види водоростей виробляють нейротоксини, у великих концентраціях ці отрути можуть викликати серйозні наслідки для живої природи.
- Цвітіння водоростей іноді відбувається в питній воді. У таких випадках від токсинів можна позбутися за допомогою стандартних процедур очищення води.
- Цвітіння можна спостерігати в прісноводнихакваріумах, коли риб перегодовують і надлишкові поживні речовини не поглинаються рослинами. Воно зазвичай не небезпечно для риби, і ситуація може бути виправлена шляхом заміни води, а потім зменшення кількості видається їжі.
- Цвітіння водойм може відбуватися і під товстим льодовим покривом.
Де з'являється токсична цвітіння
- Австралія
Дві Зими 2010 та 2011 року на пляжі Австраліїмасово почало викидати мертву рибу. Причиною цього були кілька факторів: рекордно сильна фаза Південної осциляції - Ла-Нінья, при якій розігрівається поверхневий шар води в екваторіальній частині Тихого океану. Крім того, посилилася течія Леувіна біля південних берегів Австралії, що несе теплу воду з Індійського океану, а блокуючий антициклон викликав аномальний приплив тепла з атмосфери в океан.
Також на цей період припав річний максимумтемператур у Південній півкулі. У результаті до лютого 2011-го океан уздовж узбережжя Західної Австралії був на три, а в окремі дні і на п'ять градусів тепліше звичайного. Морські екосистеми дуже постраждали.
- Тихий океан
У північно-західній частині Тихого океануутворилася величезна пляма теплої води: вона перекривала всі багаті на поживні речовини холодні води. Через це скоротилася популяція фітопланктону, а потім кижуча і чавичі, на Алясці загинуло близько мільйона морських птахів. Крім того, вперше в історії вчені спостерігали масове знебарвлення гавайських коралових рифів.
- Північна Америка
Сплеск азоту перетворив плаваючі бурі водорості саргассум в найбільше в світі шкідливе цвітіння, з'ясували вчені з Атлантичного університету Флориди.
Автори зробили висновок, що збільшення доступностіазоту з природних і антропогенних джерел, включаючи стічні води, підтримує цвітіння, що в свою чергу, призводить до шкідливого цвітіння і катастрофічним наслідками для прибережних екосистем, економіки і здоров'я людини. У всьому світі шкідливе цвітіння водоростей пов'язане зі збільшенням забруднення поживними речовинами.
Результати показують, що відсоток тканини водоростей збільшився на 35% і водночас зменшилася кількість фосфору на 42% у тканині саргасу з 1980-х до 2010-х років.
Вивіз Саргассах з пляжів Техасу під час ранніх іменш сильних повеней оцінювався в 2,9 млн доларів на рік, а тільки округ Майамі-Дейд у Флориді оцінював останні витрати на вивезення в 45 млн доларів на рік. Очищення всього Карибського басейну в 2018 році обійшлася в 120 млн доларів без урахування зниження доходів від туризму. Викид Саргассах також впливає на морську флору і фауну, а також викликає труднощі з диханням через розкладання і збільшує кількість фекальних бактерій.
З'являлися чи мертві зони раніше
Нове дослідження американських і японських ученихпоказало, що подібне в недавньому геологічному минулому відбувалося регулярно. У кернах, отриманих при бурінні дна Берингової моря, за останні 1,2 мільйона років нарахували 27 мертвих зон без слідів життєдіяльності організмів.
Основна причина - гіпоксія або різке збіднення води киснем. Причому встановили чіткий взаємозв'язок між мертвими зонами та потеплінням клімату.
Такі різкі гіпоксичні явища звичайні в геологічному літописі. Вони майже завжди відбуваються в теплі міжльодовикові періоди, подібні до того, який зараз.
Ана Крістіна Равеля, професор і співавтор дослідження
Токсична цвітіння збільшується?
Так.Згідно з дослідженням у журналі Nature в останні десятиліття мертві зони значно розширилися, у тому числі у водоймах на суші. Деоксигенація прісноводних озер зараз випереджає за темпами морські води у кілька разів. Для того, щоб з'ясувати це, вчені проаналізували дані за останні 80 років за вмістом кисню в 393 озерах Європи та США.
З'ясувалося, що з 1980 року рівень кисню вобстежених озер знизився на 5,5% на поверхні і на 18,6 - на глибині. Це сталося через зростання температури води та загальне потепління у зоні помірного клімату.
Кількість кисню, що може утримувативода, зменшується зі збільшенням температури. Оскільки поверхневі води теплішають в середньому на 0,38 градуса за Цельсієм за десятиліття, концентрація кисню знижується на 0,11 міліграма на літр за той же період.
Проблема в тому, що в багатьох озерах середньоїсмуги температура води досягла значень, сприятливих для масового розмноження ціанобактерій - синьо-зелених водоростей, які виділяють токсини. Це сильно впливає на екосистему і якість питної води.
Які чинники впливають на поширення мертвих зон
Вчені виділяють кілька факторів, які можуть впливати на збільшення кількості та площі мертвих зон:
- Блокуючі антициклони в атмосфері
Вони довго залишаються на місці, і температуранеухильно підвищується. Так було взимку 2013-2014-го в Південній Атлантиці. А в 2019-му морські хвилі тепла в південно-західній частині Атлантичного океану утворилися через блокуючого антициклону, який виник за тисячі кілометрів над Індійським океаном і потім перемістилися в бік Південної Америки.
- Морські течії і зміни температури поверхні
Так, в 2015-2016-м хвилю тепла в Тасмановому мореміж Австралією і Новою Зеландією викликало посилення Східно-Австралійського течії, яке несе теплі води з екватора. А найпотужніші хвилі тепла в Тихому океані в 2011-му і 2014-2015-м співпали з теплою фазою Південної осциляції.
- Глобальне потепління
У недавньому дослідженні, опублікованому в журналіScience, вчені Бернського університету підрахували, що ймовірність виникнення хвиль тепла за останні десятиліття збільшилася в 20 разів. Автори пов'язують це з діяльністю людини.
Читати далі:
Фізики пояснили, чому не виходить знайти темну матерію: вона в іншому вимірі
Вчені НАСА зняли фотографії хмар на Марсі
Уран отримав статус самої дивної планети в Сонячній системі. Чому?