Биология. В 3-х томах. Т. 3

Процесс эвтрофизации, быстро развивающийся в результате хозяйственной деятельности человека, правильнее называть "культурной" (или "антропогенной") эвтрофизацией. Возникает он обычно в результате нарушений в круговоротах азота и фосфора. Антропогенные воздействия приводят к тому, что количество вещества, вовлекаемого в активную фазу цикла, начинает превышать то, которое соответствует саморегулирующимся (гомеостатическим) возможностям системы по крайней мере тем, что имеются у них в настоящее время. Антропогенная эвтрофизация создает серьезные экономические и экологические проблемы. Вода хорошего качества необходима для многих технологических процессов, для питья человеку и домашним животным, для коммерческого и любительского рыболовства, а также для поддержания водных путей в удовлетворительном состоянии (см. табл. 12.5).

Таблица 12.5. Основные проявления эвтрофизации в экосистемах и связанные с этим проблемы водопользования

Проявления

1. Уменьшается видовое разнообразие и меняется состав доминирующих в биоте видов

2. Возврастают биомассы растений и животных

3. Уменьшается прозрачность водоема

4. Возврастает скорость седиментации, укорачивается продолжительность жизни озер

5. Могут формироваться бескислородные зоны

Проблемы

1. Очистка питьевой воды, усложняется, и поступающая к потребителю вода может иметь неприятный вкус или запах

2. Вода может быть опасна для здоровья

3. Вода утрачивает благоприятные для потребителя качества

4. Увеличивается масса растительности уменьшается проточность и препятствует навигации

5. Важные в коммерческом отношении виды (например, лососевые и сиговые рыбы) исчезают

Нитраты и фосфаты наиболее часто выступают в качестве питательных веществ, ограничивающих увеличение первичной продуктивности водных экосистем. Добавление нитратов и фосфатов способствует, таким образом, увеличению численности быстро растущих и являющихся более сильными конкурентами водорослей, например Oscillatoria rubescens, и уменьшению общего видового разнообразия фитопланктона. Подобные процессы в озерах нередко приводят к непропорциональному возрастанию доли несъедобных водорослей, т.е. водорослей, неподходящих в качестве пищи для консументов. Эта особенность доминирующих водорослей, а также более длительный жизненный цикл консументов (и соответственно — большее время реакции их на изменения в среде), приводят к тому, что не вся возросшая первичная продукция потребляется консументами. Отсюда и включение излишка образовавшегося органического вещества непосредственно в процессы разложения (минерализации). Поскольку для разрушения сложных органических веществ (и превращения их в простые минеральные) требуется кислород, содержание этого газа, растворенного в толще воды, может снизиться ниже уровня, необходимого для успешного роста и размножения таких чувствительных видов, как лосось или форель (Salmo spp.). В некоторых крайних случаях гибель рыб и последующее разложение их трупов приводит в свою очередь к дальнейшему снижению концентрации кислорода и ухудшению всей ситуации (по принципу положительной обратной связи). Непосредственные эффекты такой ситуации могут наблюдаться в географически отдаленных областях. Наличие зон пониженного содержания кислорода в реке бывает достаточно для того, чтобы даже при отсутствии других неблагоприятных воздействий нарушилось размножение таких мигрирующих видов, как лососи или угри.