Эффект временного лага: ученые выявили особенности биоиндикации в бассейне Оби

Исследователи обнаружили значительную пространственную задержку между выбросом органических веществ и биологическим откликом экосистемы крупных рек.

Ученые установили, что традиционные методы оценки загрязнения не учитывают временной лаг, из-за чего биоиндикация в точках сброса может быть некорректной.

Исследовательское судно у берегов Оби Исследовательское судно у берегов Оби. Фото: ИВЭП СО РАН (портрет), предоставлено исследовательницей

Коротко о главном

Учёные ИВЭП СО РАН обнаружили, что реакция зоопланктона на загрязнение органикой запаздывает на 10 дней — за это время пики численности смещаются вниз по течению Оби на 300–500 километров.
Текущие методики мониторинга водных объектов с фиксированным радиусом отбора проб в 500 метров от сброса не отражают реальную экологическую ситуацию в крупных речных экосистемах.
Предложено разделять загрязнители на вещества немедленного действия (токсины, тяжёлые металлы) и отложенного (органика, биогены) — и для последних контролировать не расстояние, а время добегания воды.
Общероссийские нормативы ПДК не учитывают естественный гидрохимический фон Западной Сибири: высокое содержание марганца и железа в Оби — нормальный природный фон железомарганцевой провинции, а не антропогенное загрязнение.

Адекватная оценка качества воды в крупных реках требует не унифицированных нормативов, а учёта гидрологического режима и региональных природных особенностей.

Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Science of The Total Environment, при мониторинге состояния крупных рек необходимо учитывать временной лаг между загрязнением органическими веществами и реакцией биоты. Специалисты новосибирского филиала Института водных и экологических проблем СО РАН (ИВЭП СО РАН) установили, что из‑за особенностей жизненного цикла планктона пики численности его различных звеньев разнесены по течению на сотни километров, передаёт «Наука в Сибири».

В ходе масштабных экспедиций, охвативших более 2500 километров незарегулированного русла Оби, учёные проследили динамику развития организмов. Было выявлено, что реакция потребителей (зоопланктона) на рост кормовой базы (фитопланктона) происходит с задержкой примерно в 10 дней. Это время необходимо для прохождения одной‑двух генераций ключевых видов. В зависимости от гидрологического режима реки расстояние между пиками численности составляло 300 километров в маловодный 2019 год и 500 километров в многоводный 2021 год.

Проблемы текущих методик оценки

Традиционные стандарты отбора проб, предполагающие анализ воды в радиусе 500 метров от места сброса, искажают реальную экологическую ситуацию в крупных речных системах. В таких масштабах вода сильно разбавляется, а экосистема не успевает среагировать на поступающее загрязнение. Исследователи предлагают пересмотреть подходы, разделив загрязнители на две категории:

вещества немедленного действия (токсины и тяжёлые металлы);
вещества отложенного действия (органические вещества и биогены).

Для эффективного мониторинга органических стоков учёные предлагают использовать не фиксированные расстояния в километрах, а расчётное время добегания воды до контрольных точек.

Специфика регионального фона

Директор новосибирского филиала ИВЭП СО РАН Надежда Ермолаева призвала пересмотреть экологические стандарты с учётом природных особенностей региона. По её словам, использование общероссийских нормативов предельно допустимых концентраций (ПДК) без учёта естественного гидрохимического фона может давать ложные результаты.

«Главная проблема текущей экологической оценки заключается в том, что, давая заключение о „грязной“ Оби, специалисты ориентируются на разработанные для европейской части России предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ (ПДК). Они не учитывают наш естественный гидрохимический фон. Высокое содержание марганца, железа, алюминия и меди для наших рек — это нормальный природный фон, так как мы находимся в железомарганцевой провинции. Экосистема на всех уровнях полностью к этому приспособлена. По сути, река Обь намного чище и благополучнее той же Волги или Москвы‑реки», — отметила Надежда Ермолаева.

Источник: ecoportal.su