Сохраняя экосистемы

В Арктике очень много озёр, особенно тех, которые наполняют подземные родники. В них рыба не водится из-за очень скудной питательной базы. В других же озёрах рыбы настолько много, что её можно вылавливать в производственных масштабах. Но бывает и так, что озеро в какой‑то момент пустеет — в этом случае вылов запрещают до полного восстановления рыбопродуктивности водоёма.

Этот процесс может занимать десятилетия, но учёные придумали, как его ускорить оригинальным и экологичным способом. Эксперимент по повышению рыбопродуктивности сейчас проходит на озере Пясино.

> 50 озёр

находится на территории Северного Таймыра

Озеро Пясино

Находится в 20 километрах от Норильска. Говорят, что сто лет назад в нём водилась рыба и озеро даже использовалось местными жителями для рыболовного промысла. Но затем водоём начал пустеть. Произошло это из-за промышленного освоения территорий или избыточного вылова — не ясно.

Что делает озеро рыбопродуктивным?

Озеро — это дом для множества живых организмов: от неразличимых невооружённым взглядом бактерий до крупных рыб и водных млекопитающих. В арктических водоёмах фауна уникальна по видовому составу, но её численность и биомасса невысока. Флора тоже достаточно бедная: в северных водоёмах нет крупных водорослей, а только микроскопические — фитопланктон.

С помощью солнечного света фитопланктон перерабатывает углекислый газ в кислород, а значит, даёт возможность другим организмам жить и дышать.

При этом микроводоросли — не только лёгкие водоёма, но и пища для зоопланктона: мелких рачков, моллюсков и личинок водных животных.

Зоопланктоном питаются мальки и некоторые виды рыб, а ими, в свою очередь, — хищные рыбы.

На вершине этой пищевой или, как её называют учёные, трофической цепи — водоплавающие птицы. Они поедают рыбу, а помёт — продукт их жизнедеятельности — попадает в воду и становится питательной средой для фитопланктона. Круг замыкается.

Если же из трофической цепи исключить хотя бы одно звено или изменить состав и соотношение обитателей озера, система начинает разрушаться. Сброс недоочищенных бытовых и производственных сточных вод, аварийные разливы нефтепродуктов или чересчур интенсивный вылов рыбы могут привести к нарушению баланса экосистемы.

Работа над ошибками

По словам учёных, ситуацию можно исправить. Для этого нужно повысить эффективность очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, сбрасываемых в окрестные водоёмы, и восстановить популяции обитающих в них организмов, начав с основ пищевой цепи — фитопланктона.

Один из способов решить проблему — внести в озеро минеральные удобрения. В насыщенной питательными веществами воде ускорится рост микроводорослей, которые станут кормом для зоопланктона и рыб.

Метод действенный, но, к сожалению, не без недостатков. Если ошибиться с составом удобрений или внести их слишком много, в озере начнут бурно размножаться сине-зелёные водоросли — цианобактерии. Учёные называют это явление «цветением» воды.

Массовая гибель живых организмов из-за цветения воды приведёт к гниению их останков и загрязнению воды. Разумеется, в здоровой экосистеме цианобактерии также присутствуют, но здесь важен баланс. А преобладание какого‑то одного вида его нарушает.

В поиске альтернатив

Пытаясь найти замену минеральным удобрениям, учёные обратили внимание на удобрение природное — помёт водоплавающих птиц. В естественных условиях именно он обеспечивает баланс питательных веществ в озёрах. Если же птицы по каким‑то причинам перестали гнездиться рядом с озером, помёт в воду можно добавить искусственно. Эту экологичную технологию назвали гуанотрофикацией.

По мнению специалистов, в удобренном помётом водоёме вместо цианобактерий появятся другие виды фитопланктона — диатомовые и зелёные водоросли. Они лежат в основе пищевой цепочки ценных пород рыб, а их размножение не вызывает вредоносное «цветение» воды.

Чтобы проверить гипотезу, летом 2022 года учёные отправились в экспедицию по Таймыру. За несколько недель они облетели на специальном гидросамолёте местные озёра.

На одних водоёмах птиц не было вовсе, рядом с другими гнездились большие колонии из десятков и даже сотен особей. Из каждого озера биологи взяли образцы воды, которые позднее направили на анализ.

Результаты лабораторных исследований подтвердили правильность догадки учёных. В озёрах, рядом с которыми гнездятся птицы (то есть там, где помёт попадает в воду), баланс растворённых в воде питательных веществ действительно оказался лучше. В то же время в планктоне преобладали полезные диатомовые и зелёные водоросли, а доля цианобактерий оказалась заметно меньше, чем в озёрах без птиц.

Иными словами, в таких озёрах было сбалансированное сообщество фитопланктона. Благодаря этому в водоёмах водились ценные кормовые организмы, необходимые для питания уникальных арктических видов рыб.

на 16 п.п.

ниже доля цианобактерий в озёрах, где есть птицы