Изучение воздействия экскрементов большого баклана на водоемы - грязная работа, но кто-то должен этим заниматься.
На сельскохозяйственном водохранилище Маджи в Вонджу, Канвондо, Южная Корея, этим кем-то является Тэ Квон Ли. Ли регулярно бегает вокруг водохранилища. Однажды он заметил больших черных птиц, полностью покрывающих небольшой остров в озере. Черные птицы были большими бакланами, разновидностью крупных водоплавающих птиц, и деревья на острове были полностью покрыты птичьими фекалиями. Со временем Ли сделал еще одно наблюдение: в озере произошло сильное цветение водорослей.
Цветение водорослей истощает кислород в озерах, производит токсины и в конечном итоге убивает водную жизнь в озере. Эта последовательность событий заставила Ли задуматься: были ли птичьи фекалии причиной цветения водорослей или способствовали этому?
Водохранилище Маджи является важным источником воды для местных фермеров, которые летом используют воду для выращивания сельскохозяйственных культур. Важно следить за качеством воды. Около пяти лет назад появились бакланы, и сейчас в озере и на островке обитает 300-500 больших бакланов. Это много птиц и много птичьих экскрементов, поэтому важно понимать, как птичьи экскременты влияют на воду. Птичий помет богат фосфором и азотом, и когда он попадает в воду, он добавляет в воду эти питательные вещества.
Добавление питательных веществ в существующую экосистему может иметь каскадный эффект. «Испражнения могут влиять не только на качество воды, но и на целые экосистемы, включая растения, почву и других птиц», - объясняет Ли.
Ли разработал эксперимент с микрокосмом, чтобы проверить свою гипотезу. Он собрал воду, отложения и, да, помет бакланов, и создал 14 миниатюрных экосистем. Каждый микрокосм содержал одинаковое количество воды и отложений из озера. Затем Ли добавил к микрокосму 0,5 г, 1,0 г и 5,0 г экскрементов бакланов. В течение следующего 21 дня он тестировал образцы воды. В частности, он хотел посмотреть, влияют ли фекалии на количество азота, фосфора и других питательных веществ в воде.
Ли обнаружил, что даже небольшого количества фекалий баклана достаточно, чтобы вызвать заметные изменения в питательных веществах воды. Это могло быть длительным: «Кроме того, фекалии в воде служили источником питательных веществ в течение нескольких дней», - сказал Ли.
Ли также проанализировал как воду, так и отложения, чтобы задокументировать изменения в микробных (бактериальных) сообществах.
В то время как микробное сообщество воды значительно пострадало только при 5.0 г фекалий, на микробное сообщество осадка воздействовало меньшее количество фекалий. Основываясь на своих выводах, Ли не может полностью винить в цветении водорослей бакланов. Но Ли считает, что их фекалии могут иметь некоторое влияние, поскольку концентрация хлорофилла, сигнализирующая об усилении роста водорослей, удвоилась после добавления всего 0,5 г фекалий в микрокосм.
"Наши результаты подтвердили изменения в состоянии питательных веществ и микробного сообщества в воде, вызванные небольшим количеством фекалий", - заключил Ли. «Попадание фекалий может отрицательно сказаться на состоянии резервуара, вызывая нежелательные изменения, такие как цветение водорослей».
Ли признает ограничения своего эксперимента. «Эксперименты с микрокосмом дают исследователям больший контроль над переменными, что обычно невозможно в реальном мире. Но результаты не полностью отражают то, что происходит в реальном мире, потому что микрокосм не может полностью имитировать реальную среду», - объясняет он.
Ли надеется продолжить свои исследования. «Мы хотим понять, сколько птиц может содержать водоем, прежде чем он станет серьезно загрязненным». Для Ли изучение бакланов в реальном мире означает продолжение грязной работы.