Токсичное цветение водорослей в озерах и водохранилищах очень разрушительно, что приводит к гибели рыб и риску токсичности для диких животных, домашнего скота и даже людей. Но их развитие трудно предсказать. Менеджеры по ресурсам хотели бы остановить такие события на своем пути, прежде чем цветение преодолеет порог и разрастется до точки повреждения водоема.
Новое исследование, опубликованное 26 декабря в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, демонстрирует, что автоматизированные системы мониторинга, которые выявляют «сдвиги режима» - такие как быстрый рост водорослей, а затем истощение кислорода в воде - могут заранее успешно предсказывать полномасштабное цветение водорослей и помогать управляющим ресурсами предотвращать их развитие. Предыдущие исследования показали, что это возможно, но теперь исследователи доказали, что это так во время экспериментов в изолированном озере в Мичигане. Исследователи вызвали цветение водорослей в экспериментальном озере, постепенно обогащая его питательными веществами, подобно потоку питательных веществ, который может возникнуть в озере ниже по течению от сельскохозяйственного района или города. При этом они также внимательно наблюдали за близлежащим необогащенным озером и третьим постоянно обогащаемым «эталонным» озером.
Как только постепенно обогащающееся экспериментальное озеро превысило заранее установленные границы, исследователи остановили поступление питательных веществ. Они обнаружили, что рост водорослей быстро уменьшился, что привело к условиям, аналогичным условиям в необогащенном озере. Тем временем в постоянно обогащающемся озере образовалось большое цветение водорослей.
«Наша система обнаружила ранние предупреждения более чем за две недели до цветения», - сказал ученый-эколог из Университета Вирджинии Майкл Пейс, который руководил исследованием.«В эксперименте, в котором поступление питательных веществ было прекращено, когда произошло раннее предупреждение, цветение водорослей было обращено вспять. Эти эксперименты на всем озере показывают, что системы раннего предупреждения могут использоваться для управления цветением водорослей в озерах, если быстрое сокращение поступления питательных веществ или лечение для возможны водоросли."
Пейс, однако, отметил, что вместо того, чтобы полагаться на ранние предупреждения, «было бы лучше с самого начала сократить потребление питательных веществ, чтобы цветение водорослей вообще не происходило».
Исследователи из UVA, Университета Висконсин-Мэдисон, Университета Рутгерса и Института экосистемных исследований Кэри провели исследование.