Особенности функционирования пресноводных экосистем

• Влияние глобальных изменений климата

Функционирование пресноводных экосистем Беларуси (рек, озёр, водохранилищ, болот) определяется целым рядом природных и антропогенных факторов. В основе функционирования пресноводных экосистем лежат пищевые цепи и сети. Нарушения в каком-либо звене пищевой цепи сказываются на функционировании экосистемы в целом. Пресноводные экосистемы Беларуси характеризуются разной устойчивостью. Наименее устойчивые экосистемы — водохранилища (ввиду их незначительной глубины и сезонных колебаний уровня воды), наиболее устойчивые — крупные реки. Эта устойчивость определяется видовым разнообразием водных организмов, которые перерабатывают поступающие в экосистему вещества, т. е. способствуют самоочищению. В то же время пределы самоочищения пресноводной экосистемы не бесконечны. Принято считать, что при уменьшении видового разнообразия на 20 % экосистема переходит из одного состояния в другое.

Большинство рек Беларуси характеризуются достаточно хорошим качеством воды. В то же время поступление загрязняющих веществ в составе сточных вод в водные объекты приводит к тому, что на участках рек, прилегающих к крупным населённым пунктам, качество воды ухудшается. Наиболее опасными загрязняющими веществами для водных экосистем являются нефтепродукты. Часто загрязнение речных экосистем имеет место на территории городов и в зонах их влияния. Основной объём загрязняющих веществ поступает с водосборов озёр, на которых ведётся промышленная или сельскохозяйственная деятельность. По различным данным около 90 % озёр в Белорусском Поозёрье испытывают антропогенное воздействие. В наибольшей степени это озёра, на берегах которых расположены города, — Болойсо и Новято (г. Браслав), Мёрское (г. Миоры), Кагальное (г. Глубокое), Сенно (г. Сенно). Экосистемы перечисленных озёр достигли верхних стадий эвтрофирования. Как следствие, имеются проблемы использования этих озёр в рекреационных и иных целях. Основная причина, вызывающая «цветение» воды в озёрах, — избыточное поступление соединений азота и фосфора с водосборов. Для некоторых озёр фосфорная нагрузка превысила допустимую в 2–5 раз.

При нарушениях в трофической цепи озёр возникает возможность их перехода из одного состояния в другое, что может быть вызвано различными факторами, в т. ч. антропогенными. Так, уничтожение высшей водной растительности белым амуром, вселённым в озеро Великие Швакшты, привело к усиленной эвтрофикации водоёма. Сходные явления наблюдаются и при зарыблении озёр карпом, обладающим способностью взмучивать донные осадки, тем самым высвобождая биогенные элементы в водную толщу, что способствует развитию водорослей и «цветению» воды.

Влияние глобальных изменений климата

Согласно Прогнозу состояния природной среды Беларуси на период до 2035 года (Минск, 2022) температура воздуха в Беларуси в прогнозируемый период повысится на 0,8–1,6 °C. В результате этого произойдёт увеличение испарения воды в водных экосистемах, что приведёт к снижению уровня воды, увеличится минерализация воды. Глобальные изменения климата для пресноводных экосистем Беларуси могут вызвать различные последствия.

Изменения в трофических цепях. Типичный пример изменений в трофической цепи — массовое развитие сине-зелёных водорослей, вызывающее в летнее время «цветение» воды в озёрах. Пусковой механизм безудержного размножения большинства этих планктонных организмов — высокая температура воды, наблюдаемая летом и в начале осени. Установлено, что для большинства пресноводных сине-зелёных водорослей оптимальной для развития является температура около 30 °C. Такие или близкие к ним высокие летние температуры всё чаще наблюдаются в мелководных озёрах и водохранилищах Беларуси. Кроме того, при повышении температуры преимущество в развитии получают мелкие виды зоопланктона, которые уже не могут справляться с увеличивающейся биомассой водорослей за счёт своей фильтрационной активности.

Результатом «цветения» водоёмов оказывается токсический эффект от веществ, продуцируемых сине-зелёными водорослями. Вследствие разложения водорослей после отмирания наступает дефицит растворённого кислорода, что в конечном итоге вызывает массовую гибель рыб (так называемые летние заморы).

Интенсификация инвазионных процессов. Появление в составе фауны и флоры инвазионных чужеродных видов в пресноводных экосистемах Беларуси не всегда безвредно. В последние десятилетия наблюдается резкое увеличение их числа на территории страны. Это проявление общеевропейских тенденций, в соответствии с которыми ускоряется экспансия новых видов и увеличивается агрессивность их воздействия на аборигенные виды и сообщества. Кроме хозяйственной деятельности человека, к причинам, способствующим успешному проникновению чужеродных видов в типичные пресноводные экосистемы, относятся увеличение среднегодовой температуры и снижение поступления талых вод в реки и водохранилища, что приводит к возрастанию минерализации воды.

Увеличение скорости вымирания редких и уязвимых видов. Так называемые угрожаемые виды проявляют высокую чувствительность к переменам в среде обитания. Это относится к холодолюбивым видам водных животных, таким как форель, кумжа, а также к ряду водных беспозвоночных.

Глобальное потепление происходит на фоне усиливающегося антропогенного воздействия на экосистемы. Восстановительную способность экосистем могут снизить загрязнение биогенными элементами (азотом и фосфором), интродукция чужеродных инвазивных видов, чрезмерная добыча рыбы и, следовательно, вероятность того, что они будут адаптироваться естественным путём к изменению климата. Всё это важно учитывать при разработке комплекса мер для сохранения биоразнообразия и его адаптации к новым условиям. Меры должны включать поддержание и охрану аборигенных пресноводных экосистем, сохранение местообитаний для наиболее уязвимых видов, создание новых охраняемых природных территорий и разработку иных эффективных путей сохранения биоразнообразия.