Биология

Найдена связь между численностью планктона в озере и биологической продуктивностью

Коллектив авторов из Белоруссии Индии и России провел математический анализ данных, полученных в ходе многолетнего мониторинга экосистемы Нарочанских озер, крупнейшей из озерных систем Белоруссии. Они обнаружили связь между количеством бактериопланктона и биологической продуктивностью — трофическим состоянием — водоемов. Результаты их исследований будут опубликованы в журнале Ecological Indicators.

Продуктивность водоемов — рек и озер — представляет интерес как для тех, кто занимается эксплуатацией природных ресурсов, обеспечивая людей, например, рыбой, так и для тех, кто проводит мониторинг и исследует механизмы, обеспечивающие функционирование водных экосистем. Для классификации озерных экосистем в терминах продуктивности почти сто лет назад была предложена концепция трофического статуса. Обычно эти водоемы качественно подразделяются на олиготрофные — глубокие озера с малым количеством питательных веществ и малой продукцией органического вещества, мезотрофные — со средними трофическими условиями, и эвтрофные — неглубокие, с большим поступлением в них питательных веществ и высоким содержанием органического вещества.

В этих терминах озеро Нарочь является олиго-мезотрофным, Мястро (также вхоит в состав Нарочанских озер, нараве с Баторино) — мезотрофным, а наименьшее и наиболее подверженное цветению Баторино — эвтрофным. Чтобы количественно, а не только качественно оценить трофический статус водоемов, несколько десятилетий назад в научный оборот были введены индексы трофического состояния (trophic state indices, TSI): индекс хлорофилла (TSIChl), индекс общего фосфора (TSITP) и индекс прозрачности воды по диску Секки (TSISD). Среди них TSIChl является, по-видимому, наиболее адекватным, поскольку непосредственно сопоставляется с фактором, который может влиять на предсказуемость биомассы фитопланктона, и, как следствие, — на продуктивность водоема. Однако обилие бактериопланктона — свободно плавающей части бактерий, — являющегося, наряду с фитопланктоном (часть планктона, представленная растениями), важным экологическим звеном, до сих пор не сопоставлялось напрямую с значениями индексов.

«Результаты нашей работы показали, что, несмотря на то что динамика обилия бактериопланктона и динамика содержания хлорофилла в каждом из озер Нарочанской группы не связаны друг с другом, эта система водоемов как целое характеризуется отчетливой линейной зависимостью между изменением во времени значений индекса TSIChl в каждом из водоемов. Этот результат означает, что обилие бактериопланктона неразрывно связано с трофическим статусом исследуемых водоемов, характеризуемого величиной трофического индекса хлорофилла», — рассказал Александр Медвинский, один из авторов статьи, главный научный сотрудник лаборатории биофизики возбудимых сред Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН.

«Кроме того, мы продемонстрировали взаимосвязь случайных отклонений обилия бактериопланктона и колебаний температуры воды, что согласуется с результатами, полученными нами ранее с применением численной оценки индекса захвата фазы, характеризующего степень фазовой синхронизации временных рядов, отражающих колебания температуры и хаотические флуктуации обилия бактериопланктона в Нарочанских озерах», — сообщил Александр Медвинский.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.