Ученые WSU: на 25% побережий азотные выбросы людей превысили природные

Человечество незаметно переписало химию океана вдоль собственных берегов. Исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) впервые составили глобальную карту поступления питательных веществ в прибрежные зоны Мирового океана — и результаты оказались отрезвляющими. На половине всех береговых линий планеты стоки с суши меняют состав воды сильнее, чем естественные морские течения. Там, где раньше баланс задавали океанские глубины, теперь диктует материк.

Ученые проанализировали экологические данные по 218 прибрежным сегментам и морским экосистемам, охватив период с конца XIX века до наших дней. Публикация в журнале Global Biogeochemical Cycles фиксирует: на четверти изученных водных путей выбросы азота от человеческой деятельности превышают объемы его поступления из всех природных источников вместе взятых. По фосфору антропогенный перевес зафиксирован на 11 процентах территорий. Цифры выглядят как приговор привычному представлению о том, что океан способен сам переработать любые излишки.

Три главных источника этого давления хорошо известны: смывы сельскохозяйственных удобрений, неочищенные канализационные воды и стоки с городских улиц. В 20 крупных морских экосистемах объемы сброса этих веществ с материка уже превысили естественный приток со стороны открытого океана и подъема глубинных вод. В этих зонах на долю природных морских источников сегодня приходится менее 10 процентов от общей биогенной нагрузки. Проще говоря, океан там почти перестал быть хозяином собственной воды.

Деградация прибрежных зон напрямую связана с нарушением баланса питательных веществ. Азот и фосфор поступают в избытке, а природный кремний задерживается на суше из-за массового строительства речных плотин. Такой перекос создает идеальную среду для токсичного цветения воды. Из-за острой нехватки кремния полезный диатомовый планктон, служащий основой рациона рыб, вытесняется ядовитыми сине-зелеными водорослями и бактериями. Те активно поглощают растворенный кислород и формируют прибрежные «мертвые зоны».

Наиболее уязвимыми территориями с подтвержденным сдвигом баланса признаны Мексиканский залив, а также побережья Европы и Восточной Азии. Именно там сочетание интенсивного сельского хозяйства, плотной городской застройки и гидротехнических сооружений дало кумулятивный эффект.

Авторы исследования подчеркивают прикладную ценность своей работы. Сформированная пространственная модель позволяет точно находить участки для спасения экосистем. Точечная модернизация очистных сооружений и отказ от агрессивной вспашки полей в критических регионах обеспечат очищение воды без лишних затрат на те участки, где высокий уровень нутриентов обусловлен самой природой. Это редкий пример, когда наука предлагает не абстрактные призывы, а конкретный адресный инструмент.

Представленная база данных опирается на исторические показатели: точкой отсчета доиндустриального периода выбран 1850 год для атмосферных осадков и 1900 год для речных стоков. Ученые отмечают необходимость дальнейшего изучения эстуарных процессов для более точного прогнозирования зон локального цветения воды. Но уже сейчас ясно главное: береговая линия планеты перестала быть зоной, где природа распоряжается по своему усмотрению. Вопрос лишь в том, хватит ли политической воли отреагировать на карту, которую нарисовали исследователи.

По материалам: iXBT