Глава 4 СОСТОЯНИЕ ОЗЕР И ВОДОХРАНИЛИЩ. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ 4.1. Эвтрофирование озер Эвтрофированием озер называется переход озерной экологиче- ской системы из олиготрофного состояния в эвтрофное!. Эвтро- фирование бывает естественным и антропогенным. В первом случае, происходящие в озерной экосистеме процессы, никак не связаны с хозяйственной и иной деятельностью человека на озере и его водосборе, а во втором — являются прямым следствием такой деятельности. Первоначально, когда вода заполняет тем или иным способом образовавшуюся котловину, озеро становится олиготрофным («первично олиготрофным»). Если естественное поступление в него биогенов и органики будет низким, то образование авто- хтонной органики будет полностью уравновешиваться седимен- тацией, а, возможно, и стоком. Примерами таких озер могут слу- жить высокогорные озера. Если водосбор озера велик и покрыт обильной растительностью, то поступление биогенов и органики уже не может компенсироваться седиментацией и озеро посте- пенно (в течение сотен или даже тысяч лет) переходит в эвтроф- ное состояние. Дальнейшее развитие такого водоема сопряжено с зарастанием макрофитами и превращением в болото. Если в сто- ке много гуминовых веществ и мало биогенов в растворенном * Заметим, что лимнолог Л.Л. Россолимо (1977), который первый начал изучать явление эвтрофикации озер России, писал этот термин как «евтрофирование», мотивируя такую транскрипцию греческого слова “ен” (хорошю) по аналогии с термином «евгеника» или именем Евгений. «Ведь не пишем же мы Эвгений Онегин!» — неоднократно говорил в пылу полемики Леонид Леонидович. Но в научной литературе утвердились термины «эвтрофирование», «эвтрофный» (например, Быков Б.А. Экологический словарь, 1987) и менять их нет смысла. СОСТОЯНИЕ ОЗЕР И ВОДОХРАНИЛИЩ 131 виде, то получаются водоемы дистрофного типа, которые так же с течением времени превращаются в болота. Речь, конечно, идет об относительно мелких водоемах, если же глубины измеряются сотнями метров, то озера могут существовать очень долго — миллионы лет. Такова естественная эволюция озер в зонах избы- точного увлажнения (например, в зоне тайги). В условиях недос- татка воды (аридных зонах), где большую роль играет испарение с поверхности озера, часто происходит повышение минерализа- ции воды (засолонение) до появления насыщенных растворов. Такие озера характерны, например, для северной части Казахста- на. Антропогенное эвтрофирование происходит гораздо быстрее естественного (счет идет на годы, а не на десятки и сотни лет) и связано в первую очередь со стремительным ростом населения на территории водосбора, развитием городов и мегаполисов, повы- шением роли минеральных удобрений в сельском хозяйстве, а также развитием тех отраслей промышленности, в сбросах кото- рых присутствуют азот и фосфор (Россолимо, 1977, Калак, 1998). Пример резкого возрастания биомассы фитопланктона вследст- вие антропогенного эвтрофирования приведен на рис. 4.1. Рост концентрации биогенов в воде озера приводит к увеличению пер- вичной продукции фитопланктона. При этом существенно изме- няется видовой состав фитопланктонного сообщества. Вместо диатомовых водорослей, характерных для олиготрофных водо- емов, доминирующую роль начинают играть сине-зеленые водо- росли. Наступает так называемое «цветение» воды, при котором биомасса фитопланктона может достигать десятков миллиграмм в литре. Рост биомассы фитопланктона сопровождается умень- шением прозрачности воды, а интенсивное отмирание водорос- лей приводит к увеличению продукции бактерий. Бактерии, в свою очередь, потребляют большое количество растворенного в воде кислорода, что, обычно, приводит к заморным явлениям. Заморы могут появляться летом в гиполимнионе, а в мелких хо- рошо перемешиваемых озерах, заморы появляются в зимнее вре- мя, когда контакт с атмосферой затруднен из-за наличия ледяно- го покрова. Отмечались даже суточные дефициты кислорода, приуроченные к ночному времени, когда потребление кислорода максимально, а выделение кислорода в результате фотосинтеза отсутствует. Изменение кислородного режима озера существенно сказывается на всех элементах экологической системы. Зоо- планктонное сообщество реагирует на эвтрофикацию увеличени-