Цветение воды — одна из типичных для многих рек и озер экологических проблем. Она связана с неконтролируемым размножением различных видов водорослей. Наросшая в воде растительная биомасса всплывает к поверхности, начинает гнить, влияет на качество воды и порой делает водоем непригодным ни для отдыха человека, ни для жизни рыб и других обитателей.

Многие жители Красноярска знакомы с этой проблемой не понаслышке. В центре города, между островом Отдыха и правым берегом находится цветущая последние годы Абаканская протока. Верховье протоки перекрыто дамбой, сюда сбрасываются подогретые воды ТЭЦ, а также работает рыборазводное хозяйство. Каждый из этих факторов, или все они в сумме, может быть причиной зарастания протоки.

Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и Сибирского федерального университета на протяжении двух лет измеряли качество и скорости течения воды, отбирали пробы воды и живых организмов в разных участках Абаканской протоки, чтобы оценить роль различных воздействий на ее цветение. В итоге в качестве основной причины ученые назвали снижение проточности, которое приводит к тому, что экосистема реки изменяется и приближается по своим свойствам к озерной.

Для регулярных наблюдений ученые выбрали несколько точек. Первая была расположена перед дамбой, которая ограничивает протоку. Остальные находились в протоке: одна на небольшом расстоянии от дамбы и две других ниже по течению, в районе поступления подогретых вод ТЭЦ и после рыбоводных садков, возле городского пляжа. При таком подходе первую точку можно использовать для сравнения с остальными как фоновый, ненарушенный воздействием человека участок реки. Измерения скоростей течений в протоке показали, что вода там движется не как в реке вниз по течению. В протоке наблюдаются медленные перемещения воды по всем направлениям, больше характерные для озера или водохранилища. В соответствии с этим меняется и видовой состав организмов. В воде появляются типичные для озер рачки и водоросли, которые с ростом температуры стоячей воды начинают более активно размножаться.

«Мы видим, что перестройка живого сообщества Абаканской протоки происходит из-за уменьшения ее проточности вследствие малой пропускной способности дренажных труб, расположенных в дамбе. Именно сразу после дамбы происходят основные изменения в биомассе и видовом составе водных растений и рачков. На нижележащих станциях повышение температуры и биогенной нагрузки способствуют более интенсивному развитию высшей растительности и макро-водорослей, что, в свою очередь, приводит к дальнейшему изменению видового состава», — рассказала об основных результатах работы одна из авторов статьи, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института биофизики СО РАН Елена Кравчук.

Примечательно, что в данной ситуации интересы людей и природы вступают в очевидное противоречие. Если увеличить проток воды, то от водорослей, возможно, удастся избавиться, но резко упадет температуры воды на участке, который в городе используется как пляж. Получается нужно найти некий баланс, между скоростью протока, качеством и температурой воды.

«Задача оптимизации является классической для многих экологических исследований, связанных с учетом различных целевых функций. В данном случае — качества воды и рекреационного потенциала. Дальнейшим направлением исследований должно стать создание математической модели экосистемы Абаканской протоки, которая позволит найти этот баланс», — рассказал о перспективах один из руководителей работ на Абаканской протоке, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией Института биофизики СО РАН, профессор СФУ Михаил Гладышев.

Исследование выполнено в рамках проекта «Оценка экологического состояния Абаканской протоки реки Енисей в г. Красноярске, определение предпосылок его ухудшения и выработка рекомендаций по его улучшению» поддержанного Красноярским краевым фондом науки. Результаты исследования опубликованы в Журнале Сибирского федерального университета. Биология.