В исследовании, опубликованном в журнале Ecology Letters, было изучено более 100 озер в равнинных и альпийских районах Северной Америки и Европы и обнаружено, что популяции цианобактерий, также известных как сине-зеленые водоросли, значительно увеличились с 1800-х годов.Исследование, проведенное в сотрудничестве с учеными из Университета Макгилла в Канаде и другими соавторами, является первым исследованием, показывающим, что увеличение количества доступных в водорослях питательных веществ азота и фосфора — обычно в результате использования промышленных удобрений и сбросов сточных вод — является самым большим. потенциальный виновник, ответственный за увеличение такого количества озер на такой большой географической территории. Исследование также показало, что изменение климата может усугубить эту проблему, при этом проблемы управления водными ресурсами, вероятно, увеличатся в будущем в более теплом мире.
Колонии сине-зеленых водорослей представляют серьезную угрозу для источников питьевой воды во всем мире, поскольку многие виды содержат токсины, которые могут вызывать повреждение печени и нервной системы и связаны с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, Паркинсона, БАС и болезнь Лу Герига.Большинство муниципальных водоочистных сооружений не проводят регулярный поиск токсинов цианобактерий в системе водоснабжения. Однако муниципалитеты с известной историей цветения обычно следят за запасами цианобактерий в поверхностных водах. При обнаружении клетки можно удалить, добавив химические вещества, которые связывают их вместе, чтобы их можно было отделить.
Хотя при этом клетки удаляются, клетки, возможно, уже разрушились, высвобождая токсины в воду.Кроме того, экологические издержки, связанные с этой водорослью, по оценкам, превышают 100 миллионов долларов в год как в Великобритании, так и в Австралии.
Докторанты Хизер Мурхаус и Марк Стивенсон из Географической школы Университета, а также доктор Сюзанна Макгоуэн, руководитель Географической школы Университета Ноттингема в Малайзии, взяли пробы донных отложений из озер, расположенных в крупных озерных районах Британские острова, включая Озерный край Англии, Западный Мидленд Мерес, шотландские озера и горные озера в Северной Ирландии, и проанализировали их на предмет пигментов, оставленных сине-зелеными водорослями.
Эти пигменты остаются стабильными в течение тысяч лет и действуют как биомаркеры, выявляя прошлые уровни водорослей, обнаруженных в воде в течение десятилетий.Анализ показал, что за последние 200 лет более чем в половине озер (58 процентов) наблюдалось значительное увеличение концентрации сине-зеленых пигментов водорослей, тогда как только в трех процентах наблюдалось значительное снижение присутствия микроорганизмов.Было обнаружено, что низинные озера в сельскохозяйственных водосборах, типичных для водосборных бассейнов Великобритании, особенно подвержены росту цианобактерий.
Исследование также показало, что с 1945 года заболеваемость сине-зелеными водорослями росла быстрее, чем рост других видов водорослей, передающихся через воду.Более значительный рост наблюдался в низменностях с более умеренным климатом (61 процент в Северной Америке и 70 процентов в Европе), которые были ближе к районам сельскохозяйственной деятельности, чем в альпийских районах (36 процентов).
Анализ тенденций изменения сине-зеленых водорослей в 10 странах на трех континентах показал, что рост в основном регулируется изменением количества питательных веществ — фосфора и азота — содержащихся в озерах.Исследование подчеркивает важность дальнейшего изучения того, как более тщательно контролировать поступление загрязняющих веществ, богатых азотом и фосфором, и способов мониторинга образующихся токсинов в нашей питьевой воде.
Это также демонстрирует, что эффективный контроль питательных веществ в водосборных бассейнах, инициированный законодательством, таким как Рамочная директива ЕС по водным ресурсам, важен для безопасности наших источников воды в будущем.