НАША ТРИБУНА ЛИШАЙНИКИ-ИНДИКАТОР КИСЛОТНЫХ ДОЖДЕЙ
Азотное загрязнение является экологической проблемой, привлекающей всё большее внимание в Великобритании и Западной Европе в течение последних десяти лет. За прошедшее столетие концентрация нитратов в дождевой воде на территории северо-западной Европы увеличилась примерно в три раза. Оксиды азота, образующиеся в результате сгорания, а также поступающие непосредственно в грунт в сухом виде, приводят к повышению концентрации нитратов в осадках. Возможно, выбросы аммиака в результате интенсивного развития скотоводства увеличивались ещё более резко. Дешёвые методы измерения содержания аммиака в воздухе (диффузные трубки) всё ещё не до конца разработаны, и наиболее подробные карты, показывающие выбросы аммиака в различных районах Великобритании и Нидерландов, создавались по результатам инвентаризаций скота. Химический состав дождевой воды в Великобритании измеряется еженедельно на 32 участках в сельской местности, разбросанных по всей стране (рис. 1). Данные, полученные на этих участках, показывают, что существуют заметные различия по районам в отношении концентрации как нитратов, так и аммония. Особую озабоченность вызывает то, что увеличивающееся поступление в среду азота приведёт к экологическим изменениям в экосистемах с ограниченным содержанием азота, таких как пустоши и альпийская тундра. Существуют свидетельства того, что Calluna-пустоши и высокогорные Racomitrium-nycтоши захватываются более продуктивными травянистыми растениями, папоротниками (например, Pteridium aquilinum) и мхами. Наиболее ярко выраженные примеры таких изменений наблюдаются в Нидерландах, где Calluna-nycтоши трансформировались в травяные угодья. Выбросы аммиака происходят практически на уровне грунта; поступление его идет вблизи источников эмиссии. С другой стороны, оксиды азота выбрасываются через высокие трубы и транспортируются "через континенты". Существуют опасения, что кислотный дождь, формирующийся в Западной и Центральной Европе и промышленных районах Северной Америки, вызывает "удобрение", в основном, ограниченных в азоте экосистем таёжных арктических регионов. Однако ситуация здесь осложняется тем фактом, что большая доля ежегодных осадков выпадает в виде снега. Соответственно, большая часть ежегодно поступающего азота освобождается в относительно короткий отрезок времени, во время весеннего таяния снега. Это может приводить к тому, что большая часть загрязняющего азота, содержащегося в талой воде, минует наземные экосистемы, поскольку наземная биота недостаточно активна в это время. года для того, чтобы уловить этот приток азота. Так это или нет, на данный момент неизвестно. Лишайники являются чувствительными индикаторами различных видов воздушного загрязнения. Недавние исследования, произведённые в университете Ноттингема, показали, что образующие подушки виды рода Cladonia могут служить чувствительными индикаторами кислотных дождей. Обычный для пустошей лишайник C.portentosa был собран на участках поблизости от станций дождевого мониторинга в Великобритании (рис. 1) для дальнейшего выявления соотношения между химическим составом дождевой воды и лишайника. В ходе экспериментов, проведенных на Субарктической исследовательской станции Кево в Финляндии, обычные образующие подушки лишайники C. Stellaris и Stereocaulon paschale были подвергнуты искусственному кислотному дождю. В результате показано) что поступление кислоты повысилось в соотношении К+ : двухвалентные катионы в верхушках талломов. Это изменение отмечено также в ходе исследования C. portentosa, проводившегося в Великобритании, когда была обнаружена тесная связь между концентрацией Н+ в дождевой воде и соотношением концентрации K+ : Mg2+. Кроме того, концентрация азота в талломах оказалась тесно связанной с поступлением азота. Региональные различия в этих двух биомаркерах в Великобритании можно увидеть) сравнив рисунки 1 и 2. Мы полагаем, что образующие подушки лишайники являются хорошими индикаторами содержания атмосферного азота) поскольку) помимо эффективного извлечения азота, поступающего в атмосферу, большинство видов обычно встречается на открытых пространствах и "перехватывает" осадки и сухие вещества напрямую, при незначительных изменениях, вносимых пологом сосудистых растений. Более того, хорошо развитые подушки отделены от почвы слоем базальной некромассы, которая может ослаблять химические связи между почвой и лишайником. Поскольку образующие подушки лишайники широко распространены в таёжной и арктической зонах, эти лишайниковые биомаркеры могут пригодиться при составлении карт влияния кислотных дождей в этих районах. Будучи участником программы Европейского Сообщества TUNDRA, университет Ноттингема исследует различия в химическом составе лишайников вокруг потенциальных источников загрязнения в бассейне реки Уса. Наши первые данные были собраны по трансекте в 240 км, охватывающей таёжно-тундровый экотон от р.Вангыр (64°59' с.ш., 59°12' в.д.) на юге до р.Хоседаю (67°15' с.ш., 59° 37' в. д.) на севере, с городом Инта посреди этой трансекты. Исследованы изменения химического состава C. stellaris и зимнего снежного покрова. Анализ верхушечной части таллома не позволил выявить значительных тенденций в соотношении концентрации К+ : двухвалентные катионы по трансекте, но концентрация азота увеличивалась с севера на юг (рис. 3). Однако никаких видимых изменений в переменных вокруг Инты не было. Мы не знаем, объясняется ли изменение концентрации азота азотным загрязнением, или градиентом уменьшающегося с севера на юг уровня осадков и, соответственно, уменьшением общего поступления азота. Концентрация нитратов в снеге не продемонстрировала каких-либо тенденций по трансекте. В этом году мы соберем дополнительные данные по трансектам вокруг городов Усинск и Воркута. В условиях, когда промышленная деятельность, такая как нефте- и газодобыча, будет расширяться в отдалённых таёжных и арктических районах, лишайники могут оказаться удобным инструментом для наблюдения за возможным увеличением кислотного поступления. Д-р Петер Криттенден, университет Ноттингема, Великобритания
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 4592 посещений с 10.01.2002 |