Мезотрофный водоём

Мезотрофный водоём — это водоём (озеро, пруд, водохранилище), занимающий промежуточное положение между олиготрофными (с низким содержанием биогенных элементов) и эвтрофными (с высоким содержанием биогенных элементов) водными объектами по уровню трофности, то есть биологической продуктивности. Характеризуется умеренным содержанием питательных веществ, прежде всего фосфора и азота, что обеспечивает средний уровень развития фитопланктона и высшей водной растительности. Мезотрофные водоёмы часто рассматриваются как эталонные или «здоровые» экосистемы, обладающие высокой прозрачностью воды и богатым видовым разнообразием.

Классификация и место в системе трофности

Трофический статус водоёма определяется комплексом показателей, включающих концентрацию биогенов (фосфора, азота), биомассу фитопланктона, содержание хлорофилла «а», прозрачность воды по диску Секки и интенсивность первичной продукции. В общепринятой шкале трофности выделяют следующие основные типы (по возрастанию продуктивности):

• Ультраолиготрофные — крайне бедные питательными веществами, вода прозрачна до 20–30 м.
• Олиготрофные — бедные, с низкой продуктивностью и высокой прозрачностью (10–15 м).
• Мезотрофные — умеренно продуктивные, с прозрачностью 3–6 м.
• Эвтрофные — высокопродуктивные, с низкой прозрачностью (1–2 м) и частыми «цветениями» воды.
• Гипертрофные — чрезвычайно продуктивные, с почти полным отсутствием прозрачности, заморными явлениями.

Мезотрофный статус часто является переходным: водоём может эволюционировать из олиготрофного в мезотрофный под влиянием естественного старения (эвтрофикации) или, напротив, при антропогенной нагрузке (эвтрофикации) может перейти в эвтрофное состояние.

Характеристики мезотрофного водоёма

Гидрохимические показатели

• Концентрация общего фосфора (Pобщ): 10–35 мкг/л.
• Концентрация общего азота (Nобщ): 300–650 мкг/л.
• Содержание хлорофилла «а»: 2,5–8 мкг/л.
• Прозрачность по диску Секки: 3–6 м (в летний период).

Биологические особенности

• Фитопланктон: представлен разнообразными видами зелёных водорослей, диатомовых и криптофитовых. Массовое развитие (цветение) сине-зелёных водорослей (цианобактерий) обычно не наблюдается, но может возникать локально при благоприятных условиях.
• Макрофиты (высшая водная растительность): развиты умеренно, часто образуют пояса из рдестов, урути, элодеи, кувшинок. Зарастание прибрежной зоны не носит катастрофического характера.
• Зоопланктон: богат видами, характерными для чистых вод (дафнии, циклопы, коловратки). Высокая численность ракообразных способствует естественному самоочищению.
• Бентос (донные организмы): представлен личинками подёнок, ручейников, хирономид, моллюсками. Видовое разнообразие выше, чем в эвтрофных водоёмах.
• Ихтиофауна: обычно включает как ценные виды (сиг, ряпушка, хариус, форель — в холодных водоёмах), так и более эврибионтные (окунь, плотва, щука, лещ). В мезотрофных озёрах часто обитают популяции судака и налима.

Физические параметры

• Термический режим: летняя стратификация (расслоение воды по температуре) выражена, но гиполимнион (нижний слой) не столь беден кислородом, как в эвтрофных озёрах. В зимний период заморные явления редки.
• Кислородный режим: содержание растворённого кислорода в поверхностных слоях высокое (8–12 мг/л), в придонных слоях летом может снижаться до 3–5 мг/л, но критических дефицитов обычно не возникает.

Примеры мезотрофных водоёмов

В России и мире существует множество водоёмов, классифицируемых как мезотрофные. К ним относятся:

• Онежское озеро (Россия, Карелия) — крупнейшее в Европе, большая часть акватории имеет мезотрофный статус, хотя отдельные заливы (например, Кондопожская губа) подвержены эвтрофикации.
• Ладожское озеро (Россия, Карелия/Ленинградская область) — северная часть озера олиготрофна, южная (Волховская, Свирская губы) — мезотрофна.
• Чудско-Псковское озеро (Россия/Эстония) — в целом мезотрофное, с участками, приближающимися к эвтрофному состоянию.
• Селигер (Россия, Тверская/Новгородская область) — система озёр, многие из которых классифицируются как мезотрофные.
• Байкал (Россия, Иркутская область/Бурятия) — в основном ультраолиготрофный, но прибрежные участки (например, в районе дельты Селенги) могут иметь мезотрофные черты.
• Женевское озеро (Швейцария/Франция) — после длительной эвтрофикации в XX веке благодаря природоохранным мерам вернулось к мезотрофному состоянию.
• Великие Американские озёра (США/Канада) — Верхнее озеро олиготрофно, а Эри и Онтарио в значительной степени мезотрофны, с локальными эвтрофными зонами.

Значение и использование

Экологическое значение

Мезотрофные водоёмы являются важными рефугиумами (убежищами) для многих видов гидробионтов, требующих чистых, но не слишком бедных вод. Они поддерживают высокое биоразнообразие и служат эталоном для оценки состояния водных экосистем. В них часто обитают редкие и охраняемые виды растений и животных (например, лососёвые рыбы).

Хозяйственное использование

• Рыболовство: мезотрофные водоёмы благоприятны для ведения как любительского, так и промышленного рыболовства. Уловы здесь выше, чем в олиготрофных, но не столь велики, как в эвтрофных, и представлены более ценными видами.
• Рекреация: высокая прозрачность воды, отсутствие массового цветения водорослей и приятный внешний вид делают мезотрофные водоёмы привлекательными для купания, дайвинга, парусного спорта и туризма.
• Водоснабжение: вода из мезотрофных водоёмов, как правило, требует меньшей очистки, чем из эвтрофных, но более сложной, чем из олиготрофных. Она пригодна для питьевого водоснабжения после стандартной обработки.

Научное значение

Мезотрофные водоёмы служат модельными объектами для изучения процессов эвтрофикации, сукцессии водных экосистем и влияния антропогенных факторов. Они используются в мониторинговых программах для оценки качества водной среды.

Антропогенное воздействие и охрана

Основной угрозой для мезотрофных водоёмов является антропогенная эвтрофикация — поступление избыточного количества биогенных элементов (фосфора и азота) со сточными водами, смывом с сельскохозяйственных полей, атмосферными выпадениями. Это приводит к переходу водоёма в эвтрофное состояние, которое сопровождается:

• Массовым развитием цианобактерий (цветение воды).
• Ухудшением кислородного режима, заморами рыбы.
• Снижением прозрачности и эстетической привлекательности.
• Обеднением видового состава, вытеснением ценных видов.

Для сохранения мезотрофного статуса водоёмов применяются меры по снижению биогенной нагрузки: строительство очистных сооружений, внедрение безотходных технологий в сельском хозяйстве, создание водоохранных зон, ограничение использования фосфорсодержащих моющих средств. В некоторых случаях проводится биоманипуляция — вселение рыб-фильтраторов (например, толстолобика) или удаление избыточной биомассы макрофитов.

См. также

• Трофность водоёмов
• Олиготрофный водоём
• Эвтрофный водоём
• Эвтрофикация
• Биогенные элементы

Источники

1. Хендерсон-Селлерс Б., Маркленд Х. Р. Умирающие озёра. Причины и контроль антропогенного эвтрофирования. — Л.: Гидрометеоиздат, 1990.
2. Китаев С. П. Экологические основы биопродуктивности озёр разных природных зон. — М.: Наука, 1984.
3. Винберг Г. Г. Первичная продукция водоёмов. — Минск: Изд-во АН БССР, 1960.
4. OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development). Eutrophication of Waters: Monitoring, Assessment and Control. — Paris: OECD, 1982.
5. Драбкова В. Г., Приймаченко А. Д. Мезотрофные озёра: характеристика и проблемы охраны // Водные ресурсы. — 1998. — Т. 25, № 4.