Глобальная тенденция к засолению пресноводных экосистем вызвана антропогенной деятельностью человека

Засоление является одной из самых больших угроз для глобальных пресноводных экосистем и связанного с ними биоразнообразия, а также для здоровья и выживания человека. Эта проблема должна решаться совместными и целенаправленными усилиями научного сообщества, работающего в разных частях света. Последствия засоления на экологическом и эволюционном уровнях для пресноводных экосистем изменят их биоразнообразие и функционирование и, таким образом, повлияют на человеческие общества, полагающиеся на них как на экономическом, так и на здравоохранительном уровнях. Глобальное ускорение засоления пресной воды из-за деятельности человека, такой как сельское хозяйство, добыча ресурсов и урбанизация, и ее усиление в результате изменения климата является однозначным.

Пока исследования по этой проблеме разрознены и имеют точечный характер, что мешает продвижению вперед изучению этого глобального явления, от которого во многом будет зависеть жизнь человека на Земле. Также необходимо поднять вопрос об общей осведомленности этой уже не новой техногенной проблеме или можно сказать мировой угрозе. Сейчас идёт снижение водообеспеченности людей, связанное с прямым забором, чрезмерным использованием и изменениями в осадках и эвапотранспирации, вызванными в результате глобальных изменений.

Пока вопросов по этой непростой теме больше, чем ответов. Так, например новое исследование опубликованное на «cell.com», работа является частью проекта Евросоюза и частью проектов AQUACOSM и AQUACOSM-plus, где соавторами, а их больше девятнадцати (не считая двух рецензентов и редактора), поднимается ряд острых вопросов. Например, как засоление взаимодействует с другими факторами глобальных изменений, такими как потепление? Как разрушение среды обитания влияет на развитие инвазивных видов (чужеродные виды, которые попали на новую территорию и начали активно размножаться, вытесняя местные виды)? Или как далеко могут быть переданы последствия засоления через подключенные системы водоснабжения и канализации? Как засоление пресных вод модулирует структуру и функционирование пищевой цепи? Каково воздействие засоления пресной воды на микроорганизмы в почвах и в воде? Каково межконтинентальное засоление пресных вод и какие есть способы и методы мониторинга этого процесса. На все эти вопросы учёные разных стран должны искать ответы и причем сообща и как можно быстрее. Необходимы исследования для получения, например, полной картины того, как сельское хозяйство изменяет соленость пресноводных экосистем, ее последствия и как ими можно управлять. Такая картина может возникнуть только в результате взаимодействия между экспертами (например, эдафологами, гидрологами, экотоксикологами, фермерами, политиками и другими).

Хотя исследования в этой области растут, есть ключевые аспекты на экологическом и эволюционном уровнях, которые остаются без внимания.

Растущее засоление является проблемой, поскольку оно может увеличить стресс или смертность пресноводных организмов, что приводит к потере разнообразия и функциональности пресноводных экосистем, а с ними исчезнет выгода для человеческого общества, которые эти системы предоставляют.

ГЛОБАЛЬНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ СОЛЕНОСТИ

Соленость, концентрация растворенных солей в воде, является одним из ключевых экологических параметров, формирующих водное биоразнообразие во всем мире.

Глобальная тенденция к засолению пресноводных экосистем вызвана антропогенной деятельностью человека (например, сельское хозяйство, добыча водных ресурсов и добыча ископаемых, применение дорожных антиобледенителей). Кроме того, проблема сопряжена с прямыми экономическими издержками и может представлять опасность для здоровья человека, например, повышение концентрации свинца в питьевой воде. Или засоление пресной воды повышает выживаемость кишечной палочки и риск бактериальных нарушений. Так, например, в исследовании 2017 года в Бангладеше выявили процесс засоления и загрязнение мышьяком поверхностных вод. Обнаружено повышенное засоление пресной воды на северо-востоке США, идёт засоление альпийских рек, десятилетние закономерности антропогенного засоления в типичных горных ручьях северо-восточного Китая, соли, тригалометаны и эндокринные разрушители убивают экосистему реки Льобрегат в Каталонии и наконец засоление пресных вод в Крыму. В России богатые ионами калийные стоки влияют на параметры подвижности сперматозоидов окуня, Perca fluviatilis, и ухудшают раннее развитие обыкновенной плотвы Rutilus.

Эти процессы могут привести к потере видов и даже изменения pH в континентальном или глобальном среди многих других последствий.

Нынешнее понимание воздействия засоления пока не очень изучено и не понятно как с экологической, так и с эволюционной точек зрения. Многие ученые начинают предполагать, что засоленность приведет к изменениям, которые могут вызвать сложные химические или биологические взаимодействия на человека.

Уже существует теория общих последствий воздействий засоления, которые могут повлиять на генетическую и физиологическую мутацию человека и многих других видов животных, птиц, растений и микроорганизмов.

Ученые считают, что необходимо создать международную организацию с общей структурой вокруг такой глобальной проблемы, исходя из будущих сценариев засоления и нехватки пресной и чистой воды.

Большинство доступных в настоящее время исследований и наборов данных поступают из Северной Америки, Австралии и Европы, где в прошлом происходило сильное воздействие засоления в связи с индустриализацией и интенсивным сельским хозяйством. Там засоление все еще продолжается (например, заброшенные шахты, добыча угля).
Данных по Российским предприятиям, к сожалению, нет или их очень мало, поскольку у нас тоже ведется и добыча угля, золота, алмазов, а также разработка калийных солей, например под Волгоградом в градообразующем предприятии «Еврохим». А проблема серьезная и замалчивать ее не стоит.

Эффекты засоления зависят от состава и концентраций ионов, как с точки зрения фоновой солености, так и «химических коктейлей» ионов, созданных антропогенной деятельностью. Комбинация различных ионов (например, Na, K, Cl^++–СО₃^2–ТАК₄^2–) и мобилизация других элементов или ионов (например, Cu, Mn, Zn, Sr, NH⁴⁺, ПО₄^3–) может привести к чрезвычайно различным и сложным последствиям для конкретной среды обитания. Взаимосвязи между этими последствиями и химическими, биологическими и геологическими свойствами окружающей среды называются синдромом засоления пресной воды.

Очевидно, что необходима дополнительная информация о первичных производителях (например, фитобентосе или фитопланктоне), особенно с учетом того, что они являются ключевым компонентом водных систем.

Изменения в некоторой степени могут быть вызваны потерей потребителей (например, зоопланктона, рыбы), которое может способствовать цветению фитопланктона, хотя до сих пор неясно, насколько сильным может быть этот процесс при различных уровнях солености.

Существующие знания о токсикологических и индивидуальных реакциях рыб, амфибий и птиц должны применяться для оценки вызванных изменений солености во взаимодействиях (например, изменений в показателях популяций или изменений во вкусовых предпочтениях для охоты, вплоть до миграций на другие территории). Ещё плохо изучены физиологические реакции пресноводных насекомых на соленость.

Наконец, было показано, что соленость изменяет взаимодействие «хозяина и паразита», но информация ограничена несколькими исследованиями и должна быть дополнительно изучена.

Есть много регионов мира, где может произойти сильное засоление водных объектов, но это трудно доказать из-за отсутствия данных, например Индия или бедные африканские страны, где нещадно ведется добыча полезных ископаемых. Ну правда надо отдать должное, что и процветающие страны неохотно делятся этой проблемой, поскольку она требует вмешательства в экономику, а это не выгодно бизнесу и крупным корпорациям.

В настоящее время загрязнение водной среды приобретает глобальной характер. Это особенно опасно в условиях вероятного нарастания дефицита пресной воды во многих регионах и странах мира. По данным ООН около одного миллиарда человек живет в условиях постоянного дефицита пресной воды, к 2050 году их количество достигнет 6,3 млрд. человек.

С одной стороны, территория России – один из наиболее богатых водными ресурсами регионов мира. По запасам на Россию приходится свыше 4000 км3 возобновляемых водных ресурсов. В то же время Россия является одним из лидеров по добыче полезных ископаемых в мире, с другой стороны. А по добычи нефти в первом полугодии 2021 года Россия заняла 2-е место по объемам немного уступив США.