Задачи альгологов в организации экологического мониторинга окружающей среды и прогнозирования развития водорослей

Задачей экологического мониторинга является обнаружение в экосистемах изменений антропогенного характера. Решить эту задачу можно различными методами: периодически определяя изменения некоторых показателей загрязнения данной биоты или непрерывно собирая интегральные показатели на весьма значительных территориях.

Наблюдения являются основной формой организации диагностического мониторинга, регистрирующего положение дел в экосистеме в текущий момент времени. Система диагностического мониторинга должна предусматривать также наблюдения за разнообразными биологическими показателями, в которых ожидается отклик (изменение численности отдельных видов, изменение видового разнообразия) и появление которых следует считать откликом (возникновение уродств, нарушение морфологиче-ких признаков в пределах популяции). Водоросли широко используют как индикаторные организмы при экологическом мониторинге.

Физико-химические методы индикации состояния окружающей среды не дают непосредственного ответа на вопрос о возможном отклике экосистемы на те или иные загрязнения. Поэтому большое значение приобретают методы биологического анализа вод, почв, воздуха, в системе которых водоросли, благодаря стенотопности многих видов, их высокой чувствительности к условиям окружающей среды, играют важную роль.

Морские водоросли – удобный тест-объект при исследовании загрязнения моря, в том числе радиоактивного и нефтяного. При отборе регистрируемых показателей следует использовать разнообразные подходы, облегчающие обнаружение отклика на различных уровнях биологической организации – субклеточном, клеточном, организменном, популяционном и биоценотическом.

На субклеточном и клеточном уровнях регистрируют первичные нарушения биохимических механизмов и макромолекулярных структур живой клетки под действием загрязнителей; на клеточном и организменном – морфоцитологические отклонения и нарушения клеточных структур в результате локального действия загрязнителя; на организменном и популяционном – морфологические отклонения в онтогенезе индивидов и нарушения основных физиологических показателей, определяющих состояние организма в результате воздействия загрязнителя; на популяционном и биоценотическом – перестройку структуры природных сообществ, изменения продуктивности образующих его популяций и показателей устойчивости экосистемы по отношению к данному воздействию.

К этой категории относятся показатели, характеризующие количество биомассы, число видов, содержание веществ в системе и др. При экологическом мониторинге роль интегральных признаков и характеристик экологических систем, усредненных в больших масштабах, становится исключительной.

В России созданы спутниковые системы “Метеор”, “Метеор-Природа”, наблюдения которых за водохранилищами и природными водными объектами позволяет с большой точностью судить об изменении состояния этих объектов, в том числе антропогенного характера.

При дистанционном мониторинге в качестве индикатора биологической продуктивности водоемов обычно служит фитопланктон. Основной параметр, на котором может основываться дистанционное зондирование фитопланктона, – поглощающие и флуоресцентные характеристики хлорофилла а в видимом диапазоне спектра. Методической основой прогностического мониторинга является постановка активного эксперимента.

Прогноз состояния водных экосистем и выявление тенденций их изменения крайне важны для перспективного планирования рациональной эксплуатации водоемов. Поэтому особое значение приобретают исследования, направленные на создание теории прогноза изменения экосистем в водоемах, находящихся под воздействием различных антропогенных влияний. Эталоном для сравнения могут быть водоемы заповедных зон.

Таким образом, диагностический мониторинг в комбинации с прогностическим составляют основу основ стратегии экологического мониторинга, контролирующего последствия изменений, связанных с деятельностью человека на суше, в воде и атмосфере.