Оценки годового общего экспорта фосфора из водораздела Pothole Till площадью 100 км2 при различных сценариях дренажа, отдельные годы показаны черными кругами (усы представляют 1,5 межквартильного размаха). Нижняя (синяя) горизонтальная линия обозначает медианный экспорт из базового сценария без дренажа, а верхняя (зеленая) линия обозначает общий экспорт фосфора, вдвое превышающий медианную базовую оценку. Кредит: FACETS (2024). DOI: 10.1139/facets-2023-0207
От лугов до бореальных лесов, Саскачеван имеет некоторые из самых динамичных экосистем в стране и является домом для не менее сложных водных систем. Такие исследователи, как доктор Колин Уитфилд (Ph.D.), доцент Школы окружающей среды и устойчивого развития и член Глобального института безопасности водных ресурсов в Университете Саскачевана (USask), пристально следят за водным ландшафтом Саскачевана.
«Как биогеохимик и ученый-эколог, я действительно заинтересован в понимании воздействия различных стрессоров на экосистемы», — сказал Уитфилд. «Я часто смотрю на масштаб водораздела, понимая, как движение воды через ландшафты влияет на такие процессы, как чистый воздух и вода».
Саскачеван является домом для примерно 4,6 миллионов акров водно-болотных угодий, которые покрывают более 47 миллионов акров сельскохозяйственных земель. Известные как регион прерийных ям, эти мелкие водоемы остались после отступления ледников и были частью ландшафта на протяжении тысяч лет.
Используя новую модельную структуру, Уитфилд и его коллеги проиллюстрировали значимость осушения водно-болотных угодий и сложность водных систем в регионе прерий в недавно опубликованной статье в FACETS.
«Водно-болотные угодья в изобилии встречаются в прериях, но в районах, используемых для сельского хозяйства, они могут создавать проблемы для производства», — сказал Уитфилд. «С другой стороны, они невероятно ценны для общества за экосистемные услуги, которые они предоставляют».
Уитфилд и его коллеги обнаружили, что пороговое значение осушения (где воздействие начинает становиться заметным) составляет всего 10%. Уитфилд сказал, что эти результаты могут помочь предоставить больше контекста для сложности водных систем в прериях и могут быть использованы для разработки политики сохранения водно-болотных угодий.
Карта (NAD1983, зона UTM 13 N) >4000 водоразделов, определенных в наборе данных HydroSHEDS (Lehner et al. 2008) по всей экозоне прерий Канады, охватывающей провинции Альберта (AB), Саскачеван (SK) и Манитоба (MB). Класс Pothole Till (Wolfe et al. 2019b) выделен (синие полигоны), а местоположение исследуемой области в Канаде показано на врезной карте. Кредит: FACETS (2024). DOI: 10.1139/facets-2023-0207
Водно-болотные угодья играют важную роль в качестве воды в прериях. Действуя как губки, водно-болотные угодья способны удерживать больше воды на ландшафте и могут улавливать и удалять агрохимикаты или питательные вещества.
Избыток питательных веществ в реках и водохранилищах может осложнить процессы очистки питьевой воды и увеличить риск токсичного цветения водорослей, что оказывает большое влияние на рекреационную деятельность. Каждый год в озерах Саскачевана наблюдается обильное цветение водорослей, которое усугубляется загрязнением питательными веществами.
По словам Уитфилда, водно-болотные угодья на сельскохозяйственных землях полезны для хранения воды, что может предотвратить сток воды и ограничить наводнения ниже по течению.
«С меньшим количеством водно-болотных угодий у нас больше воды и питательных веществ, покидающих ландшафт и стекающих в реки и озера. У нас также чаще случаются наводнения», — сказал Уитфилд.
Уитфилд надеется, что его исследование поможет информировать и просвещать о важности водно-болотных угодий для окружающей среды и общества.
«Главная проблема заключается в том, как эффективно управлять этими системами, чтобы у нас было здоровое сельское хозяйство, а также здоровая окружающая среда», — сказал Уитфилд.
Дополнительная информация: Колин Дж. Уитфилд и др., Комплексная оценка воздействия на экосистемные услуги, связанные с дренажем водно-болотных угодий с выбоинами прерий, количественно определяющая широкомасштабные потери, FACETS (2024). DOI: 10.1139/facets-2023-0207
Предоставлено Университетом Саскачевана
