Согласно данным нового исследования, загрязнение фосфором в пресноводных бассейнах по всему миру доходит до опасных уровней.
Ученые Университета Небраски во главе с Месфин Меконнен оценили глобальное количество фосфора в результате деятельности человека с 2002 по 2010 год. Этот химический элемент является компонентом минеральных удобрений, поскольку он повышает урожайность сельскохозяйственных культур. Однако большая часть фосфора, применяемого в качестве удобрения, не усваивается растениями, а накапливается в почве или смывается в реки, озера и моря. Результаты показывают, что глобальная активность человека выбрасывает 1,62 млн. тонн фосфора в год в основные пресноводные бассейны мира.
Исследование также показало, что человеческая активность превзошла способность Земли разбавлять и ассимилировать избыточные уровни фосфора в пресных водоемах. Авторы обнаружили, что загрузка фосфора превысила ассимиляционную способность пресноводных организмов. «Во многих районах мира либо недостаточно воды для ассимиляции фосфора, либо загрязняющая нагрузка настолько велика, что водная система не может усвоить все», — сказал Меконнен.
Результаты исследования также указывают на то, что пресноводные организмы в районах с высоким уровнем загрязнения воды, будут страдать от эвтрофикации или избыточного уровня питательных веществ из-за высоких уровней фосфора. Эксперт из Нидерландов Джоп Шинс говорит: «Эвтрофикация из-за загрязнения фосфора вызывает цветения водорослей, что может привести к смертности рыб и растений из-за недостатка кислорода и света. Это также уменьшает использование воды для человека».
Авторы нового исследования рассмотрели сельскохозяйственную деятельность, чтобы рассчитать общее количество искусственного фосфора, поступающего в поверхностные воды Земли с 2002 по 2010 год. Они собрали данные о том, сколько удобрений применяется на каждую культуру в каждой стране, а также оценивается производство фосфора глядя на потребление белка на душу населения в каждой стране. «Ранее ученые рассчитали глобальные нагрузки по фосфору, но мы пошли дальше, и изучили нагрузку по различным категориям, таким как разные культуры, страны и экономические сектора, которые никто не делал», сказал Меконнен.
Китай внес 30 процентов пресноводного фосфора, а Индия — 8 процентов, а США — 7 процентов. Самый большой вклад в глобальную загрузку фосфора приходится на сточные воды — 54 процента, за ними следуют сельское хозяйство — 38 процентов, и промышленность — 8 процентов.
Исследователи также оценили уровень загрязнения воды (WPL) основных речных бассейнов Земли, путем сравнения количества пресной воды, необходимой для разбавления избыточного фосфора до допустимой концентрации. Если пресноводный бассейн имеет WPL выше одного, нарушаются стандарты качества воды, и бассейн получает больше загрязнений фосфора, чем может усвоить. Результаты показывают, что пресноводные бассейны с WPL выше одного покрывают 38 процентов земной поверхности Земли, за исключением Антарктики. Эти бассейны часто расположены в густонаселенных районах или регионам с интенсивным сельским хозяйством.
Наиболее сильно загрязненные пресноводные районы включают бассейн реки Арал, реку Хуан-Хе в Китае, реки Инд и Ганг в Индии и Дунай в Европе. Согласно полученным данным, менее населенные регионы, такие как Австралия и Северная Африка, также страдают от высокого уровня загрязнения воды. По словам Меконнена, эти регионы имеют меньшие фосфорные нагрузки по сравнению с Китаем и Европой, но у них гораздо меньше воды.