Изменения гидрохимического режима Онежского озера с начала 1990-х годов

В новых климатических условиях Карелии (мягкие зимы, увеличение количества жидких осадков, меньшее промерзание почвы) увеличивается поступление в озера аллохтонного органического вещества с речными водами. В связи с геохимическими особенностями Фенноскандии в водоемы попадает больше гумусовых веществ в комплексе с железом и фосфором. Это может привести к изменению гидрохимического режима, качества воды и условий обитания биоты. Впервые для водоемов Карелии на примере Петрозаводской губы Онежского озера оценены многолетние изменения (1963—2017 гг.) показателей-маркеров аллохтонного органического вещества. Выявлено, что с 1990-х годов в воде Петрозаводской губы достоверно возрастает цветность воды (от 56 до 73 град), содержание взвеси (от 1.6 до 3 мг/л), железа (от 0.12 до 0.42 мг/л), фосфора (от 12 до 22 мкг/л). Это приводит к изменению карбонатной системы воды залива — достоверно увеличивается концентрация углекислого газа (от 1.2 до 3.0 мг/л), падает величина рН (от 7.22 до 7.12) и содержание кислорода (от 101 до 92% насыщения). Наиболее высокими оказались коэффициенты корреляции Спирмена между показателями и годом исследования для весеннего периода, когда залив отделен от открытого плеса озера термическим баром и находится под сильным влиянием речных вод. Одновременно с изменением гидрохимического режима происходит увеличение количества железа в верхнем слое илов (от 0.65 до 4.8% от в.с.н.). Это привело к снижению численности макрозообентоса в 6—7 раз.

1. Аналитические, кинетические и расчетные методы в гидрохимической практике / под ред. П.А. Ло-зовика, Н.А. Ефременко. СПб.: Нестор-История, 2017. 272 с.

2. Белкина Н.А. Химический состав донных отложений // Состояние водных объектов Республики Карелия. По результатам мониторинга 1998—2006 гг. / отв. ред. П.А. Лозовик, Т.П. Куликова, Н.Н. Мартынова. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2007. С. 40-49.

3. Васильева Е.П., Белкина Н.А. Общая характеристика донных отложений // Онежское озеро. Экологические проблемы / отв. ред. Н.Н. Филатов. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 1999. С. 120-145.

4. Вислянская И.Г. Структура и динамика биомассы фитопланктона // Онежское озеро. Экологические проблемы / отв. ред. Н.Н. Филатов. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 1999. С. 146-157.

5. Джамалов Р.Г., Сафронова Т.И., Телегина Е.А. Внутригодовое распределение стока рек с оценкой роли зимней межени // Водные ресурсы. 2017. Т. 44. № 6. С. 603-611.

6. Калинкина Н.М., Сидорова А.И., Полякова Т.Н., Белкина Н.А., Березина Н.А., Литвинова И.А. Снижение численности глубоководного макрозообентоса Онежского озера в условиях многофакторного воздействия // Принципы экологии. 2016. Т. 5. № 2. С. 47-68. URL. http://ecopri.ru/joumal/article.php?id=5182 (Дата обращения: 26.02.2018).

7. Калинкина Н.М., Теканова Е.В., Сярки М.Т. Экосистема Онежского озера: реакция водных сообществ на антропогенные факторы и климатические изменения // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2017. № 1. С. 4—18.

8. Калюжный И.Л., Лавров С.А. Гидрофизические процессы на водосборе: экспериментальные исследования и моделирование. Спб.: Нестор-История, 2012. 616 с.

9. Линник П.Н., Набиванец Б.И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. Л.: Ги-дрометеоиздат, 1986. 273 с.

10. Лозовик П.А. Кислотно-основное равновесие поверхностных вод гумидной зоны // Геохимия. 2007. № 10. С. 1139-1144.

11. Лозовик П.А. Геохимическая классификация поверхностных вод гумидной зоны на основе их кислотно-основного равновесия // Водные ресурсы. 2013. Т. 40. № 6. С. 583-592.

12. Мелешко В.П. Потепление климата: причины и последствия // Химия и жизнь. 2007. № 4. С.6-12.

13. Назарова Л.Е. Атмосферные осадки в Карелии // Труды Карельского научного центра РАН. 2015. № 9. С. 114-120.

14. Назарова Л.Е. Современные климатические условия водосбора Белого моря // Изв. Русского географического общества. 2017. Т. 149. Вып. 5. С. 16-24.

15. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Общее резюме. М.: Росгидромет, 2008. 28 с.

16. Петров М.П. Термический режим // Экосистема Онежского озера и тенденции ее изменения / ред. З.С. Кауфман. Л.: Карельский научный центр АН СССР, 1990. С. 32-37.

17. Пирожкова Г.П. Химический состав приточных вод бассейна Онежского озера // Притоки Онежского озера / ред. З.С. Кауфман. Петрозаводск: Карельский научный центр АН СССР, 1990. С. 4-37.

18. Пьявченко Н.И., Нестеренко И.М., Чесноков В.А. Мелиорация и природа Севера. Петрозаводск: Карелия, 1980. 76 с.

19. Рыжаков А.В., Зобкова М.В., Лозовик П.А. Особенности содержания и распределения форм фосфора в водоемах гумидной зоны // Труды Карельского научного центра РАН. 2016. № 9. С. 33-45.

20. Сабылина А.В. Внешняя нагрузка на озеро // Крупнейшие озера-водохранилища Северо-Запада европейской территории России: современное состояние и изменения экосистем при климатических и антропогенных воздействиях / отв. ред. Н.Н. Филатов. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2015. С. 68-72.

21. Сабылина А.В. Поступление в Онежское озеро органического углерода, общего фосфора и общего азота с речным стоком и вынос с водами р. Свири в 1965-2008 годах // Труды Карельского научного центра РАН. 2016. № 9. С. 68-77.

22. Стадниченко А.П. Влияние сернокислого железа на быстрые поведенческие и физиологические реакции катушки роговой (Molluska: Gastropoda: Pulmonata) // Гидробиологический журнал. 2014. Т. 50. № 4. С. 45-50.

23. Теканова Е.В., Кравченко И.Ю., Потахин М.С., Богданова М.С. Анализ природных факторов формирования биологической продуктивности водоемов в разных ландшафтах Карелии // Принципы экологии. 2017. № 2. С. 61-69. URL. http://ecopri.ru/journal/article.php?id=5802 (Дата обращения: 26.02.2018).

24. Bartels P., Hirsch P.E., Svanback R., Eklov P. Dissolved organic carbon reduces habitat coupling by top predators in lake ecosystems // Ecosystems. 2016. V. 19. P. 955-967.

25. Brothers S., Kohler J., Attermeyer K., Grossart H.P., Mehner T., Meyer N., Scharnweber K., Hilt S. A feedback loop links brownification and anoxia in a temperate, shallow lake // Limnol. Oceanogr. 2014. V. 59. № 4. P. 1388-1398.

26. Efremova T., Palshin N., Zdorovennov R. Long-term characteristics of ice phenology in Karelian lakes // Estonian J. of Earth Sci. 2013. V. 62. № 1. P. 33-41.

27. Lehtovaara A., Arvola L., Keskitao J., Olin M., Rask M., Salonen K., Sarvala J., Tulonen T., Vuorenmaa J. Responses of zooplankton to longterm environmental changes in a small boreal lake // Boreal Environment Research. 2014. V. 19 (suppl. A). P. 97-111.

28. Lenard T., Ejankowski W. Natural water browni-fication as a shift in the phytoplankton community in a deep hard water lake // Hydrobiologia. 2017. V. 787. P. 153-166.

29. Sarkkola S., Nieminen M., Koivusalo H., Laurin A., Kortelainen P., Mattsson T., Palviainen M., Piirainen S., Starr M., Finir L. Iron concentrations are increasing in surface waters from forested headwater catchments in eastern Finland // Science of the Total Environment. 2013. V. 463-464. P. 683-689.

30. Strock K.E., Saros J.E., Nelson S.J., Birkel S.D., Kahl J.S., McDowell W.H. Extreme weather years drive episodic changes in lake chemistry: implications for recovery from sulfate deposition and long-term trends in dissolved organic carbon // Biogeochemistry. 2016. V. 127. P. 353-365.

31. Vuori K.-M. Direct and indirect effects of iron on river ecosystems // Ann. Zool. Fennici. 1995. V. 32. P. 317-329.