Стадии развития озёрных экосистем

Продолжительность существования водоёмов суши различнаот десятков миллионов до десятков лет, а иногда — и меньше. Древнейшие озера — глубочайшие среди озер суши Байкал и Танганьика, возраст которых оценивается в 20−25 млн. лет. Крупнейшему озеру Земли — Каспию, пережившему 87 эпохальных гидроклиматических циклов, — около 6,5 млн. лет, за которые наибольший размах колебания его уровня составил 200 м. Многие озёра, имеющие возраст, соизмеримый с длительностью гидроклиматических циклов, проходят, по мнению ряда лимнологов, несколько стадий в эволюционном развитии своей экосистемы.

При своем возникновении озеро наиболее глубоко, гиполимнион может быть многократно толще эпилимниона, который малопродуктивен, поэтому вода в нем прозрачна. Эта стадия «озёрной юности» именуется олиготрофией. По мере переработки гидродинамическими процессами берегов озёрной чаши и накопления в ней донных отложений водоём мелеет. Увеличивается в нем продуктивность биоты вследствие добавления к аллохтонным биогенным веществам всё большего количества автохтонных — продуктов деструкции накапливающегося в озёрной воде и илах органического вещества. И озеро постепенно переходит сначала в промежуточную стадию — мезотрофию, характеризующуюся умеренным развитием продукционнодеструкционных процессов. А затем, из-за убыстряющегося заиления и накопления в экосистеме уже преимущественно автохтонных органических и биогенных веществ, вступает в стадию «озёрной зрелости» (эвтрофию)^[1]. По мере заиления чаши уровень воды в котловине повышается, возрастает расход воды в истоке озёрной реки, усиливается размыв ее русла, что, в конечном счете, приводит к спуску воды из котловины, превращающуюся в дренированную речной сетью озёрную равнину. Так исчезло, по-видимому, когда-то приледниковое озеро в Молого-Шскснинской низине, спущенное Волгой и ес притоком Шексной¹, а в 40-х годах XX века частично восстановленное в виде Рыбинского водохранилища.

Третья стадия медленного природного эвтрофирования озёрной экосистемы может быть и иной. Если с заболоченного водосбора в неглубокое олиготрофное озеро поступает мало биогенных и легко окисляемых водными организмами органических веществ, и оно зарастает макрофитами, в нём накапливаются органические кислоты и трудно окисляемые бактериями остатки макрофитов. В таком водоёме возникает стадия «озёрной старости» — дистрофия озёрной экосистемы, которая ведёт к постепенному заболачиванию сначала озёрной чаши, а затем — и окружающих ее пологих склонов котловины. Так озеро постепенно превращается в болото.

Эволюционное развитие экосистемы водоёма многократно ускоряется тогда, когда в него или его притоки сбрасываются сточные воды, обогащённые минеральными биогенными и органическими веществами. Это так называемое антропогенное эвтрофирование может привести эвгрофную, наиболее продуктивную, экосистему к гипертрофии. Эта стадия характеризуется избыточным накоплением в водоёме органических веществ, исчезновением растворенного в воде кислорода и ценных пород рыбы, появлением такого цвета, привкуса и запаха, которые делают воду непригодной для питья.

Продолжительность каждой стадии эволюционного изменения экологического состояния одного и того же озера может быть существенно различна, как и одной и той же стадии у озёр, расположенных в разных природных зонах или имеющих различные глубины и размеры водосбора и акватории, или разную интенсивность водообмена. Кроме того, на скорость эволюции сильно влияет устойчивость экосистемы, т. е. сё способность противостоять внешним воздействиям, которые нарушают гидроэкологическую структуру и нормальное функционирование абиотической либо биотической её частей и всей экосистемы в целом^[2][3]. Устойчивость водной экосистемы тесно связана с её уязвимостью, определяемой степенью зависимости водной экосистемы от внешних воздействий (природных или антропогенных), которые могут привести к нарушению её структуры и функционирования, т. с. к потере устойчивости. Уязвимость озёр, особенно в стадии олиготрофии, существенно большая, чем речных и морских экосистем.

При смене гидроклиматических эпох внешние условия развития процессов в озёрах могут измениться настолько, что устойчивость водной экосистемы преодолевается, и ее эволюционное развитие прерывается. Так, при резком похолодании климата и увеличении притока воды в озёрную котловину возможны сильный подъем уровня воды в ней и омоложение экосистемы вплоть до олиготрофии. После чего начинается повторно эволюционный процесс старения озёрной экосистемы по мере заполнения чаши озера новыми донными отложениями (см. раздел 10.5).

• [1] Три термина трофической классификации озер введены в лимнологию АвгустомФ. Тинеманом (1882−1960): Thienemann A. Seetypen // Naturwissenschaften. — 1921. -Bd. 18. — S. 1−3.
• [2] Спиридонов А. И., Спиридонова Н. А. К геоморфологии Молого-Шекснинскойнизины // Вести. Моек, ун-та. Сер. физ.-мат. и сстсств. наук. — 1952. — № 2.
• [3] Михайлов В. Н., Эделынтейн К. К. Оценка устойчивости и уязвимости водныхэкосистем с позиций гидроэкологии // Вести. Моек, ун-та. Сер. 5. География. -1996.-№ 3.-С. 27−34.