Naukowcy z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu oraz Polskiej Akademii Nauk przyjrzeli się procesowi, który stanowi jedno z najpoważniejszych zagrożeń dla ekosystemów jeziornych na świecie. Chodzi o eutrofizację, zjawisko, które jest naturalnym etapem rozwoju jezior, jednak w wyniku działalności człowieka (m.in. rolnictwa, urbanizacji, gospodarki ściekowej) uległa ona znacznemu przyspieszeniu, prowadząc do degradacji ekosystemów wodnych.
W celu zbadania tego zjawiska, naukowcy wykorzystali okrzemki. To jednokomórkowe glony wytwarzające krzemionkowe pancerzyki, które pozostają w osadach jeziornych przez długi czas po obumarciu organizmu. - Przeprowadzone badania wykazały, że skład i względna obfitość okrzemek w osadach powierzchniowych jezior jest silnie związana z kluczowymi wskaźnikami eutrofizacji: przezroczystością wody, całkowitym fosforem oraz stężeniem chlorofilu-a w wodzie - mówi prof. Monika Rzodkiewicz z Instytutu Geoekologii i Geoinformacji WNGiG UAM, współautorka opublikowanego właśnie na ten temat artykułu.
Naukowcy podkreślają, że zrozumienie zależności pomiędzy organizmami wskaźnikowymi, a warunkami środowiskowymi jest kluczowe dla oceny stanu ekologicznego jezior oraz skutecznej ochrony zasobów wodnych. - W tym celu - opowiada naukowczyni - budowany jest zestaw treningowy (training set) oparty na analizie współczesnego składu zespołów okrzemkowych w jeziorach o zróżnicowanym stopniu eutrofizacji oraz na określeniu ich wymagań środowiskowych w odniesieniu do parametrów fizykochemicznych wody. Pozwala to na ilościowe powiązanie składu okrzemek z warunkami środowiska, a następnie na wykorzystanie tych zależności w rekonstrukcjach warunków panujących w przeszłości - mówi prof. Monika Rzodkiewicz.
Jak przebiegały badania? Naukowcy pobrali próbki z powierzchni osadów z 64 jezior Europy Środkowej o zróżnicowanym stopniu eutrofizacji. W osadach przeprowadzono analizę składu zespołów okrzemkowych oraz analizę chemiczną. Równolegle w wodzie jeziornej badacze mierzyli parametry fizykochemiczne, takie jak przezroczystość wody, stężenie chlorofilu-a, całkowity fosfor, pH, przewodnictwo elektrolityczne, zawartość tlenu oraz skład jonowy. - Zebrane dane poddaliśmy analizom statystycznym, które pozwoliły na określenie zależności pomiędzy zespołami okrzemek oraz poszczególnymi gatunkami a parametrami środowiska - mówi prof. Monika Rzodkiewicz.
- Praca nie tylko identyfikuje konkretne gatunki okrzemek jako naturalne wskaźniki jakości środowiska różnych stanów troficznych jezior, ale również dostarcza praktycznych narzędzi do rekonstrukcji zmian środowiskowych i wspomagania współczesnej oceny stanu ekologicznego jezior - mówi prof. Monika Rzodkiewicz. Jak dodaje badaczka, wyniki działań naukowców przydadzą się zarówno do monitoringu i oceny stanu jezior, jak i do wsparcia decyzji zarządczych (planowanie działań ochronnych i zarządzanie zasobami wodnymi) czy rekonstrukcji paleośrodowiskowych (odtwarzania przeszłych warunków ekologicznych jezior na podstawie okrzemek w osadach).
Jak mówi prof. Monika Rzodkiewicz: - Badania były częścią projektu NCN (2016/23/D/ST10/03071), pierwotnie skoncentrowanego na wioślarkach (Cladocera), a następnie rozszerzonego o analizę okrzemkową w celu zwiększenia precyzji rekonstrukcji środowiskowych. Do badań zaprosiła mnie dr Izabela Zawiska z Instytutu Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN w Warszawie, która jest współautorką artykułu.
Artykuł autorstwa prof. Moniki Rzodkiewicz (WNGiG UAM), dr Izabeli Zawiskiej (IGiPZ PAN) i Miłosza Sobczaka (WNGiG UAM), pt. “Diatoms as indicators of eutrophication: Relationship with transparency, total phosphorus and Chlorophyll-a concentration in Central European lakes”, ukazał się w wysokopunktowanym czasopiśmie naukowym Global Ecology and Conservation (Q1). Publikacja była możliwa dzięki wsparciu IDUB UAM w konkursie 166 OpenAccess. Z jej treścią można zapoznać się pod adresem: https://doi.org/10.1016/j.gecco.2025.e04025
Fotografie:
- prof. Monika Rzodkiewicz, fot. dr Izabela Zawiska
- okrzemka (zdjęcie SEM), fot. prof. Monika Rzodkiewicz
