Ekološka neravnoteža u jezeru se obično može pripisati povećanom unosu hranljivih materija. Ovo dovodi do povećanog rasta fitoplanktona, nedostatka kiseonika, toksičnog cvetanja cijanobakterija i uginuća riba. Do sada su se kontrole u upravljanju jezerima fokusirale prvenstveno na unos fosfora da bi se suprotstavio ovom efektu.
Sada, ovu dogmu poljulja studija koju je sproveo Helmholc centar za istraživanje životne sredine (UFZ) u saradnji sa Univerzitetom u Arhusu (Danska) i Univerzitetom prirodnih nauka (Estonija) i objavljena u Nature Communications. Istraživači pokazuju da je azot takođe ključni pokretač rasta fitoplanktona u jezerima širom sveta.
Unos fosfora i azota iz poljoprivrednih izvora i postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda može imati snažan uticaj na rast fitoplanktona u rekama i jezerima.
„Međutim, ranije se pretpostavljalo da je rast fitoplanktona u jezerima uglavnom ograničen i vođen dostupnošću fosfora“, kaže glavni autor dr Danijel Greber sa UFZ. Osnovna teorija: Ako su u jezeru dostupne samo male količine fosfora, rast fitoplanktona je shodno tome ograničen. Nasuprot tome, velike količine fosfora će masovno pokretati rast fitoplanktona.
„U ovom modelu objašnjenja, azot ne igra nikakvu ulogu“, kaže Graeber. „Ovo je zasnovano na činjenici da specifične cijanobakterije u vodi mogu da vežu azot sadržan u vazduhu i da ga unesu u jezero. To bi, prema tome, sprečilo dugoročni nedostatak azota u jezerima.“
Niti bi višak zaliha azota mogao da podstakne rast fitoplanktona — i stoga ne bi mogao na kraju dovesti do eutrofikacije. „Ovaj model čini osnovu za upravljanje jezerima širom sveta, gde je naglasak stavljen na kontrolu unosa fosfora kako bi se sprečila eutrofikacija jezera“, objašnjava dr Tomas A. Dejvidson, limnolog sa Univerziteta Arhus i poslednji autor studije.
„Smanjenje unosa fosfora više puta ne uspeva da spreči eutrofikaciju. Ovo je, dakle, dovelo do pitanja da li jednačina vode uključuje još jednu nepoznatu.“ U svojoj sadašnjoj studiji, istraživački tim je sada jasno identifikovao azot kao takav faktor i na taj način ukazuje na nove pravce za nauku o unutrašnjim vodama (limnologiju) i upravljanje jezerima.
Otprilike 89 odsto jezera širom sveta su takozvana plitka jezera sa prosečnom dubinom do šest metara. Istraživači su izvršili svoja statistička istraživanja sa podacima o dugotrajnom praćenju iz 159 plitkih jezera u Severnoj Americi, Evropi i Novom Zelandu.
Za svako jezero su utvrdili odnos između odnosa ukupnog azota i ukupnog fosfora i koncentracije hlorofila-a kao mere biomase fitoplanktona tokom perioda od 5 godina.
„Želeli smo da utvrdimo dugoročne odnose između odnosa dva hranljiva sastojka i rasta fitoplanktona“, objašnjava Daniel Graeber. „Ideja za našu studiju potekla je sa nekoliko izuzetaka u prethodnoj studiji ekologije plitkih jezera. U nekim od jezera nismo videli linearnu korespondenciju između izmerene hranljive materije i odgovarajuće povećane ili smanjene koncentracije hlorofila-a“, kaže limnolog.
„Pitali smo se: da li je to moguće zbog odnosa hranljivih materija fosfora i azota? Već je bilo nekoliko studija koje su nagovestile da bi azot potencijalno mogao da igra važniju ulogu u rastu fitoplanktona u jezerima nego što se ranije pretpostavljalo.“
Statističke analize u njihovoj trenutnoj studiji podržavaju teoriju ovih studija i jasno su u suprotnosti sa tradicionalnim limnološkim konsenzusom: 60 procenata istraživanih vodnih tijela pokazuje vrlo visoku vjerovatnoću ograničenja dvostrukih nutrijenata. To bi značilo da i hranljive materije — fosfor i azot — imaju ograničavajući efekat na rast fitoplanktona u većini jezera.
„Odnosi su bili toliko jasni da u početku nisam mogao ni da poverujem. Oni su tačno odgovarali onome što je bilo poznato iz laboratorijskih eksperimenata — ovo je bilo zaista zapanjujuće“, kaže Greber.
„Rezultat je izdržao temeljno testiranje statistike: podaci su bili čvrsti. Naši rezultati potvrđuju hipotezu da azot nije pasivan učesnik u ekologiji jezera. I uspeli smo da dokažemo sa širokom bazom podataka po prvi put da se ovo jasno odnosi na jezera širom sveta“. Istraživački tim sada podstiče dalja istraživanja, kako na terenu, tako i kroz modeliranje, pomoću kojih se mogu testirati rezultati njihove analize podataka.
Svojom studijom, istraživači su figurativno uvukli azot u jednačinu ekologije jezera. Oni preporučuju da se u praksi azotu sada posveti više pažnje u upravljanju jezerima. „Potrebno nam je dugoročno istraživanje odnosa hranljivih materija kako bismo osigurali uspeh efikasnog i efektivnog upravljanja eutrofikacijom“, kaže Graeber. „Ovo zahteva veći fokus na inpute iz poljoprivrede, koji generalno imaju visok sadržaj azota.“
