Устья рек, где встречаются пресные речные воды и соленая океанская вода, являются одними из самых продуктивных экосистем на Земле и домом для разнообразных видов дикой природы, — пишет eurekalert.org.

Устья рек также важны для устойчивого развития окружающей среды и мировой экономики.

«Эстуарии сложны тем, что они не в полной мере соответствуют науке о Земле или океанографии, — сказал Ник Нидзеко, профессор кафедры географии в Калифорнийском университете (Санта-Барбара). — Назовите их дельтами, заводями, лиманами, гаванями или заливами — эстуарные системы не являются ни полностью морскими, ни полностью речными или прибрежными. Такое смешение характеристик, разнообразие среды обитания и изменчивость качеств затрудняли получение выводов о том, какой вклад эти системы вносят в глобальные процессы, особенно в отношении круговорота углерода и питательных веществ через прибрежную зону.

«Мы ссылаемся на метаболизм экосистемы, как на общий метаболизм всего — всех животных и растений, — сказал Нидзеко. — Это комплексный показатель того, сколько органического углерода производится и потребляется в месте». По его словам, эстуарии, которые важны для рыболовства, транспортировки, судоходства и водоотведения, в основном изучаются на индивидуальной основе, но их совместное воздействие на количество углерода в океане по-прежнему является чем-то вроде черного ящика.

Согласно наблюдениям Нидзеко, более крупные эстуарные системы обычно менее производительны на единицу площади, чем меньшие. Концепция же «чем крупнее, тем эффективнее» имеет свои корни в эволюционной биологии.

 «Это хорошо работает с животными», — сказал ученый, имея в виду закон Клайбера. Закон состоит в том, что скорость метаболизма пропорциональна массе животного в степени 3/4. Чем больше животное, тем медленнее его метаболизм. «Мышь живет пару лет, ее сердце быстро бьется, и ей нужно постоянно есть, чтобы жить. Слон ест редко, его сердце бьется медленнее, и он живет десятилетиями», — объяснил Нидзеко.

Этот же закон пытались применить к эстуариям. Однако, изучив серию опубликованных исследований метаболизма экосистем, Нидзеко установил, что продуктивность эстуарной системы часто не соотносится линейно с размером: более крупные и глубокие экосистемы в лиманах оказываются менее производительными на единицу площади, чем более мелкие аналоги.

«Объяснения, почему у слона метаболизм медленнее, чем у мыши, содержат ответ на вопрос, почему область залива Сан-Франциско не так продуктивна на единицу площади, как Голета-Слау, — сказал Нидзеко. – В большей степени это обусловлено физикой. Статья показывает, что метаболизм связан с временем пребывания питательных веществ — другими словами, с тем, как быстро проходят питательные вещества через систему».

Выводы могут повлиять на то, как оцениваются преимущества эстуариев и их положение в глобальном круговороте углерода. Также исследование может скорректировать систему планирования при использовании районов в устьях рек. Учет размера и глубины в расчетах производительности лимана может также позволить ученым понять, какие ресурсы были потеряны в результате вторжения в прибрежные угодья и создания там портов, гаваней и очистных сооружений сточных вод.

Кроме того, результаты показывают, что несколько проектов по восстановлению меньших эстуарных систем могут иметь относительно больший эффект, чем один проект в более крупной системе. Но Нидзеко указывает также, что более крупные системы могут иметь некоторые возможности, которых нет у мелких систем, особенно в области биоразнообразия.

«Но это может дать некоторые указания относительно того, как разрабатывать или оценивать охраняемые зоны», — сказал он. В ближайшем будущем Нидзеко планирует использовать эту концепцию в масштабах океанского бассейна.

Источник: Научная Россия