Кислые сульфатные почвы характеризуются оранжевым оттенком и склонностью убивать окружающую растительность и рыбу. Поскольку деятельность человека и изменение климата ускоряют появление новых кислых сульфатных почв, становится крайне важно понять роль, которую геохимия и микробиология играют в этом процессе, чтобы найти эффективные стратегии смягчения последствий.
Обширные исследования д-ра Андерса Джонсона из Университета Линнея вдоль побережья Швеции показывают широкое распространение «отвратительных почв», подчеркивая их значительное влияние на качество воды и здоровье экосистемы. Его докторская диссертация дает ценную информацию о микробиологии кислых сульфатных почв, которые называют «самыми отвратительными почвами на Земле» из-за угрозы, которую они представляют для экосистем.
Кислотные сульфатные почвы становятся активными, когда богатые сульфидами отложения, обычно встречающиеся в современных или исторических прибрежных зонах, подвергаются воздействию кислорода либо в результате естественной, либо человеческой деятельности. Это запускает химические реакции, ускоренные резидентными микробными сообществами, которые снижают pH почвы и выделяют вредные кислоты и металлы.
«Когда в этих районах идут дожди или тают снега, накопленная кислота и растворенные металлы смываются в близлежащие водоемы, что при достаточно высокой концентрации может привести к гибели растений и рыб», - говорит Джонсон, исследователь и доктор экологии в Университете Линнея.
Хотя эти почвы выделяют различные тяжелые металлы, алюминий является одним из основных. Высокая концентрация алюминия в водоемах приводит к гибели рыбы, поскольку металл связывается с жабрами рыб и не дает им получать кислород из воды.
Так, произошедший мор рыбы на севере Швеции был напрямую связана с кислотой и металлами, выделившимися из кислых сульфатных почв. Кроме того, в некоторых водно-болотных угодьях страны недавно наблюдались необъяснимые гибели рыбы, которые, возможно, связаны с кислыми сульфатными почвами. Диссертация Джонсона основана на исследованиях побережья Швеции протяженностью 2000 километров.
Швеция и Финляндия имеют самое большое присутствие бореальных кислых сульфатных почв в мире. Отчет из Финляндии от 2002 года показал, что кислые сульфатные почвы ответственны за большее количество кислот и металлов, выбрасываемых в окружающую среду, чем вся финская промышленность.
Масштабы этих почв в Швеции до сих пор полностью не известны, но, как отмечает Джонсон, исследователям известно о больших территориях таких почв на севере страны, и есть мнение, что они расширяются на юг Швеции.
«И хотя размеры полей кислых сульфатных почв на юге Швеции, как правило, меньше, они имеют тенденцию становиться более кислыми и выделять больше кислоты и металлов в окружающую среду», - говорит Джонсон.
Богатые сульфатом отложения, которые могут превратиться в кислые сульфатные почвы, делают это, когда подвергаются воздействию кислорода при осушении и высыхании. Этот процесс стал более частым и станет еще большей проблемой в будущем из-за деятельности человека, объясняет Джонсон.
«Кислые сульфатные почвы в Швеции станут гораздо большей проблемой, поскольку засухи станут более частыми, а водно-болотные угодья будут осушаться для нужд сельского хозяйства», - объясняет Джонсон.
Исследователи из Университета Линнея изучают геохимические и микробиологические процессы, происходящие при развитии кислых сульфатных почв, и одновременно ищут способы смягчения негативных экологических последствий. Однако текущие стратегии являются дорогостоящими и не очень эффективными. Они включают либо обработку почв известняком для нейтрализации закисления, либо повторное затопление территорий для замедления процесса.
«Лучшая стратегия, которую мы знаем на данный момент, - это изначально не допустить окисления этих почв. Как только процесс начался, его очень трудно остановить. Знание того, где находятся эти почвы, - один из способов избежать их нарушения», заключил ученый.
Источник: Linnaeus University.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.