Оценка состояния эвтрофикации

Разработка руководства по общим процедурам оценки состояния эвтрофикации

CEARAC разработал руководство для оценки состояния эвтрофикации с использованием технологии дистанционного зондирования. В 2009 году мы разработали «Руководство по процедурам оценки состояния эвтрофикации для региона NOWPAP, включая оценку наземных источников питательных веществ»  («Руководство по общим процедурам NOWPAP») [1]. Затем были проведены тематические исследования в отдельных районах региона NOWPAP, чтобы проверить обоснованность предложенных процедур. На основе полученных данных в 2013 и 2015 годах были опубликованы пересмотренные версии документа. [2, 3]. В обновленном «Руководстве по общим процедурам NOWPAP» 2013 года процедуры оценки состояния эвтрофикации были разделены на две части.

Первая часть — процедура скрининга (первичная диагностика) — предусматривает  предварительную оценку эвтрофикации с использованием трех минимально необходимых параметров.

Вторая часть — комплексная процедура (вторичная диагностика) — предствавляет собой более детальный анализ, предназначенный для проведения всесторонней оценки только в тех районах, где признаки эвтрофикации были выявлены на этапе первой диагностики.

Такой подход позволяет эффективно сосредоточить ресурсы на целевых участках, отобранных на основе первичной диагностики. Кроме того, в пересмотренном издании «Руководства по общим процедурам NOWPAP» 2015 года были обновлены используемые параметры. Один из них — поступление питательных веществ и время их пребывания — был заменен на «долгосрочный тренд химического потребления кислорода (ХПК) или общего органического углерода (ТОУ)».

References

[1] NOWPAP CEARAC, “Procedures for assessment of eutrophication status including evaluation of land-based sources of nutrients for the NOWPAP region”, (the NOWPAP Common Procedure , 2009).
[2] NOWPAP CEARAC , “Procedures for assessment of eutrophication status including evaluation of land-based sources of nutrients for the NOWPAP region” ,  (the NOWPAP Common Procedure 2013 Revised Edition)
[3] NOWPAP CEARAC, “Procedures for assessment of eutrophication status including evaluation of land-based sources of nutrients for the NOWPAP region “, (the NOWPAP Common Procedure 2015 Revised Edition)

Предварительная оценка состояния эвтрофикации

CEARAC провел предварительную оценку состояния эвтрофикации в регионе NOWPAP в соответствии с процедурой скрининга (первичной диагностики), изложенной в «Руководстве по общим процедурам NOWPAP». Для анализа использовались следующие три минимально необходимых параметра:
(1) Тенденции химического потребления кислорода (ХПК) или общего органического углерода (ТОУ)
(2) Возникновение красных приливов и гипоксии
(3) Концентрация хлорофилла-а (CHL-a), полученная со спутниковых данных

Результаты «Оценки состояния эвтрофикации» опубликованы в CEARAC Web-GIS: https://cearac.nowpap.org/map-webgis/.

Цвет круга на карте указывает на состояние эвтрофикации каждой области.
● Неэвтрофная область: только один из трех параметров показывает признак эвтрофикации.
● Потенциально эвтрофная область: два из трех параметров показывают признаки эвтрофикации.
● Эвтрофная область: все три параметра показывают признаки эвтрофикации.
● Улучшенная область: либо (1), либо (2) из трех параметров выше показывают улучшение состояния эвтрофикации.

Области, классифицированные как «Потенциально эвтрофные» или «Эвтрофные» по результатам первичной диагностики, будут дополнительно проанализированы в рамках комплексной оценки (вторичной диагностики).

Результаты оценки по кажому из трех параметров можно просмотреть в CEARAC Web-GIS.

(1) Тренд ХПК
△ на карте CEARAC Web-GIS — это участки мониторинга ХПК.
▲ тенденция к увеличению;
▲ тенденция к уменьшению;
▲ нет существенных изменений.
Области, отмеченные ▲, указывают на наличие симптомов эвтрофикации.
Расчитываются среднегодовые значения ХПК на участках мониторинга в морской зоне NOWPAP, и оцениваются долгосрочные тенденции с помощью теста Манна-Кендалла.
Период наблюдения 1978 — 2014 гг.

 

(2) Случаи возникновения красного прилива и гипоксии
Размер и количество каждого 〇 на карте CEARAC Web-GIS показывают
пространственное распределение случаев красного прилива.
Области красных приливов с ущербом для рыбного хозяйства показаны ярко-красным кругом, а без ущерба для рыбного хозяйства — темно-красным .
Изображения истощенной рыбы указывают на гипоксию.
При нажатии на каждое изображение отображается подробная информация о происшествии.
Если в течение последних трех лет в целевом морском районе на карте хотя бы один раз наблюдались красные приливы или гипоксические водные массы, это считается признаком эвтрофикации.
Период наблюдения 1978 — 2015 гг.

 

(3) Концентрация хлорофилла-а (CHL), полученная со спутниковых данных.

На карте CEARAC Web-GIS представлены данные о концентрации хлорофилла-а, полученные со спутника для региона NOWPAP. Состояние эвтрофикации отображено с помощью цветовой кодировки, разделенной на шесть категорий в таблице ниже на основе комбинации уровней и тенденций CHL.
Метод классификации следующий:
Значение 5 мкг/л установлено в качестве эталона — это нижняя граница диапазона концентрации CHL (5–20 мкг/л), указанных в исследованиях Bricker et al. (2003). Затем области делятся на две категории:
«Высокий статус» (5 мкг/л или выше)
«Низкий статус» (ниже 5 мкг/л).
Тренд определяется по годовому максимуму значения CHL в каждом пикселе и классифицируется как: «Увеличение», «Уменьшение» или «Отсутствие тренда».
Показатели HN или HI считаются признаками эвтрофикации. LI и HI демонстрируют тенденцию к росту CHL, поэтому эти районы требуют особого внимания, поскольку в них состояние эвтрофикации оценивается как «ухудшающееся» или «эвтрофное».
Период наблюдения 1998 — 2015 гг. О последних данных CHL можно ознакомиться на Global Eutrophication Watch.

Список экспертов, участвующих в деятельности CEARAC по оценке эвтрофикации по состоянию на 2017 год