Восстановленные болота очищают воду и экономят миллионы долларов

Водно-болотные угодья, часто называемые «почками природы», играют важнейшую роль в экологической системе, фильтруя загрязняющие вещества из поверхностных вод. Новое исследование ученых из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне доказывает, что восстановленные болота в бассейне реки Миссисипи не только эффективно очищают воду от азотных стоков с сельскохозяйственных полей, но и приносят значительную экономию местным станциям очистки питьевой воды.

Загрязнение из неточечных источников, в первую очередь от агропромышленного комплекса, является одной из главных угроз для качества воды в США. Сток питательных веществ с полей, богатых азотом и фосфором, приводит к цветению водорослей, появлению «мертвых зон» с низким содержанием кислорода в водоемах и загрязнению источников питьевой воды. В то время как многие стратегии направлены на предотвращение попадания этих веществ в реки, водно-болотные угодья способны устранять проблему уже после того, как загрязнение произошло.

Исследователи объясняют, что болота способствуют процессу денитрификации – естественному циклу азота, в ходе которого вредные азотные соединения преобразуются в безопасный газообразный азот (N2), составляющий основу земной атмосферы. Это позволяет удалять избыток нутриентов непосредственно из водной системы. Анализ был сосредоточен на программе Agricultural Conservation Easement Program, в рамках которой фермеры получают компенсацию за вывод части своих земель из оборота и их преобразование в водно-болотные угодья.

В отличие от предыдущих работ, изучавших отдельные болота или водосборы, новое исследование охватило данные за почти тридцать лет – с 1990 по 2018 год. За этот период в регионе было создано около 9000 постоянных природоохранных сервитутов. Ученые проанализировали изменения качества воды, учитывая сезонные и погодные факторы, чтобы оценить совокупный эффект от восстановления болот. Результаты показали, что восстановление болот привело к снижению концентрации аммиака на 62% и общего азота на 37%. Улучшения становились заметными в среднем через три года после восстановления и сохранялись более десятилетия.

Важным открытием стало то, что водно-болотные угодья наиболее эффективно работают именно там, где проблема загрязнения стоит острее всего. Это опровергает опасения, что экосистемы могут быть «перегружены» слишком высоким уровнем загрязнителей. Напротив, они отлично справляются с очисткой воды в местах с наибольшей антропогенной нагрузкой.

Помимо экологической пользы, восстановление болот приносит и прямую экономическую выгоду. Закон о безопасной питьевой воде обязывает коммунальные службы поддерживать низкий уровень нитратов, что требует дорогостоящих технологий очистки. Расчеты показали, что восстановление 100 акров (около 40 гектаров) водно-болотных угодий может снизить ежегодные затраты на очистку для крупной системы водоснабжения на сумму до 17 000 долларов. Первоначальные вложения в создание болот окупаются в течение 20–30 лет, а общий годовой экономический эффект от таких программ может достигать 200 миллионов долларов.

Актуальность этих выводов подкрепляется недавним решением Верховного суда США, которое ослабило правовую защиту водно-болотных угодий, не примыкающих непосредственно к судоходным рекам. Это ставит под угрозу уничтожения до 72% болот только в штате Иллинойс, лишая местные сообщества их бесценных экосистемных услуг. Ученые надеются, что их работа поможет политикам принимать взвешенные решения о защите этих природных фильтров. Восстановление болот должно стать частью комплексной стратегии, дополняя другие методы, такие как использование покровных культур и создание буферных зон вдоль водоемов.