خلاصه تحقیق: شکوفه های جلبکی باعث تحریک آلودگی فسفر داخلی از رسوبات دریاچه می شود

فسفر اغلب ماده غذایی محدود کننده اولیه برای رشد جلبک است و بنابراین تمرکز کاهش شکوفایی جلبک است. در کف دریاچه ها، فسفر اضافی و جدا شده از بسیاری از اشکال شیمیایی عبور می کند و در نهایت بسته به شرایط محیطی دوباره وارد ستون آب می شود.

پتانسیل این آلودگی داخلی فسفر برای مدت طولانی پس از کاهش ورودی‌ها ادامه پیدا می‌کند، درک این کلید پویا برای تلاش‌های بازسازی را درک می‌کند. با این حال، بر خلاف آلودگی خارجی فسفر، روش‌هایی که در آن آزادسازی داخلی با شکوفه‌های جلبکی برهم‌کنش می‌کند، به خوبی شناخته نشده است.

از طریق یک مطالعه در سال 2026 که در مانیتورینگ و ارزیابی محیطی منتشر شد، تیمی از محققان با هدف تعیین گونه‌های فسفر در طول سال در سطح مشترک رسوب-آب، عواملی که باعث دگرگونی‌ها و رهاسازی فسفر می‌شوند و این که چگونه این عناصر بر شکوفایی جلبک‌ها در دریاچه بالی اوتروفیک تأثیر می‌گذارند، تعیین کردند.¹

روش ها

در آوریل، ژوئن و اکتبر 2023، محققان دریاچه بالی، یک دریاچه آب شیرین خفیف اوتروفیک در حوضه رودخانه یانگ تسه را زیر نظر گرفتند.

در مجموع سی و شش هسته رسوبی قبل، در طول و بعد از شکوفه های جلبکی در هفت سایت نمونه برداری در دریاچه جمع آوری شد. هسته رسوب و آب پوشانده در هر نمونه برای تجزیه و تحلیل شیمیایی فردی جدا شد.

در آزمایشگاه، لجن خشک شده برای کربن آلی کل، فسفر کل و pH لجن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. گونه زایی فسفر در رسوبات به دو دسته و شش شکل مختلف طبقه بندی می شود:

1. حساس و قابل دسترس برای جلبک ها: فسفر با جذب ضعیف، فسفر فعال بالقوه، فسفر متصل به آهن/آلومینیوم و فسفر آلی نسبتا فعال.¹
2. پایدار و در دسترس جلبک ها: فسفر متصل به کلسیم و فسفر آلی غیر فعال.¹

پارامترهایی مانند اکسیژن محلول (DO)، pH، دما و محتوای کلروفیل آب بالا با یک پروب کیفیت آب چند پارامتری YSI برآورد شد، در حالی که غلظت کل فسفر و نیتروژن کل توسط اسپکتروفتومتری برآورد شد.

تجزیه و تحلیل آماری برای شناسایی همبستگی بین پارامترهای کیفیت آب و گونه زایی فسفر استفاده شد. این بیشتر توسط نقشه های توزیع فضایی نشان داده شد.

نتایج

از طریق این تجزیه و تحلیل، رسوبات موجود در دریاچه بالی از آستانه های زیست محیطی ایمن برای نیتروژن کل و فسفر کل فراتر می روند که نشان دهنده آلودگی بالای فسفر داخلی است.

علاوه بر این، این آزاد شدن فسفر از کف دریاچه در طول و بعد از شکوفه های جلبکی تشدید می شود.¹

به طور کلی، فسفر آلی غیر فعال به عنوان فراوان ترین نوع فسفر در رسوب یافت شد، نوعی فسفر که توسط ارگانیسم ها قابل استفاده نیست.¹ همانطور که انتظار می رفت، غلظت فسفر آلی غیر فعال و فسفر متصل به کلسیم در طول شکوفه های جلبکی ثابت باقی ماند.

قبل از شکوفایی جلبک، فسفر متصل به آهن/آلومینیوم غالب است. در طول شکوفایی جلبک، این فسفر متصل به فلز کاهش می یابد و غلظت فسفر ضعیف جذب شده، فسفر فعال بالقوه و فسفر نسبتا فعال افزایش قابل توجهی نشان می دهد.

پس از گلدهی، فسفر ضعیف جذب شده و بالقوه فعال کاهش می یابد و غلظت فسفر نسبتا فعال و متصل به فلز افزایش می یابد.

دو پارامتر آب که چرخه فسفر را کنترل می کنند DO و دما هستند. مشخص شد که DO با فسفر بالقوه فعال و جذب ضعیف همبستگی منفی و با فسفر متصل به فلز همبستگی مثبت دارد.¹

دمای بالا فعالیت فسفاتاز میکروبی را افزایش می دهد و در نتیجه مقدار فسفر معدنی محلول موجود در سیستم را افزایش می دهد.

تبادل فسفر بین رسوب و ستون آب نیز در دوره های شکوفایی جلبک متفاوت است. قبل از شکوفه های جلبکی، تبادل کمی از فسفر وجود داشت. با این حال، در طول و پس از شکوفایی، رسوب منبع فسفر واکنشی با نرخ تبادل بالا در ستون آب است.

این عناصر به ظاهر نامرتبط در کنار هم قرار می گیرند تا یک سیستم بزرگتر از نحوه تغییر چرخه های فسفر در طول گلدهی را تشکیل دهند.

در طول شکوفایی جلبک، موجودات فتوسنتزی از مقادیر زیادی فسفر معدنی و DO برای رشد استفاده می کنند. با پیشرفت شکوفه، جلبک ها می میرند و به پایین فرو می روند، جایی که میکروب ها به طور آنزیمی فسفر آلی جلبک را به فسفر معدنی تبدیل کرده و آن را جدا می کنند.

دماهای بالا مرتبط با شکوفه‌های جلبکی و کاهش DO منجر به کاهش شیمیایی شرایطی می‌شود که تبادل فسفر از رسوبات به آب را تسهیل می‌کند و منجر به آلودگی فسفر داخلی بیشتر می‌شود.

شکوفه های جلبکی یک مشکل جهانی در آب های اوتروفیک است و کاهش آن نمی تواند صرفاً بر کاهش بار فسفر از حوزه آبخیز متمرکز شود. تجزیه و تحلیل دریاچه بالی بینشی در مورد چگونگی افزایش فسفر فعال در دریاچه های مولد بدون توجه به منابع خارجی ارائه می دهد.

منبع

1. Li, R., Liao, W., Xiong, Z., Jiang, C., Gui, S., Liu, Y., You, H., &Wu, Y. (2026). تبدیل و انتشار داخلی فسفر در فصل مشترک رسوب-آب در طول دوره های جلبکی مشخص در یک دریاچه اوتروفیک در حوضه رودخانه یانگ تسه. پایش و ارزیابی محیطی، 198 (7)، 776. https://doi.org/10.1007/s10661-026-15622-5