Засоление пресной воды оказалось распространено по Европе значительно шире, чем считалось ранее. Международная группа исследователей обнаружила реки с более чем двукратным превышением природного уровня солёности в 28 из 35 стран, охваченных данными. Результаты первой оценки такого масштаба опубликованы в журнале Nature Communications.
Под солёностью в данном случае понимается не появление в реке морской воды, а увеличение концентрации растворённых ионов — натрия, калия, кальция, магния, хлоридов и сульфатов. Их суммарное содержание оценивали по электропроводности воды: чем больше в ней растворённых солей, тем лучше она проводит электрический ток.
Единого нормального значения для всех рек не существует. На электропроводность естественным образом влияют геология, почвы, испарение, количество осадков и близость моря. Например, водотоки в известняковых районах могут содержать много кальция без промышленного загрязнения.
Поэтому исследователи сначала рассчитали природный фон для каждого участка. Для этого были построены отдельные модели для внутренних и прибрежных рек. В качестве эталонов использовались наименее затронутые хозяйственной деятельностью водосборы, а в расчёт включались климат, рельеф, геология, гидрологические условия и свойства почв. Модели объясняли 89% изменчивости электропроводности внутренних и 95% — прибрежных эталонных участков, говорится в полном тексте работы.
Затем рассчитанный фон сравнили с наблюдаемыми значениями. Превышение на 11–50% обнаружено на 26% изученной речной сети, на 51–100% — на 14%. Ещё 9% сети попали в категорию сильного засоления с превышением фона на 100–500%, а примерно 1%, или около 3600 километров, — в категорию экстремального засоления более чем на 500%.
На отдельных участках разница между фактической и фоновой электропроводностью достигала 11 377 микросименсов на сантиметр. Ранее недостаточно описанные очаги модель выявила, в частности, в бассейнах Бега-Веке в Румынии и канала Шио в Венгрии. Среди уже известных проблемных территорий оказались бассейны рек Эбро в Испании, Мёрт во Франции, Верра и Виппер в Германии, а также прибрежные водотоки Бельгии, Нидерландов и Дании.
Более чем на 23 тысячах километров речной сети превышение относительно рассчитанного фона оказалось выше 1 миллисименса на сантиметр. Авторы сопоставили эту величину с международными ориентирами защиты пресноводной жизни. При таких уровнях может меняться состав диатомовых водорослей и донных беспозвоночных, сокращаться видовое разнообразие и нарушаться переработка органического вещества. Высокая солёность также способна создавать условия для токсичных цветений водорослей и массовой гибели рыбы.
Около 1% исследованной сети превышало ориентиры качества питьевой воды. Ограничения для орошения и промышленного использования могли возникать примерно на 3% сети. Эти доли невелики в масштабах Европы, но речь идёт о протяжённых водотоках и потенциальном воздействии сразу на экосистемы, водоснабжение и сельское хозяйство.
Основными антропогенными источниками солей авторы называют орошение, городские сточные воды, применение противогололёдных реагентов, добычу сырья и изменение землепользования. Однако модель не позволяет определить долю каждого источника на конкретном участке. Она обнаруживает совокупную связь засоления с хозяйственной нагрузкой.
Важную роль играют и природные условия. Одинаковое количество солей сильнее повышает их концентрацию в маловодной реке, чем в полноводной. Испарение, падение уровня грунтовых вод и сокращение стока способны дополнительно усиливать проблему.
Исследование опирается на GlobSalt — базу, объединяющую около 15 миллионов записей с 270 тысяч речных станций мира. Европейские наблюдения распределены неравномерно: наиболее полные сведения имеются для Германии, Франции и Швейцарии. На некоторых участках модель могла принять естественно солоноватую воду за результат человеческого воздействия. Авторы приводят пример французской реки Аржан, питаемой двумя солоноватыми источниками, особенность которых не была отражена в континентальном наборе факторов.
Работа не содержит отдельной количественной оценки российских рек, поэтому переносить европейские доли на территорию России нельзя. Но применимым остаётся сам подход: рост электропроводности следует оценивать относительно природного состава конкретного бассейна и одновременно анализировать сточные воды, орошение, добывающую деятельность, противогололёдные соли и изменение речного стока.
