natureПриродопользованиеNature Management2079-3928Институт природопользования НАН Беларусиnature-26Research ArticleГЕОГРАФИЯ. ГЕОЭКОЛОГИЯGEOGRAPHY. GEOECOLOGYОценка степени эвтрофирования водотоков с использованием спутниковой информации (на примере реки Припяти)Evaluation of the degree of water current eutrophication using satellite information (by example of Pripyat riverВолчекА. А.VolchekA. A.

Волчек Александр Александрович – доктор географических наук (Российской Федерации и Республики Беларусь), профессор, декан факультета инженерных систем и экологии

ул. Московская, 267, 224017, г. Брест

Aliaksandr A. Volchak – D. Sc. (Geographical), Professor, Dean of the Faculty of Engineering Systems and Ecology

Moskovskaya Str., 267, 224017, Brest

Volchak@tut.byШешкоН. Н.SheshkoN. N.

Шешко Николай Николаевич – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры природообустройства

ул. Московская, 267, 224017, г. Брест

Nikolay N. Sheshko – Ph. D. (Technical), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Environmental Management

Moskovskaya Str., 267, 224017, Brest

optimum@tut.byКухаревичМ. Ф.KukharevichM. F.

Кухаревич Михаил Федорович – магистр технических наук, аспирант кафедры природообустройства

ул. Московская, 267, 224017, г. Брест

Mikhail F. Kukharevich – Master of Technical Sciences, postgraduate student of the Department of Environmental Management

Moskovskaya Str., 267, 224017, Brest

kukharevichmikhail@gmail.comБрестский государственный технический университетBrest State Technical University2022281020250299111Copyright © Волчек А.А., Шешко Н.Н., Кухаревич М.Ф., 20252025Волчек А.А., Шешко Н.Н., Кухаревич М.Ф.Volchek A.A., Sheshko N.N., Kukharevich M.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nature-journal.by/jour/article/view/26

В статье показана возможность использования спутниковой информации для оценки степени эвтрофирования р. Припяти. Рассмотрен период с апреля 2018 г. по март 2022 г. Трофический статус р. Припяти формируется под влиянием естественных факторов (алгоритмы группы А) и антропогенных воздействий (алгоритмы группы Б). Установлено, что во внутригодовой изменчивости концентрации хлорофилла а наблюдается снижение концентраций хлорофилла а за период с сентября/октября по декабрь/январь и их рост за период с февраля/марта по сентябрь/октябрь. Во внутригодовом разрезе трофический статус р. Припяти по алгоритмам группы А в основном изменяется от α-евтрофного до β-евтрофного, а для группы Б он политрофный. В многолетнем плане изменчивости среднемесячных величин трофический статус р. Припяти в основном по группе А евтрофный, а по группе Б находится в диапазоне от β-евтрофного до политрофного. Для окончательного вывода о степени эвтрофирования р. Припяти потребуется более продолжительный период наблюдений. Исследование пространственной изменчивости концентрации хлорофилла а по течению р. Припяти не выделило статистически значимых трендов, но в то же время установило влияние притоков.

The article shows the possibility of using satellite information to assess the degree of eutrophication of the river. Pripyat. The period from April 2018 to March 2022 was considered. Pripyat is formed under the influence of natural factors (algorithms of group A) and anthropogenic influences (algorithms of group B). It has been established that in the intra-annual variability of chlorophyll-а concentration, there is a decrease in chlorophyll-а concentrations from September/October to December/January, and an increase in concentration from February/March to September/October. In the intra-annual section, the trophic status of the river. Pripyat according to the algorithms of group A mainly changes from α-eutrophic to β-eutrophic, and for group B it is polytrophic. In the long-term plan of variability of monthly averages, the trophic status of the river. Pripyat is mainly eutrophic in group A, and in group B it ranges from β-eutrophic to polytrophic. For the final conclusion about the degree of eutrophication of the river. Pripyat will need a longer observation period. Study of the spatial variability of the concentration of chlorophyll-а along the river. Pripyat did not identify statistically significant trends, but at the same time established the influence of inflows.

водарекаПрипятьспутникхлорофилл аэвтрофикациятрофический статустрофностьSentinel-2waterriverPripyatsatellitechlorophyll-аeutrophicationtrophic statustrophicitySentinel-2ReferencesНеверова-Дзиопак, Е. Оценка трофического состояния поверхностных вод / Е. Неверова-Дзиопак, Л. И. Цветкова. – СПб. : СПбГАСУ, 2020. – 176 с.Neverova-Dziopak E., Cvetkova L. I. Ocenka troficheskogo sostojanija poverhnostnyh vod [Assessment of the trophic state of surface waters]. SPb., 2020, 176 p. (in Russian)Суховило, Н. Ю. Пространственные закономерности устойчивости озер Беларуси к эвтрофированию / Н. Ю. Суховило, А. А. Новик // Природопользование. – 2019. – № 1. – С. 51–65.Suhovilo N. Ju., Novik A. A. Prostranstvennye zakonomernosti ustojchivosti ozer Belarusi k jevtrofirovaniju [Spatial patterns of resistance of lakes of Belarus to eutrophication], Prirodopol'zovanie = Nature Management, 2019, no. 1, pp. 51–65. (in Russian)Природа Беларуси : энциклопедия : в 3 т. / редкол.: Т. В. Белова [и др.]. – Минск : Беларус. энцыкл. імя П. Броўкі, 2009–2010. – Т. 2. – 2010. – 504 с.Belova T. V. [et al.] (eds.). Priroda Belarusi: jenciklopedija: v 3 t. [Nature of Belarus: an encyclopedia: in 3 vol.]. Minsk, 2009–2010, vol. 2, 2010, 504 p. (in Russian)Блакiтная кнiга Беларусi : энцыклапедыя / рэдкал.: Н. А. Дзiсько [i iнш.]. – Мiнск : БелЭн, 1994. – 415 с.Dzis’ko N. A. [et al.] (eds.). Blakitnaja kniga Belarusi: Jencyklapedyja [The Blue Book of Belarus: Encyclopedia]. Minsk, 1994, 415 p. (in Belarussian)About Copernicus [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.copernicus.eu/en/about-copernicus. – Date of access: 20.06.2022.About Copernicus. Available at: https://www.copernicus.eu/en/about-copernicus (accessed 20 June 2022).Климатические исследования Института природопользования НАН Беларуси / В. Ф. Логинов [и др.] // Природопользование. – 2018. – № 1. – С. 67–86.Loginov V. F., Lysenko S. A., Danilovich I. S., Kamyshenko G. A., Koljada V. V., Mel'nik V. I., Mikuckij V. S., Tabal'chuk T.G., Hitrikov M. A., Chernyshev V. D. Klimaticheskie issledovanija Instituta prirodopol'zovanija NAN Belarusi [Climatic research of the Institute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus]. Prirodopol'zovanie = Nature Management, 2018, no. 1, pp. 67–86. (in Russian)Sentinel Overview [Electronic resource]. – Mode of access: https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions. – Date of access: 01.06.2022.Sentinel Overview. Available at: https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions (accessed 01 June 2022).Choe, E. Monitoring and modelling of chlorophyll-a concentrations in rivers using a high-resolution satellite image: a case study in the Nakdong river, Korea / E. Choe, J. W. Lee, S. U. Cheon // International Journal of Remote Sensing. – 2015. – Vol. 36, № 6. – P. 1645–1660.Choe E., Lee J. W, Cheon S. U. Monitoring and modelling of chlorophyll-a concentrations in rivers using a highresolution satellite image: a case study in the Nakdong river, Korea. International Journal of Remote Sensing, 2015, vol. 36, no. 6, pp. 1645–1660.Estimation of chlorophyll-a concentration in estuarine waters: Case study of the Pearl River estuary, South China Sea / Y. Zhang [et al.] // Environ. Res. Lett. – 2011. – Vol. 6, № 2. – P. 1–9.Zhang Y., Lin H., Chen C., Chen L., Zhang L. B., Gitelson A. A. Estimation of chlorophyll-a concentration in estuarine waters: Case study of the Pearl River estuary, South China Sea. Environ. Res. Lett, 2011, vol. 6, no. 2, pp. 1–9.Estimation of chlorophyll-a concentration in case II waters using MODIS and MERIS data-successes and challenges / W. J. Moses [et al.] // Environ. Res. Lett. – 2009. – Vol. 4, №16. – P. 1–8.Moses W. J., Gitelson A. A., Berdnikov S., Povazhnyy V. Estimation of chlorophyll-a concentration in case II waters using MODIS and MERIS data-successes and challenges. Environ. Res. Lett., 2009, vol. 4, no.16, pp. 1–8.Regional Models for High-Resolution Retrieval of Chlorophyll a and TSM Concentrations in the Gorky Reservoir by Sentinel-2 Imagery / A. A. Molkov [et al.] // Remote Sens. – 2019. – Vol. 11, № 10. – P. 1–29.Molkov A. A., Fedorov S. V., Pelevin V. V., Korchemkina E. N. Regional Models for High-Resolution Retrieval of Chlorophyll a and TSM Concentrations in the Gorky Reservoir by Sentinel-2 Imagery. Remote Sens, 2019, vol. 11, no. 10, pp. 1–29.Retrieval and mapping of chlorophyll-a concentration from sentinel-2 images in an urban river in the semiarid region of Brazil / A. R. A. Pereira [et al.] // Rev. Ambiente Agua. – 2020. – Vol. 15, № 2. – P. 1–13.Pereira A. R. A., Lopes J. B., de Espindola G. M., da Silva C. E. Retrieval and mapping of chlorophyll-a concentration from sentinel-2 images in an urban river in the semiarid region of Brazil. Rev. Ambiente Agua, 2020, vol. 15, no. 2, pp. 1–13.Grendaitė, D. Chlorophyll-a concentration retrieval in eutrophic lakes in Lithuania from Sentinel-2 data / D. Grendaitė, E. Stonevičius // Geol. Geogr. – 2018. – Vol. 4, № 1. – P. 15–28.Grendaitė D., Stonevičius E. Chlorophyll-a concentration retrieval in eutrophic lakes in Lithuania from Sentinel-2 data. Geol. Geogr, 2018, vol. 4, no. 1, pp. 15–28.The Use of Sentinel-2 for Chlorophyll-a Spatial Dynamics Assessment: A Comparative Study on Different Lakes in Northern Germany / I. Ogashawara [et al.] // Remote Sens. – 2021. – Vol. 13, № 8. – P. 1–26.Ogashawara I., Kiel C., Jechow A., Kohnert K., Ruhtz T., Grossart H. P., Hölker F., Nejstgaard J. C., Berger S. A., Wollrab S. The Use of Sentinel-2 for Chlorophyll-a Spatial Dynamics Assessment: A Comparative Study on Different Lakes in Northern Germany. Remote Sens, 2021, vol. 13, no. 8, pp. 1–26.Ansper, A. Retrieval of Chlorophyll a from Sentinel-2 MSI Data for the European Union Water Framework Directive Reporting Purposes / A. Ansper, K. Alikas // Remote Sens. – 2019. – Vol. 11, № 1. – P. 1–26.Ansper A., Alikas K. Retrieval of Chlorophyll a from Sentinel-2 MSI Data for the European Union Water Framework Directive Reporting Purposes. Remote Sens, 2019, vol. 11, no. 1, pp. 1–26.First Experiences in Mapping Lake Water Quality Parameters with Sentinel-2 MSI Imagery / K. Toming [et al.] // Remote Sens. – 2016. – Vol. 8, № 8. – P. 1–14.Toming K., Kutser T., Laas A., Sepp M., Paavel B., Nõges T. First Experiences in Mapping Lake Water Quality Parameters with Sentinel-2 MSI Imagery. Remote Sens, 2016, vol. 8, no. 8, pp. 1–14.Remote estimation of colored dissolved organic matter and chlorophyll-a in Lake Huron using Sentinel-2 measurements / J. Chen [et al.] // Journal of Applied Remote Sensing. – 2017. – Vol. 11, № 3. – P. 1–15.Chen J., Zhu W., Tian Y. Q., Yu Q., Zheng Y., Huang L. Remote estimation of colored dissolved organic matter and chlorophyll-a in Lake Huron using Sentinel-2 measurements. Journal of Applied Remote Sensing, 2017, vol. 11, no. 3, pp. 1–15.Estimation of Phytoplankton Chlorophyll-a Concentrations in the Western Basin of Lake Erie Using Sentinel-2 and Sentinel-3 Data / S. Pirasteh [et al.] // Canadian Journal of Remote Sensing. – 2020. – Vol. 46, № 5. – P. 585–602.Pirasteh S., Mollaee S., Fatholahi S. N., Li J. Estimation of Phytoplankton Chlorophyll-a Concentrations in the Western Basin of Lake Erie Using Sentinel-2 and Sentinel-3 Data. Canadian Journal of Remote Sensing, 2020, vol. 46, no. 5, pp. 585–602.Calibration and validation of algorithms for the estimation of the chlorophyll-a concentration and Secchi depth in inland waters with Sentinel-2 / M. Pereira-Sandoval [et al.] / Limnetica. – 2019. – Vol. 38, № 1. – P. 471–487.Pereira-Sandoval, M., Urrego, P., Ruíz-Verdú A., Delegido J., Soria J., Perpinyà J., Vicente E., Moreno J. Calibration and validation of algorithms for the estimation of the chlorophyll-a concentration and Secchi depth in inland waters with Sentinel-2. Limnetica, 2019, vol. 38, no. 1, pp. 471–487.Морозова, В. А. Расчет индексов для выявления и анализа характеристик водных объектов с помощью данных дистанционного зондирования / В. А. Морозова // Современные проблемы территориального развития. – 2019. – № 2. – С. 1–12.Morozova V. A. Raschet indeksov dlja vyjavlenija i analiza harakteristik vodnyh ob#ektov s pomoshh'ju dannyh distancionnogo zondirovanija [Calculation of indices for identification and analysis of characteristics of water bodies using remote sensing data]. Sovremennye problemy territorial'nogo razvitija = Modern problems of territorial development, 2019, vol. 2, pp. 1–12. (in Russian)Пространственное распределение и сезонная динамика концентрации хлорофилла “а” в Азовском море по данным спутниковых снимков спектрометра MERIS / В. В. Сапрыгин [и др.] // Океанология. – 2018. – Т. 58, № 5. – С. 751–762.Saprygin V. V., Berdnikov S. V., Kulygin V. V., Dashkevich L. V., Mesteckij L. M. Prostranstvennoe raspredelenie i sezonnaja dinamika koncentracii hlorofilla “a” v Azovskom more po dannym sputnikovyh snimkov spektrometra MERIS [Spatial distribution and seasonal dynamics of chlorophyll “a” concentration in the Sea of Azov according to satellite images of the MERIS spectrometer]. Okeanologija = Oceanology, 2018, vol. 58, no. 5, pp. 751–762. (in Russian)Китаев, С. П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов / С. П. Китаев. – Петрозаводск : Наука, 2007. – 395 с.Kitaev S. P. Osnovy limnologii dlja gidrobiologov i ihtiologov [Basics of limnology for hydrobiologists and ichthyologists]. Petrozavodsk, 2007, 395 p. (in Russian)Логинов, В. В. Оценка трофического статуса и гидрохимического состава малых рек Нижегородской области и сопредельных территорий / В. В. Логинов, Т. В. Кривдина, О. А. Морева // Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Нижегородский филиал. – 2021. – № 26. – С. 3–25.Loginov V. V., Krivdina T. V., Moreva O. A. Ocenka troficheskogo statusa i gidrohimicheskogo sostava malyh rek Nizhegorodskoj oblasti i sopredel'nyh territorij [Assessment of trophic status and hydrochemical composition of small rivers of the Nizhny Novgorod region and adjacent territories]. Vserossijskij nauchno-issledovatel'skij institut rybnogo hozjajstva i okeanografii, Nizhegorodskij filial, 2021, no. 26, pp. 3–25. (in Russian)Оценка трофности устьевого участка Оки на основании современных абиотических и биотических показателей водных масс / В. В. Логинов [и др.] // Norwegian Journal of development of the International Science. – 2021. – № 54. – С. 13–27.Loginov V. V., Minina L. M., Krivdina T. V., Vodeneeva E. L., Lavrova T. V., Mushkova D. V. Ocenka trofnosti ust'evogo uchastka Oki na osnovanii sovremennyh abioticheskih i bioticheskih pokazatelej vodnyh mass [Evaluation of the trophicity of the mouth section of the Oka on the basis of modern abiotic and biotic indicators of water masses]. Norwegian Journal of development of the International Science, 2021, no. 54, pp. 13–27. (in Russian)Энцыклапедыя прыроды Беларусі : у 5 т. / рэдкал.: І. П. Шамякін [і інш.]. – Мінск : Беларус. Сав. энцыклапедыя, 1983–1986. – Т. 5. – 1986. – 583 с.Shamjakin I. P. [et al.] (eds.). Jencyklapedyja pryrody Belarusi: u 5 t. [Encyclopedia of nature of Belarus: in 5 vol.]. Minsk, Belarus, 1983–1986, vol. 5,1986, 583 p. (in Belarussian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.