Оценка степени эвтрофирования водотоков с использованием спутниковой информации (на примере реки Припяти)

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.

1. Неверова-Дзиопак, Е. Оценка трофического состояния поверхностных вод / Е. Неверова-Дзиопак, Л. И. Цветкова. – СПб. : СПбГАСУ, 2020. – 176 с.

2. Суховило, Н. Ю. Пространственные закономерности устойчивости озер Беларуси к эвтрофированию / Н. Ю. Суховило, А. А. Новик // Природопользование. – 2019. – № 1. – С. 51–65.

3. 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.

4. Блакiтная кнiга Беларусi : энцыклапедыя / рэдкал.: Н. А. Дзiсько [i iнш.]. – Мiнск : БелЭн, 1994. – 415 с.

5. About Copernicus [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.copernicus.eu/en/about-copernicus. – Date of access: 20.06.2022.

6. Климатические исследования Института природопользования НАН Беларуси / В. Ф. Логинов [и др.] // Природопользование. – 2018. – № 1. – С. 67–86.

7. Sentinel Overview [Electronic resource]. – Mode of access: https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions. – Date of access: 01.06.2022.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. Китаев, С. П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов / С. П. Китаев. – Петрозаводск : Наука, 2007. – 395 с.

23. 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.

24. 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.

25. Энцыклапедыя прыроды Беларусі : у 5 т. / рэдкал.: І. П. Шамякін [і інш.]. – Мінск : Беларус. Сав. энцыклапедыя, 1983–1986. – Т. 5. – 1986. – 583 с.