Соленые пруды являются естественной особенностью побережья как умеренного, так и тропического климата. Эти пруды образуют жизненно важную буферную зону между наземными и морскими экосистемами. Загрязняющие вещества, такие как осадки, нитраты и фосфаты, отфильтровываются солеными прудами, прежде чем они попадут в океан. Глубина, соленость и общий химический состав этих динамичных соляных прудов колеблются в зависимости от температуры, количества осадков и антропогенных воздействий, таких как сток питательных веществ . Флора и фауна тропических соляных прудов заметно отличаются от флоры умеренных водоемов. Мангровые деревья являются доминирующей растительностью в экосистемах тропических соляных прудов, которые также служат важным местом кормления и размножения прибрежных птиц.
Тропические соляные пруды образуются по мере того, как заливы постепенно закрываются валами из обломков рифа. Мангровые заросли растут на бермах, которые постепенно закрывают территорию, образуя соленый пруд. [1] Они обычно образуются у подножия водоразделов с крутыми склонами, поскольку отложения, переносимые во время штормов, начинают заполнять и покрывать обломочную насыпь. Над бермой могут расти мангровые заросли, что также способствует изоляции соленого пруда. [1] Обычно пруды сообщаются с открытым морем через просачивание из грунта. Циклы испарения и осадков в соляных прудах создают изменчивую среду с широким диапазоном солености и глубины. [1] Из-за колебаний глубины и температуры соляные пруды можно классифицировать как гипосоленые с содержанием соли 3–20 ppt, мезозалиновые с содержанием ppt более 50 и более соленые с содержанием ppt более 50. [1] Еще одним важным аспектом соляных прудов является их постоянство. [2] Соляные пруды со временем могут заполниться и превратиться в продолжение суши. [3] Некоторые из них представляют собой периодические пруды из-за предсказуемых засушливых и влажных сезонов, тогда как другие являются эпизодическими (если в регионе очень непредсказуемая погода). [4]
Организмы, обычно встречающиеся в тропических соляных прудах и вокруг них, включают цианобактерии, морских беспозвоночных, птиц, водоросли и мангровые деревья. Например, типичный карибский соленый пруд является постоянным или временным домом для следующих объектов: [1] [3]
Во всем мире встречается 110 видов мангровых зарослей, каждый из которых имеет особые приспособления, позволяющие им обитать в соленых прудах. Мангровые заросли часто встречаются вблизи или вокруг соленых прудов из-за их способности существовать в экосистеме с высокой соленостью, низким уровнем растворенного кислорода, солоноватой водой и экстремальными температурами. Уникальные опорные корни мангровых деревьев служат барьером для соленой воды, ограничивая потерю воды и выступая в роли трубки для кислорода и питательных веществ. Семена мангровых деревьев также стали плавучими и прорастают, оставаясь при этом прикрепленными к родителю, что увеличивает шансы на выживание в сложных условиях. Наличие мангровых зарослей усиливает и помогает сохранить многие преимущества, предоставляемые соляными прудами, такие как: [3] [5]
В карибских соляных прудах обычно растут три типа мангровых зарослей:
Соленые пруды предоставляют ряд важных экосистемных услуг .
Соляные пруды действуют как естественные ловушки для отложений, которые ограничивают количество отложений и загрязняющих веществ, которые в противном случае попали бы в океан, потенциально нанося вред другим экосистемам. Соленые пруды являются домом для плотных донных матов бактерий, которые также улавливают питательные вещества, такие как азот, которые в противном случае в значительной степени способствовали бы пагубной морской эвтрофикации. [1] Коралловые рифы особенно уязвимы к процессам седиментации, заиления и эвтрофикации. [6] Соляные пруды и их системы мангровых зарослей действуют как буфер от штормовых нагонов, связанных с ураганами, и значительно рассеивают энергию волн, которая может вызвать эрозию, включая даже большие и редкие волны, такие как цунами. [7]
Помимо этих экосистемных услуг, соляные пруды также производят множество полезных продуктов. Артемии , один из основных пищевых организмов для систем аквакультуры, выращиваются в соляных прудах. Галофильные зеленые водоросли также можно культивировать в соляных прудах для получения глицерина, высушенного белка, который можно скармливать скоту, и β-каротина, используемого в пищевых добавках. Спирулина — солелюбивая цианобактерия с содержанием белка даже выше, чем в мясе (60%), и ее можно культивировать в соляных прудах. Другие галофильные бактерии могут быть использованы для производства компонентов, используемых в высокотехнологичных процессах. Фотосинтетический пигмент, обнаруженный в Halobacterium halobium, производится в промышленных масштабах и используется для оптической обработки данных, нелинейной оптики и в качестве датчиков света. Галофильные бактерии также можно использовать для производства полигидроксиалканоатов (ПГА), которые представляют собой биоразлагаемые водостойкие термопласты. [7]
Тропическим соляным прудам угрожают как антропогенные, так и природные угрозы.
Естественные угрозы включают ураганы и другие сильные штормы, изменения солености, стоки, отложения осадков, а также выпас скота и хищничество. Ураганы и другие сильные штормы могут повредить организмы соленых прудов, а также вызвать затопление морской водой, что приведет к потенциально пагубным изменениям солености и физическому ущербу. Соленость также может быть уменьшена за счет осадков, которые могут изменить состав сообщества, ограничивая количество и типы видов, адаптированных к этим условиям. Кроме того, увеличение эвапотранспирации может увеличить соленость и уменьшить видовое разнообразие. Местные условия, такие как годовое количество осадков и наклон склона, могут определять объем стока. Приток стока может вызвать отложение отложений в соляных прудах, что в конечном итоге приведет к их заполнению. Естественный выпас скота и хищничество вокруг соленых прудов могут вытаптывать растительность, усиливать местную эрозию и привносить питательные вещества в экосистему. [1]
Антропогенные угрозы соляным прудам включают развитие и изменение гидрологии, загрязнение, эрозию, а также животноводство и сельскохозяйственную деятельность. Соляные пруды можно заполнять, выкапывать или удалять для пристаней, гаваней, зданий или других целей. Строительство в горных районах также влияет на соляные пруды, вызывая усиление эрозии и отложений. [8] Загрязнение также является серьезной угрозой для соленых прудов. Эти территории часто являются свалками мусора, сточных вод и твердых отходов. Выпас скота может не только усилить эрозию за счет уплотнения почвы и вырубки лесов, но и вносить удобрения. Сельское хозяйство также может вносить удобрения и пестициды, вызывая цветение водорослей и ухудшение качества воды. Антропогенная деятельность, такая как сжигание ископаемого топлива, может вызвать повышение глобальной температуры и привести к высыханию соленых прудов. Поскольку многие биологические функции соляных прудов неизвестны, было бы разумно смягчить потенциальное воздействие человека на эти уязвимые экосистемы. [1]