Соляные пруды являются естественной особенностью как умеренных, так и тропических побережий. Эти пруды образуют жизненно важную буферную зону между наземными и морскими экосистемами. Загрязнители, такие как осадок, нитраты и фосфаты, отфильтровываются соляными прудами, прежде чем они попадут в океан. Глубина, соленость и общая химия этих динамических 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 таковых в умеренных прудах. Мангровые деревья являются доминирующей растительностью экосистем тропических соляных прудов, которые также служат жизненно важными местами кормления и размножения для прибрежных птиц.
Тропические соляные пруды образуются, когда заливы постепенно закрываются бермами из щебня с рифа. Мангровые заросли растут на вершинах берм, которые постепенно закрывают область, образуя соляной пруд. [1] Обычно они образуются у основания водоразделов с крутыми склонами, поскольку отложения, переносимые во время штормовых событий, начинают заполнять и покрывать щебневую берму. Мангровые заросли могут расти над бермой, также способствуя изоляции соляного пруда. [1] Обычно пруды сообщаются с открытым морем через просачивание через грунт. Циклы испарения и осадков в соляных прудах создают изменчивую среду с широким диапазоном солености и глубины. [1] Из-за глубины и колебаний температуры соляной пруд можно классифицировать как гипосалинный 3-20 ppt, мезосалинный 20-50 ppt или гиперсалинный с ppt более 50. [1] Другим важным аспектом соляных прудов является их постоянство. [2] Соляные пруды со временем могут заполниться и превратиться в продолжение суши. [3] Некоторые из них являются прерывистыми прудами из-за предсказуемых сухих и влажных сезонов, в то время как другие являются эпизодическими (если в регионе крайне непредсказуемая погода). [4]
Организмы, которые обычно встречаются в тропических соляных прудах и вокруг них, включают цианобактерии, морских беспозвоночных, птиц, водоросли и мангровые деревья. Например, типичный карибский соляной пруд является постоянным или временным домом для следующих: [1] [3]
В мире насчитывается 110 видов мангровых деревьев, все они обладают особыми приспособлениями, которые позволяют им обитать в соляных прудах. Мангровые деревья часто встречаются вблизи или вокруг соляных 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 выполняют функцию барьера для соленой воды, ограничивая потерю воды и выступая в качестве дыхательной трубки для кислорода и питательных веществ. Семена мангровых деревьев также эволюционировали, чтобы быть плавучими и прорастать, все еще прикрепленными к родителю, что увеличивает шансы на выживание в сложных условиях. Присутствие мангровых деревьев увеличивает и помогает поддерживать многие из преимуществ, предоставляемых соляными прудами, такие как: [3] [5]
В соляных прудах Карибского моря обычно произрастают три типа мангровых зарослей:
Соляные пруды обеспечивают ряд важных экосистемных услуг .
Соляные пруды действуют как естественные ловушки для осадков, которые ограничивают количество осадков и загрязняющих веществ, которые в противном случае могли бы оказаться в океане, потенциально нанося вред другим экосистемам. Соляные пруды являются домом для плотных бентосных матов бактерий, которые также улавливают питательные вещества, такие как азот, которые в противном случае внесли бы значительный вклад в пагубную морскую эвтрофикацию. [1] Коралловые рифы особенно уязвимы для процессов седиментации, заиления и эвтрофикации. [6] Соляные пруды и их мангровые системы действуют как буфер от штормовых нагонов, связанных с ураганами, и значительно рассеивают энергию волн, которая может вызвать эрозию, включая даже большие, редкие волны, такие как цунами. [7]
В дополнение к этим экосистемным услугам соляные пруды также производят множество полезных продуктов. Артемия , один из основных пищевых организмов для систем аквакультуры, выращивается в соляных прудах. Галофильные зеленые водоросли также можно выращивать в соляных прудах для производства глицерина, сухого белка, который можно скармливать скоту, и β-каротина, используемого в пищевых добавках. Спирулина — это солелюбивая цианобактерия с содержанием белка даже выше, чем в мясе (60%), и ее можно выращивать в соляных прудах. Другие галофильные бактерии можно использовать для производства компонентов, используемых в высокотехнологичных процессах. Фотосинтетический пигмент, обнаруженный в Halobacterium halobium, производится в коммерческих целях и используется для оптической обработки данных, нелинейной оптики и в качестве световых датчиков. Галофильные бактерии также можно использовать для производства полигидроксиалканоатов (PHA), которые являются биоразлагаемыми, водостойкими термопластиками. [7]
Тропическим соляным прудам угрожают как антропогенные, так и природные угрозы.
Естественные угрозы включают ураганы и другие крупные штормы, изменения солености, сток, седиментацию, а также выпас и хищничество. Ураганы и другие крупные штормы могут повредить организмы соляных прудов, а также вызвать перелив морской воды, что приводит к потенциально пагубным изменениям солености и физическому ущербу. Соленость также может быть снижена осадками, которые могут изменить состав сообщества, ограничив количество и тип видов, адаптированных к этим условиям. Кроме того, повышенное испарение может увеличить соленость и уменьшить разнообразие видов. Местные условия, такие как годовое количество осадков и экспозиция склона, могут определять объемы стока. Приток стока может вызвать отложение осадка в соляных прудах, в конечном итоге вызывая заполнение пруда. Естественный выпас и хищничество вокруг соляных прудов могут вытаптывать растительность, усиливать локальную эрозию и вносить питательные вещества в экосистему. [1]
Антропогенные угрозы для соляных прудов включают развитие и изменение гидрологии, загрязнение, эрозию, а также животноводство и сельскохозяйственные работы. Соляные пруды могут быть заполнены, вырыты или удалены для пристаней для яхт, гаваней, зданий или других целей. Строительство в горных районах также влияет на соляные пруды, вызывая повышенную эрозию и седиментацию. [8] Загрязнение также является серьезной угрозой для соляных прудов. Эти районы часто являются местами сброса 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 снижение качества воды. Антропогенная деятельность, такая как сжигание ископаемого топлива, может вызвать повышение глобальной температуры и может привести к высыханию соляных прудов. Поскольку многие биологические функции соляных прудов неизвестны, было бы разумно смягчить потенциальное воздействие человека на эти уязвимые экосистемы. [1]