Водохранилище Серрон-Гранде является крупнейшим водоемом в Сальвадоре и является домом для более чем пятнадцати видов рыб и широкого разнообразия подводной и плавучей флоры. Благодаря своему международному значению в сохранении биологического разнообразия, это водно-болотное угодье в 2005 году получило статус Рамсарского (сокращение от Рамсарской конвенции о водно-болотных угодьях международного значения, особенно в качестве местообитаний водоплавающих птиц).
Хотя водохранилище было построено в период с 1973 по 1976 год для производства электроэнергии, природные богатства, обнаруженные на его территории площадью 135 км2, обеспечивают водой и продовольствием местные общины, позволяя коммерциализировать продукты, полученные в результате кустарного рыболовства, ловли ракушек и охоты. Это особенно важно в 2022 году, Международном году кустарного рыболовства и аквакультуры.
Однако, несмотря на свою большую значимость, водохранилищу в настоящее время угрожает накопление твердых отходов, эрозия, эвтрофикация, загрязнение и присутствие инвазивных видов. Чтобы смягчить эти экологические проблемы, вмешалась междисциплинарная группа ученых из Центральноамериканского университета имени Хосе Симеона Каньяса, учреждения - члена Организации Объединенных Наций по академическому влиянию (УНАИ) в Сальвадоре.
Исследовательская группа, возглавляемая доктором Марией Долорес Ровирой, проводит всестороннее исследование, чтобы понять процессы эвтрофикации, выявить инвазивные виды и их потенциальное использование в коммерческих целях, а также измерить уровни загрязнения. Проект был начат в 2016 году, и национальное правительство поддержало его через Министерство окружающей среды и природных ресурсов, а также международные заинтересованные стороны.
На первом этапе группа провела количественную оценку биомассы в водохранилище в сухой и дождливый сезоны из-за высокого уровня загрязнения. Соответственно, группа классифицировала этот показатель загрязнения как массу инвазивных видов растений и цветение фитопланктона. В результате обыкновенный водяной гиацинт (Eichhornia crassipes) был идентифицирован как преобладающий инвазивный вид, и в воде было обнаружено несколько видов фитопланктона.
Водяной гиацинт, произрастающий в Южной Америке, вызывает беспокойство, учитывая его непропорциональную тенденцию к росту в озерах, медленно текущих реках и болотах. В Серрон-Гранде результаты этого первого этапа также показали, что гиацинт покрывает до 30% поверхности воды в сезон дождей, препятствуя кустарному рыболовству и ухудшая качество воды и баланс экосистемы.
Эти результаты послужили толчком ко второму этапу проекта, направленному на выявление областей применения, в которых гиацинт может быть использован в качестве топлива или сырья для производства новых продуктов с добавленной стоимостью. Оказывается, он удовлетворяет всем критериям для производства биоэнергии. Эти критерии включают высокое содержание целлюлозы, низкое содержание лигнина, высокую разлагаемость, устойчивость к вредителям и
болезням, отсутствие застройки земли и потенциальную возможность использования в качестве твердого или газообразного топлива.
Несмотря на все эти свойства, главным недостатком использования водяного гиацинта в качестве источника энергии является его высокое содержание влаги. Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа изучила естественный процесс сушки и влияние, которое различные виды срезов растений могут оказывать на содержание влаги. Экспериментальная процедура включала сбор образцов гиацинтов из Серрон-Гранде и получение кривых их высыхания.
Лабораторный анализ, проведенный исследовательской группой, показал, что естественная конвекция снижает содержание влаги до приемлемого уровня. Основываясь на этом результате, группа также разработала методологию, позволяющую местным жителям выполнять этот процесс вручную, и определила, что гиацинт обладает теплотворной способностью, сравнимой с характеристиками других биомасс, широко используемых в качестве топлива во многих промышленных процессах.
Аналогичным образом исследовательская группа обнаружила, что гиацинт можно использовать для производства строительных материалов со свойствами, сходными со свойствами прессованной древесины. Однако, помимо водяного гиацинта, результаты первого этапа также показали высокое присутствие фитопланктона и водорослей. Таким образом, последние усилия исследователей были сосредоточены на определении видов водорослей, которые размножаются в Серрон-Гранде.
Высокий уровень загрязнения также приводит к размножению водорослей в водоеме, поскольку в нем содержится слишком много питательных веществ, способствующих росту микроорганизмов. Это известно как эвтрофикация и приводит к ухудшению качества воды, истощению растворенного кислорода, образованию ила, неприятным запахам и гибели водных видов. Результаты этого третьего этапа определили, что преобладающими видами водорослей являются цианобактерии.
Кроме того, исследователи обнаружили некоторые виды, которые могут вырабатывать токсины, которые могут быть очень вредными. Например, Хосе Луис Сьерра, биолог, который также входит в группу, сказал, что “в Серрон-Гранде развивается довольно интенсивное размножение цианобактерий, и около 99% численности клеток соответствует потенциальному продуценту микроцистина, который является токсином, регулируемым Всемирной организацией здравоохранения для воды, подвергающейся воздействию человека приложения”.
По словам доктора Ровиры, руководителя исследовательской группы, “все биоразнообразие и экономическая деятельность, которые зависят от Серрон-Гранде, могут быть утрачены, если условия окружающей среды в водохранилище продолжат ухудшаться”. Поэтому, пояснил эксперт, постоянный мониторинг имеет фундаментальное значение, и он необходим в отношении “не только текущего состояния и изменений качества воды, но и присутствия инвазивных видов”.
Это крайне важно, говорит доктор Ровира, для лиц, принимающих решения, и заинтересованных сторон, участвующих в управлении этим важнейшим природным ресурсом в Сальвадоре”. Она ожидает, что в будущем группа создаст систему дистанционного зондирования для мониторинга Серрон-Гранде, используя спутниковые снимки без отбора проб на месте. Внедрение этой системы облегчило бы постоянное измерение качества воды в водохранилище и оценку наличия токсинов.
Проект, осуществляемый этим учреждением - членом УНАИ в Сальвадоре, является конкретным примером результативного исследования, направленного на продвижение Повестки дня в области устойчивого развития на период до 2030 года и, в частности, целей, связанных с
охраной окружающей среды. Кроме того, вклад университетов и колледжей по всему миру демонстрирует их приверженность делу оздоровления планеты благодаря их знаниям и опыту.