Содовые озера рассматриваются как природные модели внутриконтинентальных местообитаний первичной биоты [2]. Однако исследования физико-химических параметров и других компонентов водных экосистем обычными методами сопряжены со значительными затратами ресурсов, например при исследованиях зообентоса [3]. В этой связи интерес представляет моделирование экосистемных процессов содовых озер в условиях мезо- и микрокосмов.
В 2007 г. в условиях мезокосма была создана модель меромиктического содового озера, вода и грунт для которой были взяты из меромиктического содового оз. Доронинское [4].
В мезокосме получено расслоение толщи воды, как и в озере Доронинском [1]. Нижний слой отличался пурпурным цветом обрастаний стенок аквариума, значения окислительно-восстановительного потенциала в слое изменялись от 0 до – 140 mV. В верхнем слое значения Eh изменялись от 0 до + 40, обрастания стенок аквариума имели зеленый цвет. Верхний слой также отличался массовым скоплением коловраток. Промежуточный слой соответствовал нулевым значения Eh и выступал барьером для коловраток. Визуально он представлял собой тонкую, около 5 мм, матовую пленку ячеистой структуры, образованную скоплением простейших.
Слоистость мезокосма нарушалась концентрированием простейших и коловраток вокруг редких зеленых частей бактериальных колоний в нижнем слое, что свидетельствует о присутствии в этом слое кислорода и раскрывает факторы формирования сообществ организмов в озере Доронинском. Кроме того в мезокосме была отмечена выраженная суточная ритмика массовых вертикальных миграций коловраток из верхнего слоя в нижний в дневное время. В темное время суток коловратки находились в верхнем слое. Основной причиной миграций вероятно следует считать трофический, лимитирующим фактором – дефицит кислорода.
С течением времени соотношение слоев в мезокосме постепенно изменялось в направлении преобладания аэробного слоя и зеленых обрастаний. На завершающих стадиях были отмечены зональность и слоистость грунта, обусловленные неоднородностью в распределении пурпурных и зеленых колоний бактерий. Обильные до этого коловратки стали единичны, а в донных осадках образовался выраженный слой сброшенных ими яиц. В тоже время существенно улучшились условия обитания присутствовавших в аквариуме личинок жуков Berosus, ведущих исключительно донный образ жизни, – об этом можно было судить по кратно возросшей их активности.
Таким образом, мезокосм не только позволил наблюдать известные, но и выявить ряд явлений и свойств меромиктического содового озера, которые следует ожидать в экосистеме оз. Доронинское.
Благодарю научного сотрудника ИПРЭК СО РАН к.х.н. С.В. Борзенко за материалы по вертикальному распределению гидрохимических и гидрофизических характеристик мезокосма.