Ученые из Университета Гриффита в Австралии установили, что мангровые леса эффективно задерживают токсичные металлы в донных отложениях, не давая им попасть в морские пищевые цепи. Исследование, проведенное в субтропических лесах Квинсленда, показало, что деревья действуют как барьер, а не как накопитель загрязнителей, выполняя важную функцию по защите прибрежных экосистем.
Полем для исследования стал залив Мортон-Бей, куда поступают стоки с обширной территории площадью более 21 тыс. кв. км, включая сточные воды столицы штата – города Брисбен. Это делает местные мангровые заросли, представленные четырьмя доминирующими видами, естественной лабораторией для изучения реакции прибрежных лесов на загрязнение от городской застройки, сельского хозяйства и промышленности.
Анализ образцов показал, что концентрация 11 изученных металлов в листьях всех четырех видов мангров оказалась значительно ниже, чем в прилегающих отложениях. Растения избирательно поглощали необходимые им микроэлементы, такие как медь и марганец, но активно блокировали поступление ядовитых веществ, включая свинец и ванадий. Ключевую роль в этом процессе играют свойства самих донных отложений. В бескислородной среде с высоким содержанием сульфидов металлы образуют стабильные и малорастворимые соединения, что химически «связывает» их и делает недоступными для растений.
Выяснилось, что содержание металлов в листьях зависит в первую очередь от вида дерева, а не от степени загрязнения почвы. Так, серый мангр Avicennia marina накапливал в листьях в десятки раз больше мышьяка, чем другие виды, растущие рядом на той же почве. Эти различия, вероятно, связаны с эволюционными адаптациями каждого вида к засоленным и заболоченным почвам. Одни виды выводят излишки солей через специальные железы на листьях, что может способствовать и переносу металлов, другие полагаются на корневую систему, которая отфильтровывает вредные вещества.
Полученные данные меняют подход к мониторингу прибрежных экосистем. Авторы работы пришли к выводу, что для оценки уровня загрязнения токсичными металлами анализ донных отложений дает более надежную картину, чем анализ тканей растений. Результаты также пересматривают экологическую роль мангров: они не столько очищают среду, извлекая загрязнители, сколько стабилизируют их в почве, ограничивая распространение по пищевой цепи.