Екологічна динаміка Шацьких озер: нові дані за 1985−2023 роки

Вчені з України завершили масштабне дослідження, яке охопило майже чотири десятиліття змін у Шацьких озерах, розташованих у Волинській області. За допомогою супутникових знімків вони проаналізували, як коливалася площа трьох ключових водойм — Світязя, Люцимера та Чорного Великого — у період з 1985 по 2023 роки. Дослідження також показало, як змінювалася інтенсивність цвітіння води в цих озерах, що є важливим показником їхнього екологічного стану. Отримані результати підкреслюють зв’язок між природними факторами, такими як опади, та станом озер, а також демонструють цінність сучасних технологій для моніторингу довкілля.

Для аналізу використано дані американських супутників Landsat-5, 7, 8 та європейської місії Sentinel-2. Знімки весняного періоду допомогли оцінити загальну площу водної поверхні, тоді як літні зображення дозволили простежити динаміку цвітіння. Додатково дослідники звернулися до архівів державної служби надзвичайних ситуацій України, звідки взяли інформацію про рівень води в озері Світязь та кількість опадів на однойменній метеостанції. Обробка знімків проводилася за допомогою безкоштовного програмного забезпечення QGIS, що забезпечило доступність методу для подальших досліджень.

Результати показали, що площа озер зазнавала помітних коливань. Для Світязя, найбільшого з досліджених озер, вона варіювалася від 85% до 101% середньорічного значення. У Люцимері цей діапазон становив 85−100%, а в Чорному Великому — 79−100%. Найбільша площа Світязя зафіксована у 2007 році, коли рівень води досяг максимуму за весь період спостережень, а найменша — у 2020 році. Цікаво, що у 2023 році площа Світязя стала найбільшою за останнє десятиліття завдяки значним сніговим запасам попередньої зими. Це підтверджує залежність водного режиму озер від кліматичних умов, зокрема опадів.

Щодо цвітіння води, яке свідчить про наявність фітопланктону та погіршення кисневого режиму, картина виявилася різною для кожного озера. У Світязі цей показник коливався від 0,04% до 4,43% від середньорічної площі поверхні. У Люцимері цвітіння було більш вираженим — від 0,2% до 7,9%, а в Чорному Великому досягало максимуму серед досліджених водойм — від 0,1% до 11,9%. Найменше цвітіння зафіксовано в Світязі, що вказує на його кращий екологічний стан. Натомість Чорне Велике, найменше за розміром, виявилося найбільш вразливим до цього явища. Дослідники пов’язують це з природними факторами, такими як застій води та підвищення температури влітку, а також із можливим антропогенним впливом, зокрема надходженням поживних речовин із сільськогосподарських земель.

Особливу увагу вчені приділили взаємозв’язку між площею озер, рівнем води та опадами. На прикладі Світязя вони встановили, що ці характеристики тісно пов’язані: коефіцієнт кореляції між площею озера та рівнем води склав 0,7, а між площею та опадами — 0,6. Це підтверджує, що озера відіграють роль природного буфера, який пом’якшує наслідки екстремальних погодних умов, таких як посухи чи повені. Водночас кліматичні зміни можуть становити загрозу для їхнього існування, що робить такі дослідження особливо актуальними.

Шацькі озера, розташовані в басейні Західного Бугу, мають карстове походження і є частиною унікального природного комплексу Волинського Полісся. Їхня загальна площа становить близько 61,31 квадратного кілометра, а водні запаси сягають 312,8 мільйона кубічних метрів. Світязь із глибиною до 58,4 метра є не лише найбільшим, а й найглибшим серед них. Дослідження показало, що використання дистанційного зондування дозволяє вчасно виявляти екологічні проблеми, які потім можна детально вивчати на місці за допомогою інструментальних методів та аналізу проб води.

Авторами роботи є Валентин Хільчевський та Людмила Плічкоз Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Мирослава Забокрицька з Волинського національного університету імені Лесі Українки та Наталія Шерстюк із Криворізького державного педагогічного університету. Їхня праця, опублікована в журналі «Journal of Geology, Geography and Geoecology», відкриває нові перспективи для моніторингу стану водойм в умовах змін клімату та антропогенного тиску.