Knowledge space

The article presents the results of investigating the morphological variability of carp (Cyprinus carpio Linnaeus, 1758) in three large reservoirs of the Balkash-Alakol Basin – Lake Balkash, Lake Alakol, and Kapshagay Reservoir. Morphological differences in several features (counting and plasticity) were found in three carp samples. The study included the examination of 24 plastic and 14 counting features. The method of digital image processing (Morpho J) was applied to analyze the differences of the target fish species specimens by body shape. The application of the principal component analysis (PCA) method allowed determining the main loadings on the studied morphological traits of carp. The statistically reliable differences revealed allow to confirm the formation of morphological changes in carp caused by
the duration of adaptive radiation, environmental factors of water bodies and annual artificial stocking of young fish.

The study was conducted in 2023 and comprised a comparative assessment of the state of Lake Markakol’s aquatic ecosystems in surface and bottom water strata. The analysis of bottom water temperatures showed correlation between this parameter and dissolved oxygen concentrations, indicating that pollution caused by organic impurities leads to lake eutrophication, in turn, pro-pelling the extinction of aquatic life. Although the main water physicochemical parameters of Markakol Lake correspond to the oligotrophic type, the shifts in dissolved oxygen and phos-phate content, as well as growth of aquatic vegetation indicate its transition to the mesotrophic type. Higher phosphate content in water is a consequence of pollution disturbing the biological balance, as well as stimulating the reservoir’s eutrophication and increased biological productivity, i.e. algal bloom. In addition, phosphate ions serve an informative indicator of Hazard Class 3 (organoleptically hazardous) anthropogenic pollution. Based on the correlation factor (r), two statistical models were considered for the target lake: 1) Water Pollution: nutri-ent concentrations depending on surface and bottom water temperatures (Model 1); and 2) changes in Water Pollution Indices (biogenic, heavy metals, mean) because of air temperature growth due to global warming of 0.25°C/decade (Model 2).

MAR remains relatively underutilized in Central Asia despite its potential to address water scarcity issues, particularly those related to seasonal fluctuations in water availability. Thus, the objective of this study was to produce a map depicting the potential suitability of managed aquifer recharge (MAR) implementation in Kazakhstan. Employing a multi-criteria decision analysis framework, five distinct physical criteria were integrated and visualized within a Geographic Information System (GIS) to delineate the intrinsic potential for MAR. To demonstrate the practical utility of the generated map, it was applied to the Zhambyl region in Southern Kazakhstan, an area previously afflicted by water scarcity challenges. The intrinsic MAR potential map was overlaid with remote sensing data identifying potential water sources and water utilization patterns. This overlay facilitated the identification of priority areas with potential for further evaluation for MAR implementation. The map developed for Kazakhstan represents the first spatial representation of MAR potential within the region, serving to raise awareness regarding the feasibility of MAR application. It is anticipated that dissemination of this map will enhance understanding among water management professionals, potentially catalysing the integration of MAR methodologies into regional water management strategies.

Река Бадам, приток реки Арыс, входящая в состав Сырдарьинского бассейна, представляет собой важнейший природный ресурс для экологической и социально-экономической деятельности в зоне полузасушливого климата Южного Казахстана. Существенное влияние на речной бассейн оказывает искусственная водная инфраструктура. Бассейн также сталкивается с дефицитом воды, особенно летом, что подчеркивает важность понимания гидрологических процессов, происходящих в его границах, для эффективного управления водными ресурсами. В рамках настоящего исследования с целью оценки воздействия изменения климата на гидрологию и анализа устойчивости водной системы на базе гидрологического программного пакета RS MINERVE была создана полураспределенная концептуальная гидрологическая модель р. Бадам. Связанные модели HBV были реализованы для каждой из гидрологических единиц реакции, которые были определены как высотные зоны. Гидрологическая модель была откалибрована с использованием дневных временных интервалов за период с 1979 по 2011 гг. Полученные кривые вероятности превышения стока и гидрографы были использованы для оценки потенциального воздействия изменения климата на целевой бассейн с использованием сценариев осадков и температуры CMIP6. Будущие климатические сценарии на период 2054-2064 гг. указывают на смещение пикового стока на весенний/поздневесенний период по сравнению с текущим ранним летом без значительного снижения среднесуточного стока в течение года. Созданная гидрологико-гидравлического модель и результаты моделирования могут быть использованы для обеспечения эффективного управления водной системой и обоснования будущих гидроэнергетических проектов, а также могут служить основой для проведения аналогичных исследований в регионе и за его пределами.

В статье приведены результаты изучения морфологической изменчивости сазана (Cyprinus carpio Linnaeus, 1758) в пределах трех крупных водоемов Балкаш-Алакольского бассейна – оз. Балкаш, оз. Алаколь и Капшагайского водохранилища. По трем выборкам сазана обнаружены морфологические различия по ряду признаков (счетные и пластические). При анализе внешних признаков были изучены 24 пластических и 14 счетных признаков. С применением метода обработки цифровых изображений (MorphoJ) проанализированы различия сазана по форме тела. Применение метода главных компонент (PCA) позволило определить основные нагрузки на изученные морфологические признаки сазана. Выявленные статистически достоверные различия позволяют говорить о том, что формирование морфологических изменений сазана было вызвано длительностью адаптивной радиации, средовыми факторами водоемов и ежегодным искусственным зарыблением молодью.