Почему Байкал не стареет и не умирает
05 января 2023
Доктор биологических наук, директор НИИ Биологии Иркутского государственного университета Максим Тимофеев рассказал об этом в большом интервью для Ъ.
"Глагол" публикует отрывки из интервью.
— Правда, что Байкал - самое древнее и самое глубокое озеро на Земле?
— Да, действительно, озеро Байкал относится к группе так называемых древних озер, возраст которых насчитывает более миллиона лет. Таких озер на планете чуть больше двух десятков. Среди них Байкал занимает ведущее место по многим показателям, в первую очередь по глубине, возрасту и уникальному биоразнообразию.
Но если по глубине Байкал - абсолютный чемпион среди всех озер планеты, то по возрасту самое древнее озеро Зайсан в Казахстане. Оценочный возраст Зайсана - около 60–70 млн лет, а Байкала - в пределах 25–30 млн. Это удивительно, поскольку тот же Зайсан в сравнении с масштабами Байкала просто крошечный и мог бы вполне сойти за один из его небольших заливов.
Но вот в чем у Байкала абсолютное первенство, так это в объемах пресной воды и чрезвычайном биоразнообразии уникальной эндемичной флоры и фауны. Гигантские объемы байкальской воды, причем питьевого качества, составляют пятую часть от всей жидкой пресной воды на планете. Флора и фауна насчитывают более 1 тысячи видов растений и более 2,5 тысяч видов и подвидов животных, причем подавляющая их часть - это виды-эндемики, которые более нигде в мире не встречаются.
— А здесь он тоже чемпион?
— Сопоставимых озерных экосистем фактически нет. Даже среди других древних и уникальных озер Байкал особенный. А уж сравнивать его с обычными озерами, то различия будут просто разительными. Практически все озера планеты - водоемы с очень коротким по геологическим понятиям временем жизни. В среднем возраст обычного озера, даже очень крупного, не превышает 10–15 тысяч лет.
Байкал имеет совершенно другую историю своего происхождения - тектоническую. Байкал - это рифтовое озеро, расположенное в гигантском разломе земной коры континентальной части Евразии. Этот разлом, так называемая Байкальская рифтовая зона, помимо собственно Байкала в разное время включал и другие крупные озерные системы. Например, крупнейшее озеро Монголии Хубсугул, которое тоже стало частью Байкальского рифта, по сути, младшим братом Байкала.
Но главное преимущество рифтового происхождения перед любым другим в том, что именно оно и дает возможность Байкалу существовать миллионы лет, обеспечивая его древний возраст.
— А почему такое происходит?
— Любое озеро сразу после своего образования начинает умирать, исчезать по вполне естественным причинам, главные из которых пересыхание и заиливание. Многочисленные потоки сухого вещества, которые переносятся впадающими в озера притоками или приносятся с воздухом, интенсивно накапливаются в виде донных осадков. Заиливание, или по-научному седиментация, - это природный механизм самоуничтожения озер.
Обычно сроки жизни озера находятся в переделах нескольких тысяч лет, крупных водоемов - пару десятков тысяч. Одни озера исчезают, другие появляются в новых местах, и этот цикл непрерывен. Седиментация - естественный процесс, в том числе для Байкала.
— Так грозит ли угроза исчезновения Байкалу в результате заиливания?
— Нет, не грозит. В отличие от обычных озер, Байкал постоянно растет в своих размерах. Байкальский рифтовый разлом живой, активно увеличивающийся в своих размерах. Скорость роста этой трещины, по разным оценкам, достигает 3–4 мм в год и с точки зрения геологии просто огромна.
Жители Байкальского региона очень хорошо знакомы с последствиями этой активности в виде регулярных землетрясений. Но именно благодаря этому ширина и длина Байкала увеличиваются, причем котловина озера становится не только шире, но и глубже на несколько миллиметров в год. Этого увеличения глубины вполне достаточно, чтобы нивелировать проблему накопления осадков, которые не поспевают засыпать Байкал, поскольку он становится все больше и больше.
— Но осадки все же накапливаются?
— За срок жизни Байкала на дне озера под полуторакилометровым слоем воды накопилось почти 8 км осадков. Если вычистить дно Байкала, то его голая котловина составит почти 10 км. Это, например, близко к глубинам самой нижней точки планеты - Марианской впадины с ее 11 км. Это сравнение условное, ведь на дне Марианской впадины тоже есть свои осадковые слои, но все-таки гигантский масштаб размеров Байкальской котловины вполне с ней сопоставим.
— Связаны ли как-то размеры озера с особенностями населяющих его видов?
— Важнейшей характеристикой гидрохимического состава воды Байкала стал факт, что вода в озере насыщена кислородом от самой поверхности до самой глубокой точки. Происходит это благодаря особенностям гидродинамического перемешивания байкальских вод: дважды в год в Байкале наблюдаются масштабные вертикальные подъемы и опускания сотен тысяч тонн воды, равномерно распределяющие кислород по всем глубинам. Ни в одном древнем глубоководном озере такого нет. Зона проникновения кислорода в большинстве крупных озер редко опускается до глубин более 100 метров, дно глубоководных озер обычно почти безжизненное, наполненное сероводородом и хемосинтезирующими бактериями.
— Как же этим организмам удается существовать на такой большой глубине?
— Благодаря наличию множества подводных ландшафтов у организмов Байкала и появилась возможность расселиться и адаптироваться к разнообразию их условий. Кто-то приспособился к обитанию в теплой (по байкальским меркам, конечно) зоне мелководных заливов, кто-то, напротив, к ледяной воде зоны больших глубин с их гигантскими давлениями и отсутствием света. К слову, на самой большой глубине Байкала организмы обитают в условиях внешнего давления в 165 атмосфер. Мало где на планете найдется место, где можно такое испытать.
— Можно ли говорить, что Байкал всегда был таким, как сейчас?
— Байкал все время менялся и меняется сейчас. Несколько миллионов лет назад он не был таким глубоким, как сегодня, да и холодным он тоже был не всегда. Байкал состоит из трех основных котловин, которые миллионы лет назад были вполне обособленными озерами. В каждом из них шел свой эволюционный процесс и развивались свои уникальные сообщества. По мере объединения этих трех котловин в единую систему произошло и объединение населяющих их обитателей.
Что касается климата Байкала, то тут тоже все непросто. Планетарный климат - это явление крайне нестабильное с периодами как потеплений, так и похолоданий. За свою многомиллионную историю Байкал неоднократно проходил через радикальные периоды климатических изменений, некоторые из которых вполне подходят под определение климатических катастроф.
Можете себе представить, к примеру, тропический древний Байкал? Озера, которые находились на месте сегодняшнего Байкала, 16–18 млн лет назад были типичными тропическими или субтропическими водоемами. По берегам озера обитали многочисленные попугаи, бродили носороги.
Полный текст интервью читайте здесь.
Переживал Байкал и совершенно иные периоды с климатическими похолоданиями и даже ледниковыми периодами. Из-за промерзания притоков Байкала происходило нарушение водообмена, снижалось поступление нужных для жизни биогенных соединений. Слой льда и снега, покрывающий поверхность озера, затенял его глубины, из-за чего не могли развиваться мельчайшие водоросли (фитопланктон) - главные источники органического вещества для всех его обитателей.
— Означает ли, что экосистема Байкала сможет справиться с любым экологическим кризисом и восстановиться после значительных измерений, как она это делала в прошлом?
— Отчасти - адаптивность экосистемы озера поразительна. Но только если речь идет о периодах, длящихся тысячелетия или даже миллионы лет. Текущая скорость влияния, которое оказывает человечество на состояние экосистем планеты, и в том числе на Байкал, с точки зрения потенциальных негативных последствий и возможных эволюционных эффектов беспрецедентна.
В байкальской экосистеме прямо сейчас идут собственные внутренние перестройки, связанные с процессами глобальных климатических изменений. При этом даже небольшое антропогенное воздействие вносит значительный дисбаланс в процессы этой экосистемной адаптации. И если система Байкала вполне способна самостоятельно перестроиться и подстроиться под существующие глобальные климатические вызовы, как она делала это неоднократно в прошлом, то в ситуации, когда к климатическим вызовам добавляется еще и разрушающая деятельность человека, система может и не справиться.
Фото Максима Тимофеева
Возрастное ограничение: 16+
В наших соцсетях всё самое интересное!
