Мониторинг Байкала - не академическая наука, а участь сантехника

09 сентября 2022

Руководитель научной экспедиции по экологическому мониторингу Байкала Михаил Колобов рассказал «Ведомости. Экологии» о целях и задачах работы десятков сотрудников МГУ, Физтеха и других ведущих институтов России.

En+ Group, основанный Олегом Дерипаской, ведет финансирование байкальской научной экспедиции. Только в 2021 году он направил на охрану окружающей среды, в том числе защиту Байкала, более 154 млн долларов. 

Руководитель научной экспедиции по экологическому мониторингу Байкала старший научный сотрудник кафедры общей экологии и гидробиологии биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова Михаил Колобов рассказал корреспонденту «Ведомости. Экологии» Петру Сапожникову о том, что делают на самом глубоком озере в мире десятки московских ученых.

- Как работает ваша экспедиция? У вас есть база на Байкале, куда вы привозите образцы и пробы воды?

- Экспедиция ежегодно длится два летних месяца. В настоящее время в ней участвуют 10 институтов Москвы, Санкт-Петербурга, Иркутска, Красноярска, Новосибирска. Среди них МГУ, МФТИ, Институт озероведения, Сибирский федеральный университет, Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова. В этом году в экспедиции участвуют 15 человек. Они не все вместе присутствуют на протяжении всего срока экспедиции, каждый из них приезжает для решения отдельной задачи.

Я, как руководитель экспедиции, присутствую на Байкале все два месяца. Кто-то из наших коллег - лишь одну неделю. Но практически каждый день, если позволяет погода, проводятся полевые и аналитические работы. Мы выходим «в море» на моторной лодке или на судах и отбираем пробы воды, грунта, образцы флоры и фауны. Я погружаюсь с аквалангом для отбора образцов, ведется аэрофотосъемка и подводная съемка поверхности дна.

У нас не существует постоянной базы, каждые два-три дня мы снимаемся с одного места и едем в новый населенный пункт. В данном месте мы уже второй раз в этом году. В первый раз проводили здесь оценку качества прибрежной и грунтовой воды, сейчас ведем молекулярно-генетические исследования. Например, в Листвянке, которая находится ближе к Ангаре, мы были уже пять раз за месяц. Каждый раз мы решаем определенные задачи - какие-то решаются за день, на какие-то приходится потратить три дня.

В этом году мы охватили не только сам Байкал, но и реку Селенгу, поднялись вверх по течению до монгольской границы и начали исследовать трансграничный перенос загрязняющих веществ. У Байкала площадь водосборного бассейна около 500 тысяч квадратных метров - это равно территории Франции. С этой огромной площади все, что смывается, течет в Байкал, причем две трети водосборного бассейна реки Селенги, крупнейшего притока, находится на территории Монголии.

- Насколько сильно расположенные в Монголии производства загрязняют Байкал?

- Без взаимодействия с монгольскими коллегами и регулярных наблюдений мы не сможем сказать об этом точно. Однако на протяжении нескольких лет отмечаем, что концентрации отдельных загрязнителей в Селенге высоки еще до Улан-Удэ. Кроме как с монгольской территории, им взяться в таких количествах неоткуда. Речь идет о фенолах, фосфорсодержащих веществах, тяжелых металлах.

Вообще, это задача для большого многолетнего исследования. Пока мы можем предположить, что часть из переносимых веществ токсична и появились они в результате работы химических производств. Кроме того, существуют и высокотоксичные вещества, которые действуют в очень малых концентрациях и зачастую не улавливаются даже современными приборами. Единственный способ определить, есть они или нет, - наблюдение за ответом экосистемы, чтобы проследить, каким образом она меняется. Потому что на многие, даже невидимые нам вещества, она все равно отвечает. А дальше это уже задача для химиков-аналитиков.

Например, в настоящее время эндемичные байкальские губки Lubomirskia baikalensis поражены болезнью, которая впервые была отмечена примерно 11 лет назад. Болезнь приводит к массовой гибели губок, и в некоторых местах они либо стали редкостью, либо исчезли совсем. Возможно, причиной этого события является поступление каких-то токсичных веществ, действующих в малых количествах.

В Монголии сейчас активно развивается промышленность. Туда пришли иностранные инвесторы, строится большое количество предприятий. Каждое из них может сбрасывать какие-то загрязняющие воду вещества, даже не всегда токсичные. Однако, смешиваясь в самой реке, они могут действовать комплексно, проявляя неожиданные токсичные свойства.

- Кто-то еще занимается мониторингом загрязнения Байкала?

- Да, занимается. Но такие комплексные исследования, как наше, - это большая редкость. Экологический мониторинг - вещь неблагодарная в научном плане. Приходится раз за разом, из года в год посещать одни и те же места, выполнять однообразную работу, в большинстве случаев не видя какой-либо динамики. Мы даже пробы воды берем в одних и тех же местах с точностью до пары метров. Чтобы не упустить возможные изменения, нам приходится использовать необычные методы, например, видеосъемку с подводных дистанционно управляемых аппаратов или люминесценцию специальных бактерий, реагирующих на загрязнение.

Но все равно это не чистая академическая наука, а скорее «участь сантехника». Ты ходишь по дому и смотришь, что и где протекает, что надо заменить. Это надзорная задача, которую необходимо выполнять последовательно в течение многих лет. Да и большого количества научных статей на этом материале не опубликуешь. Может быть, поэтому, экологический мониторинг не приживается в академических институтах как постоянное направление - у них другие задачи.

- Вы начали работу на Байкале в 2019 году. Как развивалась экспедиция? Какие проблемы были выявлены за это время?

- Когда началась наша работа, мы обследовали только прибрежную акваторию Байкала на содержание микропластика в воде и анализировали общий гидрохимический фон. Затем наши интересы распространились на гидрохимию рек, впадающих в Байкал, чтобы отследить возможные источники загрязнений. В 2020 и 2021 годах появились новые направления работ - мы начали исследовать фауну и флору озера, а также отбирать грунтовые воды под населенными пунктами, как в прибрежной зоне, так и достаточно удаленных от берега. Изотопный анализ позволил определить не только то, что содержится в таких водах, но и откуда она поступила.

Поясню наш интерес: большинство байкальских населенных пунктов стоит непосредственно на берегу озера. Канализационные стоки через негерметичные или переполненные септики, а также обычные выгребные ямы, которыми оборудованы домохозяйства, попадают в грунт. Как правило, на берегах Байкала он легко проницаемый - каменистый и мелкий, как горох. Поэтому канализационные воды из септиков проваливаются на глубину до 100 м и накапливаются там, консервируясь как в холодильнике при температуре 4-6°С. Они могут долго находиться там в неизменном виде, пока их не выдавит поступающей сверху водой в Байкал, где они вызовут бурное размножение водорослей и гибель донных организмов. Поэтому строительство эффективных очистных сооружений является одной из первостепенных задач для прибрежных населенных пунктов.

И вторая проблема в том, что Селенга приносит в Байкал большое количество соединений фосфора. В результате в озере встречаются два «черных лебедя». Фосфор и азот в больших концентрациях являются провокаторами бурного роста водорослей вдоль побережья. Это приводит к «зеленым приливам», неизбежно отражается на эндемичных байкальских губках, развитии популяции водоросли спирогиры, удушающей донных обитателей озера.

- Что насчет байкальского микропластика? Насколько серьезна эта проблема?

- Микропластик - это фрагменты пластика размером менее 5 мм, хотя сейчас под этим термином многие считают любые микрочастицы пластика. Это разрушенный под влиянием окружающей среды пластик, и он в первую очередь является маркером человеческой деятельности. Микропластик в окружающей среде не появляется в одиночку - ему сопутствуют другие вещества, характерные для деятельности человека, - токсины, тяжелые металлы, нефтепродукты и проч. По нашим данным, концентрация пластика в озере высока, сравнима с другими озерами планеты, например Великими озерами в США и Канаде.

На сегодняшний день его концентрация составляет сотни тысяч частиц на 1 квадратный километр. Почему не на объем воды, а на площадь? Потому что пластик по плотности не равен плотности воды, и он либо плавает на поверхности, либо тонет, захораниваясь в глубинах озера. В 2017 году мы отмечали средние концентрации частиц микропластика в десятки тысяч на 1 кв. км, а в 2021 году в некоторых районах акватории его концентрация составила несколько сотен тысяч частиц на 1 кв. км. Средняя концентрация выросла за последние пять лет в 1,5 раза. Если американские Великие озера уже давно являются центром человеческой деятельности - там есть промышленные предприятия, живет около 2 млн человек по их берегам, то на Байкале проживает лишь около 200 тысяч человек. Однако степень загрязнения уже сравнима. Это говорит о том, что накопление микропластика в озере Байкал идет быстрыми темпами.

- Байкал равномерно загрязняется по всему объему?

- Акватория Байкала весьма неоднородна по накоплению в ней различных веществ, в том числе загрязняющих. Зависит это от множества причин. Например, от количества воды, приносимой реками (наибольший объем приносит Селенга в центральную часть), от количества жителей в прибрежных населенных пунктах, от течений, ветров, времени года и проч. И даже различные виды загрязняющих веществ распределены неоднородно - например, пластиковых волокон в воде больше на севере, а пластиковых кусочков - на юге озера. Картина на поверхности озера очень неоднородна и динамична. Но существует и «глубинный Байкал», огромная масса чистой воды, состав которой почти неизменен на протяжении сотен лет.

- То есть Байкал остается чистым, даже несмотря на все «происки человечества»?

- Объем Байкала огромен и составляет 25 тысяч кубометров. Чтобы в таком объеме что-то заметно поменялось, надо сильно постараться, столетиями сбрасывать загрязняющие вещества. Однако существует прибрежная акватория озера, та относительно узкая полоса воды рядом с берегом, которая в первую очередь подвергается внешнему неблагоприятному трансформирующему воздействию. Здесь обитает большое количество эндемиков озера, привыкших жить в очень чистой воде и в первую очередь страдающих от загрязнения. Здесь же происходит накопление загрязняющих веществ, приносимых как стоком рек, так и стоком с прибрежных населенных пунктов. Хотя основное водное тело Байкала будет еще очень долго оставаться неизменным.

- Какую проблему вы считаете основной для Байкала? Стоки, микропластик или что-то еще?

- Главными проблемами я считаю контроль трансграничного переноса вод и проблему сточных вод в прибрежных населенных пунктах. По моему личному мнению, остальные проблемы в той или иной степени вырастают из них. К поиску решения еще одной «невидимой» проблемы нас подтолкнул Василий Иванович Сутула, директор Байкальского национального заповедника.

Он обратил наше внимание на то, что небольшие ракообразные гаммарусы, которые являются важнейшим звеном пищевых цепей, значительно снизили свою численность, в первую очередь в дельте Селенги. Этот процесс отмечается уже около 20 лет, и, несмотря на все природоохранные усилия, гаммарусы не восстанавливают свою некогда высокую численность. В советские времена этих ракообразных вылавливали в огромных количествах как кормовую добавку для домашней птицы и скота, вывозя целыми грузовиками.

Резкое падение численности этих ракообразных нельзя недооценивать, поскольку они являются важным, а иногда и основным источником пищи для рыб. Значит, на рачков влияет не вылов, а какие-то другие факторы, возможно токсичные вещества в воде. Этой задачей уже второй год у нас занимаются молекулярные генетики из МФТИ. Надо выяснить ситуацию.

Фото Елены Таланиной

Возрастное ограничение: 16+

В наших соцсетях всё самое интересное!