Кислород.life: «Байкал под микроскопом»

Итоги «Байкальской экспедиции» в 2017 году: в водах озера обнаружено превышение предельной концентрации биогенов и токсичных металлов. Наряду с эвтрофикацией, эта ситуация несет не меньшую опасность для Байкала. Ученые – за создание системы распределенного мониторинга крупнейшего пресноводного озера планеты, в которой активная роль отводится общественным организациям.

На протяжении двух дней, 27 и 28 ноября, в Иркутске работали активисты общественно-научной инициативы «Байкальская экспедиция» - они подводили итоги 412 массовых акций и научной работы, проведенной в течение года при поддержке двух компаний, «Сибирское здоровье» и En+ Group. Начавшаяся в 2012 году как проект всего 30 активистов, взявших на себя труд обследовать побережье и занести на карту места распространения водорослей, в 2017 году «Байкальская экспедиция» охватила уже рекордные 3 тыс. человек, вовлеченных и в эксперименты со спирогирой, и в четыре сотни других проектов.

«Байкальскую экспедицию» как проект En+ Group, МБФ «Возрождение земли Сибирской» и фонда «Мир вокруг тебя» корпорации «Сибирское здоровье», поддерживает теперь более 20 организаций из Иркутска, Москвы, Новосибирска, Улан-Удэ, прибайкальских поселений (Северобайкальска, Усть-Баргузина, Турки, Хужира, Байкальска, Слюдянки, Большого Голоустного). Все это говорит о том, что «Байкальская экспедиция» решает основную свою задачу: вовлечь в изучение озера и оценку его состояния местных жителей. Опыт Западной Европы говорит о том, что даже детей можно научить брать пробы на содержание химических веществ и тем более – на содержание микропластика (то есть разложившихся пластиковых бутылок, сетей, пакетов и так далее).

«Проект «Байкальская экспедиция» стал значимой частью комплексной программы En+ по защите озера Байкал. Главная ценность проекта в том, что люди, живущие непосредственно на берегах озера, учатся – как себя вести, как быть полезными озеру и как использовать все, что есть вокруг, в хозяйстве и даже бизнесе. Формируется новый тип мышления и отношения человека к природе: не потребителя, а активного участника происходящего», - говорит об идеологии директор по связям с общественностью En+ Group Елена Вишнякова. «Для нас проект «Байкальская экспедиция» – это возможность привлечь партнеров нашей компании в 25 странах мира к проблеме сохранения чистоты вод Байкала. Возможность объединить усилия научного сообщества и социально активной общественности. Возможность использовать полученные научные результаты для реального улучшения ситуации на Байкале. Люди пользуются озером на протяжении сотен лет, пришло время вернуть долг», - добавляет Лариса Буянтуева, руководитель благотворительных проектов Фонда «Мир вокруг тебя» корпорации «Сибирское здоровье».

Главное достижение «Байкальской экспедиции» - запущено несколько долгосрочных и доступных каждому жителю Прибайкалья проектов. Главная проблема, выявленная во время сессии в Иркутске, - в том, что количество желающих принять участие в этих проектах гораздо больше, чем могут охватить своим вниманием и поддержкой координаторы проекта. Уже в ближайшем будущем экспедиции предстоит либо превратиться в штаб, принимающий сигналы тревоги со всего озера. Либо начать издание собственного СМИ, которое возьмет на себя функции «коллективного организатора и пропагандиста». «Ситуация на Байкале требует комплексного подхода как к изучению, так и к осмыслению. Сегодня проблемам озера уделяется много внимания, но все это похоже на «разбитое зеркало» – отдельные фрагменты. Наша цель – получить целостную картину. Это невозможно сделать прямо сейчас силами одной организации и одного проекта, поэтому мы выступаем за объединение усилий – экологов, местных жителей, научных учреждений, школ и заинтересованных граждан», - отмечает Елена Творогова, президент МБФ «Возрождение земли Сибирской».

«Медь и цинк лучше завысить, чем занизить»

Серьезной частью «Байкальской экспедиции» являются научные исследования: их в этом году провела группа сотрудников кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, специалисты Главного контрольно-испытательного центра питьевой воды Москвы и Московского физико-технического института. В июне – июле этого года ученые прошли по маршруту Листвянка – Танхой – Бабушкин – Турка – Усть-Баргузин – Ольхон, по всему маршруту движения проводились съемки прибрежной зоны с квадрокоптера, показавшие места разрастания водорослей. Ученые брали пробы воды, которые позднее в лабораторных условиях проверяли на силикаты, фосфаты, ртуть, свинец, рН (уровень кислотности), альфа- и бета-активность. Отдельные пробы воды были собраны для расширенного анализа на токсичные вещества. Впервые на Байкале было организовано исследование на микропластик. «Мы сделали 300 замеров планктонными сетями с размером ячеи 300 на 300 микрон. У нас было три сети, делали по три повторения на каждом замере. Были пробы с поверхности воды (глубина 15 см) и контрольная проба с глубины 60 метров. На берегу брали пробы грунта на микропластик – 200 полевых измерений на 33 станциях вдоль берега», - рассказал 28 ноября сотрудник кафедры гидрохимии факультета биологи МГУ Михаил Колобов.

Исследование, проведенное в 2016 году, было поверхностным («не экспедиция ученых, а путешествие натуралистов»), но и оно показало, что самые большие проблемы с разрастанием водорослей наблюдаются в районе Северобайкальска. И они прямо связаны с деятельностью человека. Результаты гидрохимических анализов, сделанных участниками «Байкальской экспедиции» в 2017 году, позволили увидеть, что в воде озера повышена концентрация биогенов, токсичных металлов, например, меди, цинка и свинца. В некоторых местах она в два-три и более раз превышает предельно допустимые концентрации (ПДК), установленные для водных объектов рыбо-хозяйственного назначения. Наряду с проблемой эвтрофирования озера, эта ситуация несет не меньшую опасность для экосистемы Байкала.

Участники научной экспедиции обнаружили в некоторых районах десятки брошенных сетей длиной 200-300 метров. Рыбаки сами признавали, что китайская сеть стоит всего 700 рублей, и в такой брошенной сети может гибнуть рыба и нерпа, на ней разрастаются водоросли и вообще сети становятся едва ли не главным мусором на озере. Микропластик собирали и изучали простейшим фильтром – данных недостаточно для каких-либо обобщений, потому что пластик собирается там, куда дует ветер и несут течения. И результаты варьируются от нуля до 5-6 частиц на литр. Это можно сравнить с данными озера Мичиган (которое считается антропогенно-нагруженным). Изучение пластика на предмет обрастания живыми организмами подтвердило все ожидания: пластик стал домом для организмов, которые обычно жили на дне, то есть эти организмы стали путешествующими, освоили новую экологическую нишу. В итоге биомасса озера начинает расти. Пластик включается в пищевую цепь – и это уже серьезный повод для того, чтобы изучать его и пытаться оценить последствия.

Пробы на силикаты (ПДК здесь и далее для рыбохозяйственных водоемов 1 мг/л, для Байкала норма 2,6 мг/л) дали незначительное превышение норм – в Посольской 3,4 мг/л, в дельте Селенги – 5,8 мг/л, в Турке – 0,86 мг/л. По мнению Михаила Колобова, это говорит о каких-то работах, идущих на берегах рек и сопровождающихся размыванием почвы. Особое значение для биологов имеет анализ на содержание меди: этот металл блокирует дыхание у зоопланктона, при этом не имеет нижнего предела концентрации – то есть влияет при любом содержании в воде. Формальный ПДК принят 0,0001 мг/л, для Байкала среднее значение установлено на уровне 0,00002 мг/л. Экспедиция 2017 года обнаружила превышение в десятки и сотни раз: Листвянка – 0,004, Слюдянка – 0,004, Хужир – 0,003. По мнению Михаила Колобова, такое содержание меди нельзя объяснить антропогенным фактором – для этого жителям Хужира, например, пришлось бы лить какие-то растворы сотнями литров. Значит, речь идет о пока о не установленном природном выносе.

Ситуация с содержанием цинка (ПДК 0,01 мг/л) не такая сложная: найдены два превышения возле пос. Танхой и в дельте Селенги – 0,017 мг/л. С особым вниманием ученые проверяли пробы на железо: в небольших концентрациях оно способствует росту водорослей, при высоких – становится токсикантом и приводит к их гибели. Для железа ПДК равен 0,1 мг/л, норма для Байкала – 0,03 мг/л, реальная ситуация говорит о превышении всех норм в десятки раз, например, в районе пос. Турка – 0,38 мг/л. «Вероятно, источником цинка, железа и свинца являются места разработки полиметаллических руд, но в 2017 году по свинцу превышений вообще не было, - отметил Михаил Колобов. – Другое дело – исследования на аммоний. Это продукт разложения белков, его присутствие в воде говорит, что где-то что-то недавно погибло и разлагается, а экосистема на успевает переработать этот продукт. Яркий пример, выявленный в 2017 году – район Усть-Баргузина. Предельно допустимые концентрации не превышены просто потому, что в Байкале его просто не должно быть, в озере нет бактерий, способных его переварить и именно поэтому аммоний является для ученых маркером, свидетельствующим о какой-то аномалии».

Ученые измеряли альфа- и бета-активность, (измеряется в беккерелях, Бк/л), которую использовали как маркер переноса веществ, смываемых с суши в воду. В среднем, уровень активности составляет 0.1 Бк/л, что в десятки раз ниже нормы, но даже незначительные ее повышения в пробах воды, по мнению Михаила Колобова, указывают на реку Селенга, как на основной источник поступления загрязнений в озеро. Неудивительно, что количество водорослей в последние годы на Байкале растет, ведь этот процесс порожден эвтрофикацией – то есть насыщением воды теми веществами, которые являются питательными для водорослей. «Спирогира как воробьи, тараканы и человек быстро реагирует на изменение условий, она живет и буйно размножается в тех местах, где другим некомфортно. Мы брали образцы водорослей, с нами работал генетик, который сейчас изучает эти пробы. Процесс не быстрый, я вернусь в Москву, и мы продолжим эту работу, но пока планируем заняться генетикой после нового года, до нового года – анализ спутниковых снимков», - объяснил Михаил Колобов.

Предварительные результаты, озвученные Колобовым и его коллегами, не позволяют давать какие-то трактовки и рекомендации. В перспективе ученые разработают систему распределенного мониторинга Байкала, которая будет использоваться для оперативной оценки его состояния, в том числе, для контроля распространения разросшихся водорослей – спирогиры и элодеи. «Байкальская экспедиция» предлагает использовать для этого мониторинга сочетание самых разнообразных методов, включающих работу на нескольких уровнях: полевые исследования воды, грунта и водных организмов, съемки и анализ снимков с дронов, анализ мультиспектральных спутниковых снимков сверхвысокого разрешения. Ранее подобных исследований на Байкале просто не проводилось.

Синергия методов позволит более оперативно и точно оценивать текущее состояние экосистемы озера, выявлять, в каких местах присутствует загрязнение и определять возможные причины «цветения» воды, вызванные как естественными, так и антропогенными факторами. При этом в мониторинг будут вовлечены не только ученые, но и местные жители прибрежных территорий, которые помогут с установленной периодичностью фотографировать и контролировать состояние берега. В исследования уже включились школьники – в пос. Усть–Баргузин под руководством ученых восьмиклассник приступил к первому этапу исследования на тему «Факторы, влияющие на распространение спирогиры в Баргузинском заливе».

Не только наука

Кроме научных исследований, совместно с Союзом криэйтеров и Байкальским интерактивным экологическим центром разработана новая образовательная технология – детский мульти-театр «Сказки Арюны», результатом которого стал созданный детьми мультфильм-сказка «Нужное слово». Совместно с мастерскими вокруг Байкала заработала фабрика-лаборатория создания новых оформительских материалов, идея которой заключается в том, чтобы мусор сделать ресурсом для дизайнерских изделий, например, вторично использовать стеклянные бутылки, отправляя их на бой с песком и получая стеклянные окатыши для аквариумов, мозаики, фитодизайна и аквариумистики, – уникальный и доступный материал для дизайна местных байкальских гостиниц и турбаз.

В селе Турка Прибайкальского района Республики Бурятия проведен эксперимент по выращиванию картофеля с использованием водорослей – в том числе и спирогиры, которая добавлялась в каждую лунку при посадке. После того, как стало известно, что водоросли нетоксичны, на двух участках – опытном и контрольном – площадью по 18 кв. метров каждый, был высажен картофель. Практически отсутствовали благоприятные факторы для роста: ранее эти земли не использовались под земледелие, почва песчаная, бедная и не насыщена органикой, почти не растет трава, полив не производился, лето 2017 года выдалось засушливым. С участка со спирогирой было собрано 11 кг картофеля, с контрольного – 7 кг. Водоросли помогли удерживать влагу в почве. Как отмечают местные жители, навоз и перегной для данной территории дорогой ресурс, а спирогиры на берегу достаточное количество, к тому же она бесплатная. В планах – эксперименты по выращиванию других культур, а также отслеживание в динамике влияния спирогиры на обогащение органическими веществами почвы – на будущий год спирогира превратится в биогумус.

Каждый год в экспедицию приходят разные люди – исследователи, художники, местные жители, которых объединяет одно – неравнодушное отношение к Байкалу. «Наша экспедиция отличается тем, что она объединяет всех людей вокруг заботы об озере Байкал. Жизнь Байкала – это наша жизнь. Здесь живем мы, наши дети, внуки. Мы не делим людей на тех, кто больше знает о Байкале, а кто меньше, кто эксперт, а кто нет. Идея нашей экспедиции в том, что мы вместе можем заботиться об озере, объединить наши ресурсы. В проекте «Байкальская экспедиция» мы постоянно смотрим в будущее. Если мы не решаем экологические вопросы сегодня, то мы их отправляем «посылкой» в будущее наших детей. Не хочется накапливать эти «посылки». Также, благодаря вовлечению детей в проект, которые наиболее остро чувствуют, что происходит с окружающим миром, мы смотрим на происходящее новым взглядом и более точно осознаем ситуацию. Главное в экспедиции – это партнерские отношения, и дети тоже наши партнеры», - рассказывает Марина Рихванова, руководитель общественно-научного проекта «Байкальская экспедиция».

В наших планах на 2018 год, говорит руководитель проектов по устойчивому развитию компании En+ Group Мария Грачева, выстраивание эффективного взаимодействия участников экспедиции с другими проектами компании: «Школой нового поколения», «Школой экологического предпринимательства», всероссийским экомарафоном «360 минут». «Мы рассчитываем, что такой синергетический эффект позволит сделать новые открытия и серьезно продвинуться в вопросах изучения и помощи любимому озеру».