Идея организовать научные исследования принадлежит основателю компании En+ Group Олегу Дерипаске. Благодаря его поддержке ведущие специалисты целого ряда исследовательских организаций имеют возможность проводить длительные комплексные научные экспедиции и исследования. Ученые в процессе нескольких экспедиций на Байкал отмечали последствия возрастающей антропогенной нагрузки на озеро.
В 2021 году ученые традиционно сосредоточили свое внимание на районах, наиболее подверженных антропогенной нагрузке, в том числе, главном притоке Байкала – реке Селенга. Последняя привлекает пристальное внимание как основной источник поступления загрязняющих веществ в озеро. В фокусе внимания исследователей также оказались «зеленые приливы» (массовое цветение планктонных водорослей) и размножение уже хорошо известной нитчатой водоросли спирогиры. Полученные в ходе экспедиции данные нацелены на оценку актуального экологического состояния. «Для оценки экологических рисков, прогнозирования и дальнейшего принятия решений, затрагивающих судьбу озера Байкал, необходимо иметь понимание реальной экологической ситуации, — рассказывает руководитель экспедиции Михаил Колобов. Наши исследования нацелены на выявление и изучение основных угроз экосистемам озера Байкал. Направления исследований включают оценку содержания тяжелых металлов, а также биогенных элементов в воде, загрязнения пластиком и микропластиком. А кроме того — изучение изменений в экосистеме озера в ответ на антропогенное воздействие». Как это повлияет на жизнь людей возле Байкала?
Пестицидом по рачкам
Новым направлением работ экспедиции 2021 года было исследование экологии гаммарусов – мелких ракообразных, служащих основной пищей для большинства рыб, а также базовым компонентом экосистемы дельты Селенги и Байкала. Еще десять лет назад эти рачки встречались в дельте в огромном количестве. Однако в последние годы отмечено резкое уменьшение их численности.
Для исследования потенциальных причин угнетения популяций гаммарусов ученые использовали биосенсоры - искусственно выведенных бактерий с модифицированным геномом. Такие бактерии светиться под воздействием того или одного или суммы негативных факторов, вызывающих поражения клеток исследуемых организмов. Это весьма достоверный метод исследования, особенно в полевых условиях, где очень часто невозможно использовать громоздкое лабораторное оборудование.
Результат оказался неприятным: у гаммарусов обнаружено алкилирование ДНК, что может говорить об изменении генома организма в обход клеточных систем защиты. Это возможно под воздействием веществ-супермутагенов, таких как нитрозосоединения (применяются в промышленности в качестве компонента ракетного топлива, антиоксидантов, образуются при синтезе красителей, лекарственных препаратов, входят в состав противокоррозийных препаратов, применяются как пестициды), алкилсульфонаты (используются как промышленные синтетические моющие средства и пр. Кроме того, все эти вещества являются сильнейшими канцерогенами.
На сегодняшний день полученные данные требуют уточняющих исследований, но если результаты подтвердятся и в следующем году, встанет вопрос о нахождении столь постоянного источника загрязнения. Один из вероятных загрязнителей — алкилбензолосульфонат, используемый как краситель в текстильной промышленности, лакокрасочной промышленности, пестицид в агропромышленности, средства для борьбы с сорняками и вредителями, а также в средства для мойки строительной техники под названием сульфонол. Другие кандидаты — радикалы, образующиеся при разрушении полициклических ароматических углеводородов, которые накапливаются в донных отложениях. Их высокая опасность для экосистемы Байкала отмечена в «Обзоре состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2020 год» Росгидромета.
«Целью экологического мониторинга Байкала является не поиск нового, а оценка и прогноз состояния экосистемы озера на основе регулярного сравнения с прошлыми наблюдениями. Наши наблюдения из года в год могут показывать отсутствие заметных изменений, а обнаружение чего-то нового скорее причина для тревоги, сигнал об экосистемных изменениях, не всегда положительных», — говорит Колобов.
Монгольский фосфор
Река Селенга — главный приток Байкала. В трансграничном водосборном бассейне реки находится большое количество промышленных, сельскохозяйственных, перерабатывающих и горнодобывающих предприятий, населенных пунктов и городов. В настоящее время регионы, расположенные на водосборной площади реки Селенги, активно развиваются и, как следствие, растет водопотребление и объем сточных вод. Поэтому Селенга, несущая до половину речного и более 50 % химического стока в Байкал, рассматривается как ключевой источник угроз устойчивости экосистемы озера.
Азот и фосфор - элементы, критически необходимые для роста любых растений, в том числе, и водорослей. Долгое время было распространено мнение, что основным источником фосфора в Байкале являются стиральные порошки и другие моющие средства. Более того, местные власти хотели даже запретить продажу фосфорсодержащих моющих средств на прибайкальской территории.
Однако ученые подвергли сомнению эту концепцию и предположили, что соединения фосфора, которые поступают в результате хозяйственно-бытовой деятельности человека ведущейся непосредственно вдоль побережья озера, в своих концентрациях ничтожно малы по сравнению с теми их количествами, которые несет р. Селенга, собирая их со своего водосборного бассейна. На протяжении трех лет исследований собирались данные, которые показывают, что соединения фосфора имеют высокие концентрации еще до Улан-Удэ. Это говорит о том, что наиболее вероятным является тот факт, что основное их количество, поступает с монгольской территории, где находится 2/3 водосборного бассейна реки Селенга.
На территории Монголии находится множество месторождений полезных ископаемых, которые сейчас активно осваиваются с привлечением международных инвесторов. Еще в середине прошлого века советскими геологами было открыто и описано крупное месторождение фосфорита — Хубсугульское. Оно частично находится на территории водосборного бассейна Селенги. Возможно, что в настоящее время ведется его разработка или изменился гидрологический режим стока, что приводит к загрязнению вод Селенги фосфором. Еще один путь поступления — смыв фосфорсодержащих удобрений с сельскохозяйственных угодий. «По прошествии трех лет концентрация нитратов и фосфатов в прибрежной зоне возросла в 7-10 раз. Причем пропорция сдвинулась в сторону фосфорсодержащих веществ. Это грозит тем, что в следующем году мы будем наблюдать вдоль берегов Байкала не только рост спирогиры, но и вспышки сине-зеленых водорослей», — отмечает Михаил Колобов.
Турист и микропластик
Еще одно последствие человеческой деятельности — пластик. Попадая в окружающую среду, он не разлагается многие десятилетия, в тоже время, постепенно распадается на все более и более мелкие кусочки, формируя микропластик, сохраняя свою молекулярную структуру. Микропластик, это размерная группа фрагментов любого пластика от 5 миллиметров до микрометра. Микропластик образуется из разрушающихся в окружающей среде пакетов, бутылок, любой другой пластмассовой упаковки, автомобильных шин, а также смыва в канализацию микроволокон после каждой стирки синтетической одежды. Причём, микроволокна — преобладающий тип микропластика в поверхностных водах Байкала, как показали результаты экспедиций трех лет.
«Отдельное направление исследований в этом году это анализ количественного и качественного содержания микропластика в толще воды практически по всей акватории озера. Определяется количество и химический состав частиц микропластика с отнесением их к наиболее распространенным видам пластика, например, полиэтилену, полипропилену, полистиролу и прочим», — рассказывает Колобов.
Ученые из НИИ биологии Иркутского государственного университета, в ходе собственных независимых научных исследований еще в 2020 году пришли к тому же выводу о преобладании волокон среди байкальского микропластика. Такой тип загрязнения микропластиком может быть как следствием недочетов с вывозом твердого бытового мусора, так и плохой работой, либо отсутствием очистных сооружений.
Негативный вклад в загрязнение берегов и акватории Байкала пластиком вносит и дикий туризм. Переориентация туристических потоков в связи с пандемией COVID-19 привела к значительному росту числа туристов, прибывающих на Байкал. Отсутствие достаточной туристической инфраструктуры с оборудованными и регулярно обслуживаемыми площадками для сбора отходов способствует росту загрязнения берегов озера. Оставленный туристами одноразовый пластик рано или поздно будет смыт дождём или перенесён ветром в озеро (если его не уберут волонтёры). Однажды попав в воду, пластик остаётся в ней надолго, со временем накапливаясь во все больших количествах. Волны, камни, водные микроорганизмы со временим превращают пластик в микропластик. Бороться с этим можно только предотвращая поступление нового пластика в воды Байкала, в том числе и путем приноса его Селенгой.
Важно отметить инициативы Правительства РФ о сокращении использования одноразового пластика на Байкале. Этого предполагается достичь с помощью ограничения продажи некоторых видов упаковки и одноразовой посуды. Предложения о целесообразности введения таких ограничений поручено разработать прибайкальским регионам совместно Российским экологическим оператором.
