«Байкал тысячелетиями находится в кризисе», - рассуждает Михаил Колобов, поднимаясь по залитой солнце сопке от берега великого озера. Он ученый, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник биологического факультета МГУ, последние четыре года системно занимающийся исследованием озера. Ежегодно организовывает экспедиции, берет пробы, организует фотосъемку акватории, запускает подводные дроны и т.д. «Мы единственные в мире, кто так системно собирает информацию о Байкале, и его состоянии, используя современные методы получения информации – подводную съемку, фото с дронов, состав воды», - говорит Колобов.
Финансирует исследования на протяжении всех лет компания En+ Group, основанная Олегом Дерипаской. Он стал идеологом байкальских экспедиций. «Ежегодно наша миссия на Байкал усложняется, - рассказывает Колобов. - Каждый год к нашей группе присоединяются все новые ученые, из различных институтов страны, и каждый раз на стыке наук». Цель экологического мониторинга Байкала - 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.
Турист вытаптывающий
Байкал, самое чистое и глубокое озеро в мире, объект наследия и защиты ЮНЕСКО. Поблизости — бурятские степи и сакральные места шаманов. Еще в доковидные времена в Иркутскую область, население которой по данным последней переписи составляет 2,3 млн человек, приезжало порядка миллиона туристов в год. В 2019 году этот показатель составил 1,3 млн человек, из которых 327 тыс. иностранцев. В туристический сезон 2022 года по данным Сбер Аналитики, Иркутскую область постелило рекордные 2 млн человек. Еще около 1 млн человек посетили Бурятию. Все эти люди едут посмотреть на жемчужину азиатской части страны – Байкал.
Несмотря на обилие туристов, вся прибрежная зона озера – охраняемые территории. Как результат, практически любое капитальное строительство здесь запрещено. А это означает полное отсутствие коммунальной инфраструктуры и крайне сложную организацию вывоза ТБО. В итоге Байкал поставлен пред серьезнейшими вызовами. Первый – обилие микропластика, который накапливается в озере. Второй – органические азотные и фосфорные соединения, попадающие в озеро со стоками. В результате это приводит к существенным изменениям флоры и фауны озера. Третий вызов – зачастую в прибрежных зонах нет асфальтных дорог, автомобилисты едут по траве, постепенно вытаптывая все больше зеленых лугов. Из-за этого происходит эрозия почв.
На берегу Байкала около деревни Большое Голоустное пасутся коровы. Рядом невзрачные деревянные домики, кафе, пристань. Михаил Колобов садится на резиновую лодку, отплывает и опускает в толщи воды колбу. Он берет пробу воды на одной из самых загрязненных точек озера. Сегодня главная проблема Байкала в том, что озеро «зеленеет». Основной растительный эндемик озера – байкальская губка, населяющая каменистые грунты открытого Байкала. Губка многоклеточное примитивное животное, живущее колониями, по сути своей она - фильтр прибрежных вод, потребляющая из них мелкие планктонные организмы. Однако ее популяция стремительно сокращается. Губка погибает. «Вот уже десять лет отмечается болезнь, которая поражает эти организмы по всему Байкалу. Губки начинают гнить, разрушаться и гибнуть, что приводит к значительной деградации популяции этого вида. Вместе с губками погибают и другие животные, которые живут в тесной ассоциации с ней и используют ее как свой дом. Это различные ракообразные и моллюски. В этом плане картина сходна с коралловыми рифами в океанах – при гибели кораллов исчезает и большое количество рифовых рыб, ракообразных и других животных. В конечном итоге страдает вся экосистема», - поясняет Колобов, добавляя, что на место губки приходит водоросль Спирогира – именно из-за нее Байкал зеленеет. Прибрежные воды Бакала, ранее манившие своей чистотой туристов со всего мира, сегодня часто бывают зеленого цвета, из-за обилия в них растений. «От чего погибает губка, мы сегодня сказать не можем, однако с высокой научной достоверностью, мы можем сказать, почему так развивается Спирогира», говорит он.
Главный сток в озеро – река Селенга. Огромная водоносная артерия, берущая начало в Монголии. Эта страна в последние годы активно развивается, обслуживая интересы южного соседа – Китая. В Монголии добывается много полезных ископаемых, в том числе в бассейне реки Селенга. Как результат, российские ученые фиксируют многократное превышение предельно допустимых норм по содержанию фосфора в стоках реки. Весь сток течет в Байкал. «Ранее никто не изучал состав воды в Селенге, поэтому мы не можем сказать, обилие фосфора в ее водах это природный фактор или антропогенный», - говорит Колобов.
Обилие туристов особо добавляет неприятностей озеру. Все свои санитарные потребности люди справляют на имеющейся у озера инфраструктуре. Так как капстрой у озера запрещен, то вся местная коммунальная инфраструктура держится на септиках – выгребных ямах, вода из которых легко просачивается сквозь каменистые грунты Бакала. К примеру, сегодня в непосредственной близости к озеру проживает более 200 тысяч человек, в туристический сезон это количество увеличивается в несколько раз. Если прибавить сюда людей, проживающих на берегах рек, впадающих в Байкал, это число возрастает до нескольких миллионов. При этом до сих пор в большинстве поселков стоки фактически сбрасываются в грунт без какой-либо очистки.
С приходом дождей новые объемы воды продавливают те, что пришли из септиков и последние выдавливаются в Байкал. В результате в озеро попадает азотосодержащие вещества, среди которых два важнейших сельскохозяйственных – фосфор и азот. «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.
Принесенный из Монголии
Другая проблема реки Селенга - наличие веществ-супермутагенов. Так в экспедиции, огранизованной в прошлом году, была исследована экология 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 светятся под воздействием 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.
Уменьшение численности гаммарусов сказывается на рыбе, водящейся в Байкале. Ее численность вслед за гаммарусом в последние годы резко пошла вниз.
Выкинул пакет
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. Причем, микроволокна — преобладающий тип микропластика в поверхностных водах Байкала, как показали результаты экспедиций трех лет.
«Отдельное направление исследований - 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», — рассказывает Колобов.
Существенный вклад в загрязнение берегов и акватории Байкала пластиком вносит и дикий туризм. А 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 дождем или перенесен ветром в озеро (если его не уберут волонтеры). Однажды попав в воду, пластик остается 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.
«Сейчас стало действительно важным делом для бизнеса — оказывать поддержку в области исследований микропластика. Мы работаем в связке с группой компаний En+ Group, и они нам очень хорошо помогают. И мы, и они в сотрудничестве заинтересованы. Я знаю, что компания РЖД проводит комплекс мероприятий, направленных на экологические исследования по тому же Байкалу. Это те крупные компании, которые присутствуют в регионе», – заключает Колобов.
