Байкал онлайн
Ученые рассказали о реализации федеральной программы цифрового мониторинга
Первые станции мониторинга уровня воды в реках помогли избежать ЧС на Селенге. Изотопный состав воды Байкала за 30 лет изменился. В лесах северного побережья озера появились новые для нашего региона насекомые-вредители. Высокая водность серьезно влияет на восприимчивость грунтов к землетрясениям. О результатах некоторых исследований сообщили руководители нескольких иркутских научных институтов.
Зачем нужен мониторинг?
На Байкале столько проблем, что без качественной научной оценки не обойтись. Задачу по сбору объективной и непрерывной информации о состоянии дел на уникальном природном объекте призвана решить программа «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории». Ее курирует минобрнауки РФ. Старт проекту был дан в прошлом году.
– С развитием технологий, новых методов и подходов к научным исследованиям должен поменяться и мониторинг нашего великого озера, – уверен директор Иркутского филиала Сибирского отделения Российской Академии наук, академик РАН Игорь Бычков. – Причем одна из задач нашего проекта – подготовка рекомендаций для изменения государственного мониторинга. Вторая – разработка научных рекомендаций по той или иной проблеме для принятия управленческих решений.
Один из примеров. Лимнологический институт СО РАН в этом году запустил в работу несколько онлайн станций на реках Селенга, Иркут, Баргузин. В реальном времени они отображали показатели уровня воды. Ситуация с главным притоком Байкала – Селенгой – летом заставила побеспокоиться власти Бурятии.
– Они видели в онлайн-режиме, как меняется динамика реки. Там в середине августа была напряженная ситуация. Превышения над среднегодовым трехлетним уровнем были выше метра, и уже оставалось совсем немного до уровня наводнения 1971 года. Данные с наших станций способствовали принятию решений об экстренном берегоукреплении, – отметил директор Лимнологического института, доктор геолого-минералогических наук Андрей Федотов.
Предвестники землетрясений
Такую же станцию лимнологи намерены установить на реке Слюдянка. Южная часть озера нуждается в особом внимании. Здесь находится «наследие» БЦБК, вместе с тем сохраняется угроза схода селевых потоков. Этим летом вообще нужно было постоянно держать руку на пульсе. Осадков было много, уровень воды в озере и притоках значительно поднялся.
В районе центрального и южного Байкала ситуацию мониторили ученые Института земной коры СО РАН. Оползни, сели, обвалы, землетрясения – в зоне их исследований. В целом же в рамках проекта геологи изучают параметры для прогноза сейсмических событий.
– У нас предусмотрено создание станций комплексного мониторинга, чтобы нарабатывать критерии для выделения предпосылок крупных сейсмических событий, – пояснил директор Института земной коры, член-корреспондент РАН Дмитрий Гладкочуб. – В прошлом году мы такую станцию оборудовали на нашем полигоне около Бугульдейки. В этом году идут работы по созданию комплексного мониторинга в Максимихе и организации такого полигона в Зун-Мурино.
Как отметил ученый, для разработки прогнозов нужны длинные ряды наблюдений. Они сейчас начинаются. Но первые результаты уже есть. Так, предвестники серьезного землетрясения, которое произошло в декабре 2020 года, появились сразу после заметного сейсмического события, случившегося еще в сентябре.
Продолжая столь волнующую иркутян тему, Дмитрий Гладкочуб отметил, что в рамках уже другой программы – сейсмобезопасности Иркутской области – институт разработал рекомендации для развития сети сейсмических станций на территории Иркутска.
– Если посмотреть гидрогеологическую, гидрологическую обстановку, все видели, что в этом году у нас аномально повышен уровень поверхностных и грунтовых вод. И эти параметры серьезно влияют на восприимчивость грунтов к сейсмическим событиям. То есть здесь минимум на один балл усиливается интенсивность землетрясений на территориях с обводненными грунтами. Этот фактор необходимо учитывать при проектировании объектов жилой и производственной инфраструктуры, – предупредил директор ИЗК СО РАН.
Что губит байкальскую флору?
О проблемах байкальских лесов на встрече говорил директор Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН, доктор биологических наук Виктор Воронин.
Общественность и власти давно в курсе происходящего в горах Хамар-Дабана. В 2013 году биологи зарегистрировали там бактериальную водянку, которой болеют кедрачи. Также 10 лет в хвойных лесах южного Прибайкалья свирепствует вредитель – уссурийский полиграф. Этот жук-короед после заселения на одно дерево на следующий год дает там потомство в количестве 60 тыс. особей. В результате образуются большие площади сухостоя, и в случае пожара может произойти большая беда. Меж тем рядом есть населенные пункты и важные инфраструктурные объекты. А на севере Байкала случилась новая напасть.
– Там появился большой лиственничный пилильщик, который уже нанес существенный ущерб лиственнице. Раньше его не было, он не упоминался вообще на нашей территории как хозяйственно опасный. Изменения климата вызывают и изменения экосистемного уровня. Мы рискуем потерять особо ценные породы, как те же кедры. Они будут заменяться березой, осиной, – посетовал Виктор Воронин.
Помимо леспопатологических исследований в рамках проекта СИФИБР также изучает биологическое разнообразие. И по оценкам биологов, оно оскудевает: с одной стороны, за счет уничтожения мест обитания, с другой – из-за внедрения растений-инвайдеров, проще говоря, чужеродных видов. Они вытесняют естественную флору. Она заменяется сорными, малоценными растениями. В итоге полностью изменяется кормовая база лесных зверей.
Еще одно направление работы в рамках мониторинга – ранняя диагностика лесных пожаров и их предупреждение. И здесь представители науки отметили, что в Иркутской области сейчас более оперативно выявляются возгорания тайги, и все больше очагов тушится в первые сутки. Это важно для сохранения лесов.
– Глобальные климатические изменения существенно отразились на наших лесах и не в лучшую сторону, – продолжил Виктор Воронин. – Изотопный состав древесины изменился. Наши леса стали меньше поглощать углекислый газ и больше кислорода. Мы привыкли, что деревья продуцируют кислород. Сейчас не так. Поэтому в СО РАН возник «карбоновый проект», создана группа по изучению этого феномена.
Изотопы преподнесли сюрприз
Что касается проекта цифрового мониторинга, то он продолжается. В этом году, как и в прошлом, сумма финансирования – 100 млн рублей. Хотя деньги из федерального бюджета поступили только месяц назад. Сейчас институты закупают и устанавливают новое оборудование. Но ученые ведут работу по изучению озера непрерывно.
Так, лимнологи установили онлайн-станцию по изучению атмосферного воздуха в Листвянке. По розе ветров из Иркутско-Черемховской промышленной зоны происходят заносы на южный Байкал. Их нужно отслеживать. Скоро такие же исследования будут проводить в поселке Боярск в Бурятии.
Кроме того, сотрудники Лимнологического института протестировали сеть станций мониторинга прироста ледового покрова.
– Также в прошлом году мы установили станцию гидрологического мониторинга гидрофизических параметров воды озера Байкал в Больших Котах. Можно в онлайн-режиме отслеживать, как меняется температура, содержание хлорофилла, РН, электропроводность, минерализация и т.д. Мы будем оборудовать такую же станцию в Листвянке, чтобы не в разовых наблюдениях, а в непрерывном режиме сделать сравнения, с учетом антропогенной нагрузки в Листвянке, – сообщил Андрей Федотов.
Кстати, в этом году лимнологи впервые за 30 лет изучили изотопный состав байкальской воды. Вывод: он смещается в сторону утяжеления изотопов кислорода и водорода. Это может сказаться, в том числе на жизненном цикле обитателей озера, а в какой мере – еще предстоит узнать.
Спирогира не отступает
Журналисты спросили Андрея Федотова, что происходит с нитчатой водорослью спирогирой и можно ли с ней бороться. Напомним, она не один год вытесняла другие организмы Байкала, меняя подводный ландшафт. Оказывается, спирогира никуда не исчезла. Сейчас из-за высокого уровня воды в Байкале ее попросту не видно с берега. Но стоит заглянуть глубже, она появится во всей красе.
– Спирогира, по моим ощущениям, развивается еще более бурно, – ответил директор Лимнологического института. – Все началось с точек роста в местах высокой антропогенной нагрузки. Сейчас мы наблюдаем спирогиру даже в местах, где нет людей. Ее разнесло береговыми течениями, например, из Северобайкальска – одной из горячих точек спирогир на Байкале.
По его словам, биогенные компоненты (соединения фосфора и азота) поступают в водную толщу Байкала за счет разложения фитомассы предыдущего жизненного цикла. И если представить, что в Байкал вообще не поступают антропогенные стоки, для деструкции наработанной биомассы потребуется лет 5–7.
– Что же касается борьбы с самой спирогирой, то это самое последнее дело, которое можно придумать. Некоторые отчаянные головы предлагают: давайте хлореллу заселим в Байкал, она якобы будет есть спирогиру, а потом что, с хлореллой бороться? – говорит ученый.
Инвентаризация байкальского законодательства
Андрей Федотов напомнил, что ученые не раз выступали против сбросов стоков канализационно-очистных сооружений (КОС) напрямую в Байкал. Однако 83 приказ Минприроды России «Об утверждении нормативов предельно допустимых воздействий на уникальную экологическую систему озера Байкал и перечня вредных веществ» делать это позволяет. При этом КОС на Байкале сегодня не могут добиться очистки в соответствии с нормативами. В результате возникает правовая коллизия, когда коммунальщикам проще заплатить штрафы, ведь сбросы делать надо.
Противоречия законодательства не позволяют пока эффективно решить и вышеупомянутую проблему борьбы с вредителями лесов. Например, применять химикаты в байкальских лесах нельзя, а собрать всех уссурийских полиграфов вручную не по силам никому. По мнению Игоря Бычкова, нужно снова вернуться к проведению инвентаризации байкальского законодательства.
– Есть Федеральный закон, множество подзаконных актов, регламентирующих деятельность на Байкале. Нужно еще раз внимательно их посмотреть, сделать доработки. Я думаю, что модернизация данного законодательства – один из центральных вопросов, связанных с дальнейшей защитой и развитием озера. В целом отмечу, что сейчас государство выделяет ресурсы для реализации важных проектов, в том числе по ликвидации накопленного вреда и развитию туризма. Сейчас ученым предстоит по заказу Минприроды РФ выполнить еще одну работу, связанную с влиянием изменения уровня озера Байкал на эколого-экономическую ситуацию, – добавил Игорь Бычков.
Говоря о вступлении региона в период многоводья, ученые затрудняются ответить, как долго оно продлится. По научным оценкам, смена водных режимов должна была произойти еще восемь лет назад.
Кстати:
Про большие колонии бакланов на Байкале ученые говорят, что вмешиваться в «птичьи дела» не стоит. Произойдет эпизоотия, то есть широкое распространение какого-нибудь заболевания, и популяция сама себя отрегулирует. То, что и раньше на озере было много этих птиц, говорит сама топонимика Байкала, где в упоминании, например мысов, слово «бакланий» встречается не раз. А мнение, что бакланы съедают всю рыбу и людям ничего не остается, представители науки называют неверным. По их оценкам, куда более существенный ущерб промысловым рыбам озера наносят браконьеры и брошенные на дне сети.
Комментарий
Игорь БЫЧКОВ, директор Иркутского филиала Сибирского отделения Российской Академии наук, академик РАН:
– Проект цифрового мониторинга существует не сам по себе. Создан работоспособный консорциум из 14 научных институтов Сибири. Создается цифровая платформа мониторинга, которая обеспечит интеграцию ресурсов. В Институте земной коры СО РАН и Институте динамики систем и теории управления СО РАН откроют центры, куда в режиме онлайн будет поступать информация о состоянии Байкала. Впоследствии такие ситуационные центры начнут работать в СИФИБР СО РАН и ЛИН СО РАН. Модель реконструкции загрязнений Байкальской природной территории атмосферными выбросами предприятий и т.д. будет создана на базе Института вычислительного моделирования и математической геофизики СО РАН в Новосибирске.
Мы работаем над тем, чтобы была система научно-исследовательских работ на Байкале, чтобы наши работы не стали изолированными, а дополняли друг друга, создавали предпосылки для новых исследований и постановки задач в интересах Байкала.