Очередные загадки Байкала

Как изменилось поведение омуля? Что происходит с байкальскими ветрами? Какие еще обитатели планктона заинтересовали ученых? Ответы на эти и другие вопросы журналистам на пресс-конференции дал директор Лимнологического института Сибирского отделения РАН доктор геолого-минералогических наук Андрей Федотов. Он подвел некоторые итоги работы научного учреждения в 2023 году и рассказал о новых исследованиях лимнологов.

Омуль гуляет на глубине

В прошлом году институт провел гидроакустические исследования по учету байкальского омуля. Причем, помимо рыбопромысловых районов в дельте Селенги, ученые работали и по пелагиали – зоне открытого Байкала. До этого подобный учет там проводился в 2011 году. Данные оттуда нужны для более объективной оценки популяции эндемика.

– Что интересного мы увидели в гидроакустическом рейсе прошлого года? Это поведение омуля. Обычно как происходит: идет корабль, ночью пишет галсы, определяет скопление омуля, к утру разворачивается и идет тралить. В этот раз задача была тралить сразу же. У популяции омуля была очень большая динамика. Возвращаешься через несколько часов к месту скопления, а омуля там уже нет, – рассказывает Андрей Федотов.

Экспедиция ЛИН СО РАН насчитала в Байкале около 4 тыс. тонн биомассы омуля. Мало насчитали эндемика и другие ученые. По мнению Андрея Федотова, это показывает, что у рыбы изменились миграционные пути. Он привел в пример, как в прошлом году, ближе к весне, в Листвянке рыбаки стали ловить омуль на удочку с глубины 100–200 метров. Хотя раньше считалось, что так глубоко эндемик не активен. Плюс ранее он обычно днями стоял на одной точке, а сейчас стал «гулять».

Директор Лимнологического института также считает, что точно ответить на вопрос об эффективности запрета на промышленный лов байкальского омуля можно дать только спустя минимум 10 лет после его объявления в 2017 году. К этому времени достигнут половозрелости рыбы из самой крупной посольской популяции, которую воспроизводят на Большереченском рыбзаводе.

Кроме того, ученый уверен, что в дальнейшем было бы эффективнее не добывать массово омуль на Байкале, а заниматься пастбищным рыбоводством на других водоемах, например на Братском водохранилище. А на озере лучше оставить любительскую рыбалку, в том числе с участием туристов.

Байкальская биота привычна к колебаниям уровня воды

В 2023 году завершился проект «Цифровой Байкал», где ЛИН отвечал за онлайн-мониторинг воды и атмосферы. Его финальной точкой стала установка мониторинговых станций на озере Арахлей в Забайкальском крае и на Хубсугуле в Монголии, где определяется уровневый режим.

– Установка станции на Хубсугуле была важна. Все знают о прежних планах строительства ГЭС на Селенге. От Селенги вроде бы отошли, теперь говорят о планах возведения ГЭС на реке Эрин-Гол, которая берет начало на Хубсугуле. Но мы не знаем, как меняется его уровень. Таких данных нет. Теперь мы в режиме реального времени видим, что происходит с его уровнем и водой, – продолжил директор ЛИН СО РАН.

Завершилась и комплексная работа под названием «Влияние изменения уровня воды в озере Байкал на состояние экосистемы озера, определение ущерба объектам экономики и инфраструктуры прибрежной территории Республики Бурятия, Иркутской области в зависимости от уровней озера и сбросов Иркутской ГЭС». В проекте участвовали разные институты. Задачей ЛИН СО РАН было установить, как на биоту действуют колебания уровня, причем в задание были заложены максимальные значения колебаний, каковых ни разу не случалось, лишь вероятно такое событие могло произойти раз в 10 тысяч лет.

– Всех этот вопрос интересует. И мы сами, когда проанализировали все данные и тенденции, то внутренне успокоились. Сейчас Байкал отступает, когда начнет наступать, то будет наступать на сушу, где нет или крайне мало истинно байкальских гидробионтов. Эту территорию будут заселять «пришельцы»-гидробионты с высокой миграционной способностью. А когда уровень начнет снижаться, они, соответственно, будут отступать вслед за уровнем. Низкий уровень почти всегда бывает в конце апреля – начале мая. Природа так установила, что в марте и в этот период при минимальном уровне воды некоторые виды байкальских организмов начинают свой новый жизненный цикл. Они гарантированно уходят еще дальше, чтобы, допустим, отложить свои кладки. В начале июня начинает развиваться та же желтокрылка, выходить личинки. Но в это время уровень неминуемо из-за паводков начинает повышаться. И никакие энергетики не смогут его опустить. А вот во временной промежуток конца марта – начала апреля не надо слишком увлекаться сбросами.

Ученый сказал: если бы биота, обитающая в двухметровой прибрежной зоне, была сильно зависима от колебаний, то эти организмы в экосистеме просто бы не выжили. Те виды, что обитают в этой части озера (и среди них мало эндемиков), привыкли к изменениям уровня Байкала. Тем более там бывают сильные шторма, вода перемешивается. А виды, которым неблагоприятны такие изменения, живут в более стабильной обстановке. Допустим, ветвистые губки начинают расти только с пятиметровой глубины. В противном случае они бы ломались из-за штормового перемешивания.

Когда вода в Байкале теплее?

Не грозит пока байкальской живности и глобальное потепление. Была гипотеза, что оно влияет на обитателей мелководья. С 2016 года ученые ЛИН СО РАН устанавливали по всему периметру озера температурные датчики – логгеры. Они каждые полчаса или час записывают данные о температуре воды с глубин от трех до 20 метров. Работают там и другие приборы, которые отслеживают разные параметры воды.

Они показали, что шторма на Байкале приходят практически в одно и то же время, и их продолжительность схожа от года к году. Максимальные прогревы воды случаются в августе – начале сентября. Но эти температуры чаще всего держатся не дольше четырех дней. Потом неминуемо начинается ветер, который перемешивает теплую поверхностную и холодную глубинную воду Байкала. Этот процесс в течение дня происходит на двух котловинах, а порой и на всем озере.

– Все байкальские организмы настроены жить в таком драйве. Сегодня жара +17 градусов, завтра шубку надевайте, будет опять +3+4 градуса. Когда говорят о глобальном потеплении, то имеют в виду полтора, два градуса. Спорить не буду. Но на фоне перепада в десять градусов – ну что будет? Потеплеет на несколько дней, потом опять похолодает.

Тем не менее эксперт не исключает, что глобальное потепление сказалось на активности ветров. С 2008–2009 и по 2018 годы на Байкале отмечалось относительное ветровое затишье. Ветра там дули с меньшей интенсивностью. В таких условиях негативное антропогенное вмешательство отчетливее сказывалось на экологической ситуации. Ветра просто не так эффективно убирали, к примеру, какие-то сбросы. Но в 2022 году ситуация изменилась, на Байкале задуло так, что вода за весь период наблюдений была максимально холодной.

Скорость обмена вод в Байкале и другие параметры лимнологи изучают и с помощью сети буйковых станций. Одна из них ранее была установлена в районе Больших Котов, в 2023 году там оборудовали и вторую станцию. Ее достанут этим летом.

Фемтопланктон заинтересовал лимнологов

В части фундаментальных задач Андрей Федотов упомянул исследования так называемого фемтопланктона. Это крохотные, плавающие в воде объекты, которые можно отфильтровать только на фильтре с размером пор меньше 0,2 микрометра. Традиционно ученые использовали фильтры 0,4 мкм, и все, что было меньше этих размеров, просто не удерживалось на них.

– Только сейчас мы приступили к изучению именно этой последней размерности, про которую раньше ничего не знали. Мы догадывались, что в Байкале еще что-то должно быть. Также в свое время открыли предыдущую перед фемтопланктоном размерность – пикопланктон (мельчайшие планктонные водоросли и цианобактерии). Когда сводили балансы, увидели, что откуда-то берется лишний углерод. Понять сначала не могли – вроде всех пересчитали, увидели в световой микроскоп, тогда электронных микроскопов еще не было.

Сейчас технологии другие. Помимо современных микроскопов, есть секвенаторы, где анализируются молекулярно-генетические данные. Они способны определить, кто живет в фемтопланктоне – вирус или бактерия. Эти исследования важны не только лимнологии. Будущие открытия могут помочь и медицине, ведь фильтрация воды также происходит через 0,4-микронные фильтры, через которые «проскальзывают» мельчайшие организмы, и неизвестно, какое влияние они способны оказывать.

– Есть такое понятие, как горизонтальный перенос генов. Вертикальный перенос, как известно, происходит от родителей к детям. А горизонтальный – когда мы видим в организме что-то не то, что можно объяснить вертикальным переносом. Яркий пример – картошка. В ней каким-то образом имеется гемоглобин, мы понимаем, что он свойственен другим организмам, но картошка его откуда-то взяла. И в Байкале мы наблюдаем в некоторых видах генетические кусочки, которых там вроде не должно быть. И это не просто они что-то покушали. Нужен транспортер, который на себе перенес в организм часть генома. Такими транспортерами как раз могут выступать вирусы и супермелкие бактерии. Напомню, что упоминаемые госпитальные инфекции не имеют чувствительности к антибиотикам. И это тоже яркий пример горизонтального переноса геномной информации. Это тоже важно изучать, – пояснил Андрей Федотов.

Работы по фемтопланктону продолжатся и в этом году, как и, к примеру, исследования пятна БЦБК, которое лимнологи изучали в предыдущий экспедиционный сезон. Его специалисты ЛИН СО РАН проводили не только на Байкале. Они также участвовали в экспедициях на ледниках Кодара, а также в Арктике, где были открыты несколько новых видов золотистых водорослей.

В 2023 году приборная база Лимнологического института пополнилась новым оборудованием. К примеру, спектрофотометром, который определяет не отдельные, а все разновидности хлорофиллов. Для научно-исследовательского флота приобретена розетта батометров российских разработчиков. Батометры нужны для взятия проб воды с глубины. Эта розетта имеет программное обеспечение и может использоваться в малых экспедициях. Еще в ближайшее время в институте появится прибор, позволяющий оперативно определять в пробах ртуть. Также есть планы заменить хроматограф по изучению ионного состава воды.