Листвянка. Лимнологический музей и научный флот. Часть 2.
Научно-исследовательское судно "Профессор Кожов".
"Кожов" принадлежит не Лимнологическому институту СО РАН, как например НИС "Г.Ю. Верещагин" , а ИГУ - Иркутскому Государственному Университету. НИС "Кожов" в свое время подключился к участию в уникальном долгосрочном эксперименте, который длится уже более 70-ти лет. Планомерно выходя в одну и ту же географическую точку Байкала (удаленность от берега 2700 м, глубина 800м), ученые с его борта производят забор фито- и зоопланктона. Анализ полученных результатов позволяет судить о изменениях, происходящих внутри экосистемы и озере в целом. Судно укомплектовано всем необходимым научным оборудованием от драги и цифрового микроскопа до дистанционной подводной видеосистемы.
Что же особенного в этом планктоне? Почему исследователей так интересуют эти микроскопические организмы? Попробуем разобраться. Для этого продолжим движение по залам Байкальского музея ИНЦ СО РАН и заглянем в самую настоящую лабораторию.
И поймем, что нам не потребуется вовсе никакого воображения, чтобы почувствовать себя ученым-байкаловедом. Потому что все произойдет на самом деле. Сперва, как и положено, группа исследователей, вкупе с вами, занимает свои места перед цифровыми микроскопами. У каждого имеются по две чаши петри с байкальской водицей, одна из которых кроме того содержит образцы фито- и зоопланктона, другая - минеральные и прочие осадочные включения. Затем научный руководитель, кандидат или уже доктор наук прочитает краткую лекцию об особенностях экосистемы озера Байкал и расскажет о сути исследования. После этого все в ваших руках. Вот микроскоп, вот-вы. Можно смотреть в окуляры, можно - на экран монитора.
Крупные, похожие на рубины или благородный сердолик, кристаллы - это на самом деле мельчайшая гранитная и кварцевая крошка и всевозможные окислы. Удивительно видеть все это в отсутствии глинистых и ильных включений. Значит, проба бралась в таком месте, где каменистые горные породы в преобладании. Например на склонах подводных отрогов. Но бывает и иначе. За 30 миллионов лет рифта накопила в себе многокилометровый ( от 4 до 9 км) слой осадочных пород. В том числе и органических. В 1997 году на дне Байкала были найдены значительные залежи газовых гидратов. Проще говоря - газа в твердом состоянии, который смешан с другими донными отложениями. Образованию газгидратов способствовало большое давление (десятки атмосфер) и низкая температура воды (порядка 3,5гр. Цельсия). Таким образом, газовый гидрат - это газовый лед. Разумеется при подъеме образцов на поверхность газ стремительно улетучивается, но оставляет следы в структуре сопутствующих пород. Объемы газовых гидратов на земном шаре настолько велики, что с ними не сравнятся все разведанные запасы обычных углеводородов. Говорят, что это топливо будущего. Кстати, в случае глобального потепления газовые гидраты могут начать произвольно разрушаться и тогда огромное количество метана или, например, диоксида углерода могут попасть в атмосферу. Для человечества это будет скорее всего фатально.
Другая чаша петри. Вот маленькое скрюченное существо чуть большее чем булавочная головка, вот козявочка едва различимая. А на экране чудовище в хитиновом панцире с чешуйками и волосками, у него две клешни и несколько пар ножек. А козявочка - и не козявочка вовсе, а прозрачная спринцовка-усач. Нет! Экран врет! На самом деле это рачки гаммарус и эпишура. Последний - байкальский эндемик, но и первый тоже весьма своеобразный. Вы не поверите, многие чудеса Байкала обязаны своим существованием именно им, вот этим крохам. Эпишура, объем биомассы которого 90 процентов от всей массы зоопланктона в озере, - эффективный природный фильтр, способный до десяти раз в год пропустить сквозь себя всю байкальскую воду. Именно благодаря ему воды озера удивительно чисты. Очень хорошая статья о эпишуре здесь. Но этого мало. Эпишура, как и гаммарус - это еще и замечательный корм для других рачков и рыб что немало способствует рыбному изобилию и разнообразию. Погибшие животные и рыбы, сами в свою очередь, служат кормом для ракообразных, что тоже очень кстати. Таким образом, эти замечательные существа - замыкают на себе многие процессы делая их цикличными. Получился такой живой саморегулирующийся механизм, позволяющий Байкалу оставаться тем чем он есть. Эпишура успешно справляется с многими видами загрязнений, но смертельную угрозу ей и самому озеру представляют промышленные выбросы, токсичные отходы жизнедеятельности человека и некоторые естественные процессы, происходящие в недрах.
Микробиологи утверждают, что до 30-ти процентов видов микроорганизмов, обитающих в Байкале, в этом уникальном пресном океане, пока не открыты. Изучив их, можно придумать новые вещества, совершить потрясающие изобретения! У нас есть шанс!
В лаборатории на некоторое время устанавливается глубокая тишина. Все слегка напряжены. Вдруг, повезет именно ему. Гулкий звук от неосторожного движения и сдержанное дыхание - обстановка для открытий крайне благоприятная. За окном все залито солнцем, качаются верхушки кедров, падает в море жирный баклан. Вдруг на экране микроскопа появляется пузырчатая травянистая нить. Это спирогира. Водоросль, стремительное распространение которой несёт с собою много бед обитателям Байкала. Кристально чистая, поразительно прозрачная вода может вскоре превратиться в буро-зеленую. Тогда нарушится температурный, химический и экологический режим, а как следствие исчезнет значительная часть эндемичной флоры и фауны. Причин, способствующих экспансии спирогиры, может быть несколько. Но сама она лишь индикатор каких-то иных событий. Например, в последние десятилетия отмечено значительное повышение уровня фосфатов и нитратов в байкальской воде, по сути своей веществ питательных, входящих в состав минеральных удобрений. Эти вещества провоцируют размножение спирогоры.
На Байкальском берегу находится около 40 населенных пунктов. Лишь в некоторых из них имеются промышленные очистные сооружения, да и те устаревшие. Вода на выходе из них, по содержанию фосфатов, в десятки раз превышает естественный фон в озере. Но во многих поселках и этого нет. Местная, частная канализация - часто просто септик, яма. Проникая сквозь почву, или смываясь дождями, фосфаты оказываются в водоеме. Ежегодно увеличивается поток туристов. Возведение новых сооружений с банями, саунами, хозблоками и пр. только ухудшают ситуацию. Все это не ново и с этим можно бороться. Но у озера очень непростой уровневый режим. Он нестабилен. В минимумы увеличивается солнечный прогрев, особенно на мелководьях. Температура воды повышается. Увеличивается выброс фосфатов и нитратов, продуцируемых непосредственно в самом озере. Метан, тот самый что в гидратах, активизирует свое высвобождение и тоже "подкармливает" зелёнку. Вот фильм, который подробно рассказывает про эту проблему.
"Мир" и судно специального назначения "Метрополия", использовавшееся как носитель глубоководных аппаратов.
Отставим в сторону микроскоп. Вспомним тех, кто когда-то с сачками, грубыми драгами и термометрами уходил на крохотной "Чайке" с 9-тисильным движком в морской простор. Оценим их мужество (памятуя "Скорпион") и прозорливость (понимание роли биологических процессов). Отдадим должное и двум экспедициям "Пайсисов". И заглянем в очередной зал Байкальского музея СО РАН.
В 2008-2010 годах на Байкале действовали "Миры". Эти уникальные аппараты были построены в 1987 году финской компанией "Раума-Репола". Их создание и приобретение нашей страной - отдельная история. Как и в случае с "Пайсисами" не обошлось без политических напряжений. Операция имела почти детективный характер. Что делать, глубоководные аппараты - почти оружие.
Учитывая всю сложность предстоящих задач, "Миры" предполагалось использовать в комплексе со специальным научным судном. И такое было построено в той же Финляндии еще в 1981 году. "Якобы" для "Пайсисов". Оно именуется "Академик Мстислав Келдыш". Базируется в Калининграде. Судьба его легендарна. Вспомним хотя бы фильм канадского кинорежиссера Джеймса Кэмерона "Титаник" и документальные кадры из него с участием "Миров". А ведь были еще и другие картины, другие корабли, был поиск погибшей подводной лодки "Комсомолец".
И вот оба 20-титонных глубоководных аппарата с помощью АН-124 "Руслан" доставили на Байкал. Перебрасывать "Келдыша", корабль морского класса, с осадкой более чем вдвое превосходящей тот же НИС "Г. Ю. Верещагин", не стали. Платформой для "Миров" стала грузовая баржа. Ее переоборудовали, разместив на ней все необходимое от жилых помещений до мощного 100-тонного крана. Назвали "Метрополия".
Фото Сергея Хворостова с сайта Географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова (http://www.geogr.msu.ru/news/news_detail.php?ID=3192). НИС "Г.Ю. Верещагин" и один из "Миров". Снимок сделан с борта ССН "Метрополия".
Какие же исследования были проведены? И где?
Работы отличались большой масштабностью и проводились во многих участках на Южном, Центральном и Северном Байкале. Достигнуты глубины более чем в полтора километра (по некоторым данным 1634 м). Открыты месторождения газовых гидратов и произведены опыты по их поднятию. Обнаружены прямые выходы нефти и ее производных на дне озера. Исследованы сопутствующие им бактериальные скопления, которые "перерабатывают" углеводородистые соединения. Проведены многочисленные температурные замеры и составлены карты термических зон. Выявлены особенности подводных течений и геологические подробности подводного рельефа. Очень интересными оказались выявленные закономерности распределения биопланктона, вертикальной миграции рыб и липидного состава организмов. Собраны богатые коллекции образцов самой разной природы, отсняты тысячи фотографий. Погружения производились и в районе бывшего Байкальского Целлюлозно-Бумажного комбината (тогда еще действующего). Ученых интересовала степень и характер загрязнений им создаваемых.
На заключительном этапе экспедиции, в августе 2010 года, "Миры" работали вдоль линии КБЖД. Они занимались в том числе и поиском "артефактов". Исторических, и не только. Подняли ли золото Колчака - не знаю! Если и так - не признаются! Но, если читателя интересуют такие пустяки, то подробности находятся здесь.
Были ли и другие достижения той акции? Не научные? Конечно! Прежде всего политические - демонстрация возможностей России, культурные - Байкал как никак объект природного наследия, его статус признан "Юнеско", международные - в погружениях принимали участие видные ученые из других стран, представители зарубежных и отечественных элит, например Президент Монголии г-н Ц. Элбэгдорж, князь Ренье из Монако, тот же Кэмерон, наш Председатель Правительства, депутаты, общественные деятели, писатели. Последнее - было призвано привлечь внимание к возможности и необходимости широкого сотрудничества. На глубине побывали даже религиозные деятели, местные жители, ветераны. И только мне места в "Мире" не нашлось! Вот досада! Значит, результаты экспедиции "Миров", я лично, оценить как удовлетворительные не могу! Так-то :)
Всех интересующихся той эпопеей отправлю на сайт Байкальского института природопользования:
https://www.binm.ru/ru/science/ekspedition/mir_baikal/
К осени 2010 года экспедиция завершила работу в Листвянке. В октябре с судна специального назначения "Метрополия" было демонтировано все профильное оборудование, и оно было отправлено в Порт-Байкал.
3 этаж музея. Экспозиция "История подводных исследований Байкала". Экран на который передается онлайн-видео с камеры, установленной на отмели у истока Ангары.
Ныне в самых разных точках Байкала установлены подводные камеры, трансляцию с которых можно видеть на экране в последнем зале Байкальского Музея ИНЦ СО РАН. Здесь , на сайте музея, можно посмотреть на их работу воочию. Заходите, там интересно!
Вот, в общем-то и все об этом пока единственном в России музее озера.