Общественно-политическая газета Иркутской области
Выходит по понедельникам

Уровень Байкала: важен каждый сантиметр

26 декабря, 2022


1у.jpg

Проект Иркутского государственного университета «Научные Weekend`ы» завершает очередной сезон. Предпоследней в этом году стала лекция на тему «Влияние изменений уровня Байкала на его биоту» доктора биологических наук, профессора, декана биолого-почвенного факультета ИГУ Аркадия Матвеева.

Что такое биота?

Открывая лекцию, профессор Матвеев напомнил, что биота – это живая составляющая экологической системы Байкала, то есть все растения и животные, которые обитают в нем и на его берегах. Первый вопрос, на который нужно ответить всем, кто интересуется темой лекции: проблема уровня – это экологическая или социально-экономическая задача?

– Изменения уровня бывают во всех водоемах, они бывают циклическими или спорадическими, – отметил лектор. – И биота как таковая не страдает от этих изменений, она к ним приспособлена различными экологическими, биохимическими или физиологическими приспособлениями, которые выработаны у всех гидробионтов в процессе их длительной эволюции.

Когда человек (не отдельный индивидуум, а биологический вид) начинает использовать окружающую среду в своих интересах, он обнаруживает, что изменения в биоте влияют на его экологическое или социально-экономическое благополучие. Разумеется, люди пытаются повлиять на ситуацию, чтобы получить наибольшую выгоду. И зачастую приносят больше вреда, чем пользы.

Говоря о Байкале, ученые признают, что изменения его уровня происходили всегда. На протяжении целых геологических периодов шло формирование и наполнение Байкала – за десятки миллионов лет уровень озера был очень разным. На начальном этапе и вовсе существовали несколько изолированных друг от друга котловин, которые соединились лишь по прошествии многих веков, но и в последние пять-шесть миллионов лет существования озера его уровень был нестабильным.

Влияние человека стало заметным только после строительства Иркутской ГЭС и повышения уровня на 0,8–1 метр. Считается, что Байкал стал частью Иркутского водохранилища, но в действительности возможность влияния работы ГЭС на озеро ограничена многими факторами и не всегда осуществима. Сезонные колебания уровня сохраняются, однако теперь на них влияет антропогенный фактор, и говорить о таком влиянии нужно отдельно.

Мало кто из тех, кто любит Байкал и интересуется его жизнью, знает, что в разные периоды у озера был сток в разных направлениях. Самым древним считается сток в сторону бассейна Амура через бассейн пра-Селенги. Затем был сток через пра-Баргузин, через палео-Манзурку, палео-Иркутск и, наконец, современный нам сток через Ангару. Несмотря на столь радикальные перемены, обитавшие в Байкале живые организмы так или иначе приспосабливались к новым условиям жизни, и озеро оставалось обитаемым. Доказательства изменений уровня и подтверждение обитаемости озера ученые находят на надводных (прибрежных террасах), подводных террасах и по дендрохронологическим меткам (следам на стволах деревьев, подтверждающим, что ствол некоторое время находился под водой).  

От чего зависит уровень

Профессор Матвеев продемонстрировал слушателям классическую диаграмму изменений уровня Байкала за весь период научных наблюдений, отражающую два периода – с середины 1880-х годов до 1956 года (начало заполнения Иркутского водохранилища) и с 1957 года до наших дней. Максимальные зафиксированные колебания уровня в первом периоде составляли 2 м, во втором – 2 м 17 см. Надо помнить, что во втором случае речь идет о колебаниях относительно нового среднего показателя, который на 0,8–1 м выше, чем был до строительства ГЭС. В течение одного года колебания уровня практически никогда не выходят за 1 м между самой низкой и самой высокой точкой на графике.

Уровень озера зависит в первую очередь от выпадающих осадков, от наполнения ими рек. В зависимости от этого показателя годы делятся на маловодные, средние, высокие и экстремально высокие. Каждый уровень озера по-своему воздействует на биоту и на неживое окружение озера, которое, в свою очередь, тоже может влиять на биоту. Например, в условиях экстремально высокой водности происходит абразия (размывание) берегов. Это приводит к поступлению терригенного (почвенного) материала в воду, что изменяет ее качество.

В Иркутской области размыванию подвержены многие участки Иркутского водохранилища (сильнее рядом с ГЭС, минимально у истока Ангары) и практически все западное побережье вплоть до административной границы с Бурятией. В Бурятии сильнее всего размывает участок вдоль железной дороги и некоторые другие участки. Изучение расстояния, на которое отступила бровка абразийного уступа от кромки воды, показало, то в Патронах оно за 10 лет составляет от 146 до 210 см, а в Тальцах – всего 14,72 см.

Состояние Байкала влияет и на положение дел ниже плотины Иркутской ГЭС – недаром ученые постоянно работают над составлением карты возможного затопления Иркутска и Иркутского района. Технически Иркутская ГЭС может сбрасывать до 6000 кубометров воды в секунду, но фактически такие расходы приведут к затоплению многих уже освоенных территорий.

– На карте красная линия означает затопление при расходах 6000 кубометров, желтая – 4700 и синяя – 3000. С середины июля до сентября 2021 года Иркутская ГЭС сбрасывала как раз 3000 кубометров, и мы все могли видеть, что затопление было достаточно высоким. Беда Иркутска в том, что свой существенный вклад может вносить река Иркут: если одновременно с высокой водностью на Байкале на Иркуте будет паводок, это приведет к затоплению значительной части Иркутска, – пояснил Аркадий Матвеев.

2у.jpg

Что происходит с островами

Повышение уровня Байкала влечет за собой не только размывание берегов, но и разрушение береговых баров и песчаных кос, отделяющих закрытые заливы (соры) от открытого Байкала. На северном Байкале, например, береговой бар Ярки до строительства ГЭС имел в ширину 300–500 м и надежно отделял лагуну Ангарский сор с более теплой водой от холодных масс воды. После строительства ГЭС площадь Ангарского сора выросла с 23 до 100 квадратных километров, а ширина сора сократилась до 25–30 м. По прогнозам геоморфологов, к 2030 году от бара Ярки останутся в основном промоины.

Многое зависит не только от уровня Байкала, но и от количества твердых стоков, поступающих по реке Верхней Ангаре. По подсчетам ученых, в 1940–1970-х годах река приносила около 420 тыс. тонн песка и различной взвеси в год, а с середины 1990-х до 2020-х – всего 88 тыс. тонн. Из-за этого явления, причины которого ученым неизвестны, бар Ярки перестал восстанавливаться. Немалый вред принесли и туристы: если в прошлом Ярки покрывали трава и кустарники, то с увеличением потока отдыхающих растительность стали вытаптывать и уничтожать другими способами. В результате верхний слой почвы просто сдувает в воду, принося бару дополнительный вред. Такие же процессы происходят на барах, прилегающих к дельте Селенги, и в других районах озера.

Рыбка номер один

Сезонные колебания уровня озера (с поправкой на его повышение после строительства ГЭС) практически не изменились: начиная с сентября уровень постепенно понижается, в мае начинается таяние снегов и вскрытие ледового покрова, уровень Байкала растет от паводковых и дождевых вод до сентября, и цикл повторяется снова. По данным профессора Матвеева, начало паводка в мае и окончание осеннего паводка осенью сместились примерно на две недели, но существенного влияния на уровень озера и его биоту этот факт не оказывает. Как и внутрисезонные изменения, среди которых называют сгонно-нагонные явления (изменения уровня из-за ветра на 7–11 см), сейши или «стоячие волны» (на 8–16 см на время от нескольких минут до 2–3 часов), а также приливы и отливы (на 1–2 см).

Теперь пришло время поговорить уже о влиянии колебаний уровня на биоту. Если взять фитопланктон (то есть самые мелкие одноклеточные водоросли), то при поступлении холодной воды в соры происходит сдвиг в развитии и объеме биомассы таких водорослей. После строительства Иркутской ГЭС ученые зафиксировали сдвиг пика численности водорослей с конца мая на конец июня и изменение их видового состава – большее распространение получили те водоросли, которые живут в открытом Байкале и менее чувствительны к температуре воды.

Примерно такие же процессы произошли в зоопланктоне, где теплолюбивый циклоп вициниус был заменен менее требовательным циклопом каленсис. Многие представители зообентоса (например, многощетинковые черви олигохеты и двустворчатые моллюски) являются малоподвижными видами, из-за чего они сильнее страдают от колебаний уровня воды. В прибрежно-соровой зоне отмечались случаи гибели таких организмов – это снижает и общую биомассу, и количество пищи для рыб, обитающих в прибрежной зоне. В многоводные годы прибрежные участки суши затапливаются, но их осваивают более подвижные виды, например амфиподы, которые более мобильны и успевают использовать новые акватории для питания и размножения.

Изучение влияния колебаний уровня на ихтиофауну, то есть поголовье рыб, привело к тому, что были установлены зависимости численности различных видов рыб от уровня воды. Наиболее успешным в условиях низкой водности оказался черный байкальский хариус, который достигал трех четвертей от общей биомассы. Чем выше водность, тем чаще в Байкале встречают острокрылого ленка (до 33 процентов), но не по причине роста численности, а потому, что хариус уходит во впадающие в Байкал реки. Другие виды, отметил профессор Матвеев, в озере встречаются реже, и четкой зависимости от водности для них установить не удается. 

Важную часть пищевой цепочки на Байкале составляет желтокрылая широколобка, которой питается и омуль (от 800 до 1000 тонн в год) и нерпа (до 1800 тонн в год). В Байкале живут три популяции широколобки, размножающиеся в разные сезоны года и на разной глубине, и, как установили биологи, сильнее всего от колебаний уровня, загрязнения воды и сбора икры человеком пострадала так называемая майская популяция. Исследования, проведенные в маловодный 2014 год и многоводный 2022 год, показали увеличение количества и кладок икры, и живых икринок к каждой кладке в десятки раз. Стартовым условием для откладывания икры является температура воды, поэтому если в мае уровень воды в прибрежной зоне резко опустится или поднимется, на поголовье рыбы это скажется весьма существенно – икра или высохнет, или частично погибнет. Оптимальные условия – это когда в течение месяца уровень воды поднимается на 10–20 см: тогда вылупится и вырастет максимальное количество мальков.

– В 2014 году – многие помнят – начали бить тревогу, что омуль не заходит в Малое море. Но для нас первым симптомом было не поведение омуля, а снижение поголовья широколобки: омуль не заходил именно потому, что ее было мало, – отметил Аркадий Матвеев. – А в 2017 году мы получили запрет на лов омуля…

Изменение уровня воды в мае может оказаться болезненным и для таких видов рыб, как окунь, плотва и щука, причем событие, случившееся в текущем году, станет заметно через два-три года, когда невылупившиеся мальки стали бы взрослыми рыбами. Обобщая сказанное, профессор Матвеев пояснил: на взрослого омуля уровень Байкала практически не влияет. От уровня рек, впадающих в Байкал, зависит миграционный путь омуля и место, где он отложит икру.

А вот на личинок омуля, попавших в прибрежные соры для откорма, уровень влияет очень сильно, ведь от него зависят объем прибрежной биоты и кормовая база для личинок. Чем ниже уровень воды, тем больше биоты, тем лучше личинка откармливается. Чем выше уровень, тем медленней повышается температура, и тут важно знать, что личинки омуля уходят из сора, если температура воды выше 8–10 градусов. Получается определенное противоречие, и трудно сказать, какие условия считать оптимальными.

Как найти баланс?

Слушатели, присутствовавшие на лекции лично и через онлайн-трансляцию, долго задавали профессору Матвееву вопросы. Один из них касался возможности затопления населенных пунктов. В прошлом, считает профессор, сибиряки строили в таких местах, где паводок не мог затопить их дома. Однако это неверно – вспомнить что пример Тулуна, первое наводнение в котором зафиксировано в середине 1830-х годов, что Иркутск, который зимой регулярно топило вплоть до завершения строительства Иркутской ГЭС. Сейчас дела обстоят особенно плохо: местные органы власти контролируют застройку все хуже, все чаще строят в зоне, которую можно назвать как минимум рискованной. А потом владельцы затопленных домов приходят в органы власти с документами и требуют компенсаций.

Над поправками в «Правила использования водных ресурсов» сегодня работают ученые 11 академических институтов и Иркутского государственного университета. Их общая задача – найти баланс между интересами человека, заинтересованного в производстве электроэнергии, и природой.

3у.jpgНа карте красная линия означает затопление при расходах 6000 кубометров, желтая – 4700 и синяя – 3000. С середины июля до сентября 2021 года Иркутская ГЭС сбрасывала как раз 3000 кубометров, и мы все могли видеть, что затопление было достаточно высоким. Беда Иркутска в том, что существенный вклад может вносить река Иркут: если одновременно с высокой водностью на Байкале на Иркуте будет паводок, это приведет к затоплению значительной части Иркутска.

Записал Борис Самойлов, «Байкальские вести»

 

Поделитесь новостью с друзьями:

Комментарии