Зелены берега Байкала. Чиста вода озера, которое вместе с прилегающими к нему территориями в 1996 году было включено в список Всемирного природного наследия ЮНЕСКО, а для выполнения обязательств перед мировым сообществом руководством страны в 1999 году был принят единственный федеральный закон РФ в отношении отдельно взятого природного объек­та – «Об охране озера Байкал». В последние годы проблема сохранения водных ресурсов этого водоема приобрела исключительно важный характер.

Водосборный бассейн Байкала расположен в центральной части обширного Азиатского континента и занимает территорию площадью более полумиллиона квадратных километров. Из них 45% находятся в пределах РФ, остальная часть – в Монголии. При этом в России формируются около 73% речных вод, впадающих в Байкал. Это своеоб­разная и очень хрупкая природная экосистема, обеспечивающая естественный процесс формирования вод. Однако наблюдаемое за последние десятилетия глобальное изменение климата и антропогенное влияние отразились на приточности водных ресурсов в озеро и в итоге на его уровенном режиме.

Свой вклад в изучение озера и сохранение его бассейна вносит Российский фонд фундаментальных исследований. Совместно с правительствами Иркутской области и Республики Бурятия РФФИ проводит конкурсы проектов, направленных на научные изыскания в регионе. Понимая важность изучения уникальной экосистемы, Фонд поддержал 26 проектов по теме «Фундаментальные исследования для сохранения природы бассейна озера Байкал».

О том, как выполняется один из них, «Ретроспективная оценка водности бассейна озера Байкал по данным дендроклиматического анализа» (№17-29-05083), «Поиску» рассказал руководитель этого проекта, директор Байкальского института природопользования Сибирского отделения Российской академии наук член-корреспондент РАН Ендон ГАРМАЕВ.

– Ендон Жамьянович, какова цель вашего проекта? В чем актуальность исследований?

– Мы получили грант для изучения динамики водности территории водосборного бассейна озера Байкал за последние столетия. Суть работы – в выявлении пространственно-временных закономерностей изменения режимов увлажнения рассматриваемой экосистемы по ширине древесных колец.

– То есть о судьбе озера говорят вековые деревья?

– Да. Дело в том, что инструментальные гидрометеорологические наблюдения у нас на водосборной территории Байкала ведутся немногим более 100 лет, а на ее монгольской части и того меньше. Это не позволяет составить объективное представление о переменах водности рек за более продолжительное время. Дендрохронологический анализ дает возможность проследить колебания климата в прошлом с временным шагом в один год.

Конечно, он – составная часть засушливого или влажного периода. Иногда – вектор для понимания происходящего. Мы рассчитали процентные доли положительных и отрицательных трендов вегетационных индексов NDVI лесопокрытых территорий в различные периоды увлажнения (данные получены со спутников NOAA и Terra/Aqua). Некоторые результаты уже опубликованы в научных журналах и представлены на различных конференциях. В целом установлено, что в засушливый период доля отрицательных трендов в российской части бассейна существенно выше, чем в монгольской. Это объясняется тем, что в Бурятии хозяйственное использование лесного фонда идет активнее, чем в Монголии. Кроме того, засушливый период способствовал заметному росту площади и частоты пожаров в российской части водосборного бассейна. Максимум пришелся на 2015 год, когда в Бурятии площадь лесов, пройденных огнем, составила более 10% от всех лесов республики.

– Часто горит вокруг Байкала?

– В 2019 году, например, в республике зарегистрированы 598 лесных пожаров общей площадью около 226 тысяч га. По прогнозам Росгидромета 2020 год войдет в пятерку самых жарких лет. Посмотрим, что будет в Байкальском регионе, но, похоже, хорошего ждать не стоит.

– Так как же деревья помогают изучать историю озера?

– На основе созданной и пополняемой сотрудниками лаборатории геоэкологии базы данных древесно-кольцевых хронологий мы можем оценивать влияние климата на прирост растительности в различных частях бассейна озера Байкал. Полученный массив дендрохронологической информации систематизирован в геопространственной базе данных. Для этого разработана геоинформационная система «ДендроГИС бассейна озера Байкал».

– Кто пополняет эту базу данных?

– Коллектив лаборатории геоэкологии, которым я также руковожу, имел определенный задел в области дендроклиматологии. Ранее на основе данных 25 станций Селенгинского среднегорья были получены ряды многолетних колебаний атмосферных осадков в регионе, реконструирован водный сток Селенги – главного притока Байкала – и уровень воды озера до середины XVII века. Нами установлено, что уровень Байкала практически напрямую зависит от водности реки Селенга и наблюдается хорошая согласованность между колебаниями притока в озеро и стоком Селенги, которая подтверждается высокими значениями коэффициентов корреляции между рассматриваемыми величинами. Все эти работы проводились, к сожалению, только на российской части бассейна Селенги, без учета ее монгольской водосборной территории. В связи с этим большой научный интерес представляет продолжение подобных исследований для всего трансграничного бассейна Селенги, с охватом его верхней части на территории соседнего государства. А также есть смысл расширить изыскания на бассейны других крупных рек –  Верхней Ангары и Баргузина –  второй и третьей артерий озера Байкал по годовому притоку воды.

– Что вам удалось сделать благодаря гранту РФФИ?

– Прежде всего увеличить количество дендроклиматических станций. Первые два года работы в рамках проекта как раз были направлены на расширение сети станций (их теперь более 60) и получение обширной базы данных дендрохронологического материала. Сегодня мы имеем образцы древесных кернов не только из бассейна Селенги, включая ее монгольскую часть, но и от станций, расположенных в северной части Байкала.

– Какие деревья помогают вам в исследованиях?

– Наиболее «удобными» породами для дендроклиматического анализа в засушливых условиях являются сосна обыкновенная и лиственница сибирская. Эти деревья – долгожители, они обладают экологической гибкостью, но одновременно крайне чувствительны к воздействию внешних факторов на радиальный прирост довольно четко выраженных годичных колец.

– И что удалось понять в результате изучения древесных колец?

– Древесно-кольцевые хронологии при сопоставлении с данными гидрометрических постов за период инструментальных наблюдений показали хорошую связь с годовым расходом воды. Это дает нам основание доверять восстановленному водному стоку рек бассейна озера Байкал за более ранние периоды времени.

Например, сегодня мы имеем реконструкцию водного стока Селенги до 1650 года: хорошо прослеживается чередование многоводных и маловодных периодов. Что интересно, такие же периоды засухи, которая наблюдалась в бассейне озера Байкал с 1998 года в течение 20 лет, удалось «поймать» по реконструированным данным, однако эти периоды имеют более продолжительную цикличность, которая не может быть зафиксирована по инструментальным наблюдениям. Эти засушливые периоды также сопровождались опустошительными пожарами, которые проявляются на древесных кольцах.

Нами проведено хронологическое сравнение выделенных многоводных (с наводнениями) и маловодных (с пожарами) периодов с доступными историческими хрониками. В результате мы получили удивительные совпадения по основным датам и в целом  хорошее соответствие реконструкций с описаниями природных катаклизмов в разных источниках, дошедших до наших дней. Все это необходимо для понимания природы цикличности водности на рассматриваемой территории.

– Ендон Жамьянович, в последнее время в СМИ выражается обеспокоенность, не обмелеет ли Байкал? Есть ли угроза, что мы можем остаться без самого большого источника пресной воды?

– Конечно же, нет. Во-первых, Байкал уже более 60 лет как зарегулирован плотиной Иркутской ГЭС и используется как водохранилище, то есть уровень воды в озере определяется человеком. Во-вторых, основные реки продолжают обеспечивать водой озеро. Да и простая арифметика показывает, что если поделить запасы воды в озере на среднегодовой объем стока единственной вытекающей реки Ангара (около 60 км3), то котловина Байкала опустошится примерно за 400 лет. И то при условии, что в этот период исключается любое поступление воды в чашу водоема. Поэтому я всегда говорю, что для паники нет никаких оснований.

Но данные обстоятельства не дают нам права расслабляться, так как глобальное изменение климата особенно ярко проявляется именно в бассейне озера. С начала тысячелетия температура приземного слоя атмосферного воздуха в Забайкалье увеличивается, а осадки убывают активнее, чем в среднем по миру. В Монголии фиксируется еще большее увеличение среднегодовых значений температуры воздуха. Это во многом и привело к экстремально низкой вод­ности рек, впадающих в Байкал, в середине последнего десятилетия. Изменение климата в регионе, в свою очередь, явилось причиной значительной трансформации природной среды: в зоне мерзлоты увеличилась глубина оттаивания почв и грунта, выросли частота и площадь пожаров, пересыхание рек и озер, видовое замещение растительности.

Наконец, нельзя не учитывать деятельность человека на водосборной территории. То и дело на разных участках бассейна озера для удовлетворения различных нужд поднимаются вопросы зарегулирования речного стока. Особенно актуально это в бассейне трансграничной реки Селенга. Буквально несколько лет назад правительство Монголии активизировало планы по строительству ряда гидроэлектростанций как на основном русле главной реки, так и на ее притоках. Амбициозные намерения по строительству водохранилищ монгольской стороной, а также по переброске части стока основного притока – реки Орхон – за пределы бассейна, естественно, вызывают беспокойство.

Как все это отразится на благополучии Байкала? Если плохо, то в каких масштабах? Этот большой пласт проблем является предметом отдельного разговора. А к теме антропогенного влияния на вод­ность рек добавлю: немалую роль в снижении речного стока сыграла чрезмерная, порой бесконтрольная вырубка лесов за последнее время, особенно в водоохранных зонах и бассейнах малых водотоков.

– После строительства Иркутской ГЭС и в последующем каскада ГЭС на Ангаре Байкал представляет собой искусственное водохранилище, так как его уровень определяется в большей степени не природными факторами, а интересами гидроэнергетиков. Чем это грозит озеру в будущем?

– Я бы так односторонне вопрос не ставил. Да, интересы энергетиков, безусловно, есть и иногда действительно могут превалировать над другими проблемными вопросами, касающимся благополучия уникальной экосистемы Байкала. Использование водных ресурсов озера надо рассматривать комплексно. Это и водообеспечение населения в нижнем бьефе Иркутской ГЭС, и навигация, и снабжение водой расположенных ниже водохранилищ, и т. п. Вообще уровенный режим озера Байкал регулируется Правительством РФ посредством принятия соответствующих постановлений и их реализацией. До недавнего времени колебание уровня воды в Байкале регулировалось Постановлением правительства №234 в метровом диапазоне от 456 м в тихоокеанской системе высот (минимально допустимая отметка) и до 457 м (максимальная).

Однако действие этого постановления приостановлено до 1 января 2021 года другим Постановлением – №1667 от 2017 года – в котором предусмотрены изменения нижних уровенных отметок в маловодье до 455,54 м, а также верхних пределов –  в многоводные годы – до 457,85 м. Другими словами, этим постановлением допускается увеличение амплитуды колебания уровня воды Байкала до 2,31 м, тогда как в естественном цикле максимальная амплитуда составляла 2,17 м.

Меня особенно волнуют максимальные уровни, поэтому считаю, что продление действия существующего или принятие подобного постановления на постоянной основе приведут к непредсказуемым последствиям, будет нанесен повсеместный экологический ущерб всему природно-биологическому комплексу озерной системы. В свое время при возведении Иркутской плотины уровень воды в Байкале и так был поднят почти на 1 м, и за прошедшие 60 лет –  в особенности после принятия постановления правительства в 2001 году – экосистема озера адаптировалась к существующей амплитуде колебания, и форсировка максимального уровня воды до 457,85 м просто недопустима!

Риску быть затопленными и размытыми подвергаются низкорасположенные территории и берега на восточном побережье озера. При таком сценарии затопится дельта Селенги, появится риск потери Чивыркуйского перешейка, и тогда самый крупный полуостров Святой Нос превратится в остров, определенно разрушатся острова архипелага Ярки на севере Байкала, которые служат барьером Верхнеангарского сора, со всеми вытекающими последствиями, и т. д. А это в конечном итоге может привести к постановке вопроса о включении озера в список Всемирного наследия ЮНЕСКО, находящегося под угрозой.

– Научные исследования ведут люди. Как обстоят дела с кадрами?

– Коллектив лаборатории, силами которой выполняется данный грант, имеет большой опыт работы в регионе. Аспиранты и сотрудники лаборатории являются выпускниками местных вузов, вузов соседних субъектов и Сибири. Но меня беспокоит проблема омолаживания коллектива и преемственности поколений. Надеюсь на лучшее. В лаборатории сегодня обучаются 4 аспиранта, которые также привлечены к выполнению этого проекта, а по окончании учебы, думаю, пополнят наши ряды.

– Коронавирус внес поправки в научные исследования 2020 года?

– Опасения есть, но мы не оставляем надежды на экспедиционный сезон-2020, полагая, что удастся все-таки выполнить поставленные задачи. Хотя, глядя на продолжающийся рост заболевших коронавирусом в нашем регионе, уже приходится вводить некоторые корректировки в планы.

Тем не менее работы мы должны выполнить в полном объеме и в сроки, оговоренные в договоре.

В августе мы планировали под руководством академика РАН Н.С.Касимова на восточном побережье Байкала провести семинар или научную сессию, где должны были заслушать руководителей проектов по конкурсу «Фундаментальные исследования для сохранения природы бассейна озера Байкал» и подвести предварительные итоги. Но  опять же из-за сложившейся ситуации пришлось это собрание по согласованию с руководством РФФИ перенести на 2021 год.

В завершение подчеркну, что одной из главных задач дендро­хронологии является расширение пространственного и временного охвата. Это осложняется тем, что многие возрастные деревья в регионе уничтожены как пожарами, так и человеком.

Поэтому мы активно используем древесину из старинных построек. Это позволило существенно продлить временную шкалу и получить новые данные о цикличности водности в бассейне озера Байкал. Ну, и завершится проект получением дендроклиматической реконструкции водности основных притоков Байкала с учетом монгольской части его бассейна.

 

Беседовал Андрей Субботин

Похожие новости

  • 11/08/2020

    Байкал оценят «цифрой»: о создании системы мониторинга экологии озера

    ​​Учёные из Сибири получили грант Министерства науки и высшего образования России в размере 300 млн рублей на создание фундаментальной основы и разработку технологий цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки на Байкале.
    444
  • 27/11/2019

    Сибирские ученые разрабатывают новые технологии для очистки воды

    ​Сотрудники лаборатории инженерной экологии Байкальского института природопользования СО РАН (Улан-Удэ) создают комбинированные методы для очистки сточных и других вод. Эти методы основаны на применении окислительных реакций с использованием физически стимулированных процессов.
    665
  • 04/09/2020

    Учёные РАН приедут в Забайкалье искать нефть и газ

    Учёные-геофизики Российской академии наук будут работать в Забайкальском крае 7-9 сентября над оценкой перспектив региона в добыче нефти и газа, сообщается 3 сентября в группе Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН в Facebook.
    359
  • 08/04/2019

    Нейтринные очки для космоса

    ​В эти дни на Байкале происходит историческое событие — запускается крупнейший подводный эксперимент по исследованию нейтрино, который специалисты называют окном в космос. О том, чем уникален этот эксперимент и каких от него стоит ожидать сюрпризов, — наш разговор с Жаном Магисовичем Джилкибаевым, доктором физико-математических наук, ведущим научным сотрудником лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий Института ядерных исследований РАН.
    1014
  • 12/03/2019

    Каковы перспективы добычи «чёрного золота» из озера Байкал?

    О том, что на дне Байкала есть нефть, стало известно не сегодня и не вчера. В числе первых анализ загадочных «чёрных шариков» был проведён экспедицией Петербургской академии наук ещё в 1833 году. Поиски «чёрного золота» велись и в прошлом веке – были попытки даже бурения скважин.
    1062
  • 11/08/2017

    Арнольд Тулохонов: власть начала понимать, что решение природоохранных задач решает и экономические проблемы

    ​Арнольд Тулохонов, научный руководитель Байкальского института природопользования СО РАН, считает, что "власть сдвинулась. Начала понимать, что решение природоохранных задач, это есть решение экономических задач".
    1926
  • 13/03/2017

    Академик Михаил Грачев: если Байкалу не возвращать долги, долго ли еще он протянет

    Традиции - это не подражание ветхозаветному. Традиции - это всегда великолепие и блеск современности, впитавшие в себя мудрость и красоту веков, и устремленное в будущее. Как русская литература, вобравшая в себя благоухание пушкинского слова, дала миру Лермонтова, Гоголя, Достоевского, Островского, Толстого, Чехова, Горького, Есенина, Маяковского, Шолохова.
    2685
  • 15/01/2020

    Байкал: повторится ли мегацунами?

    ​Мы привыкли считать Сибирь стабильным регионом, которому не грозят ни землетрясения, ни цунами. Однако геофизики утверждают, что это не так. Почему? И какие выводы нам следует сделать? Об этом Ольга Орлова беседует с Алексеем Ивановым, зам.
    908
  • 09/08/2017

    Новые издания Бурятского научного центра СО РАН

    Книги, написанные сибирскими учеными, посвящены проблемам защиты озера Байкал, тибетской медицине, а также развитию геологии на востоке России через призму личной судьбы ученого.   Авторы издания «Байкальская проблема: история в документах (1960—2017)» — научный руководитель Байкальского института природопользования СО РАН академик Арнольд Кириллович Тулохонов и директор БИП СО РАН член-корреспондент РАН Ендон Жамьянович Гармаев — рассматривают историю проблемы охраны озера Байкал через ряд документов, сыгравших важную роль не только в организации крупномасштабной природоохранной деятельности в его бассейне, но и в решении экологических проблем в стране в целом.
    1822
  • 03/11/2018

    Чем чревато многоводье на Байкале?

    Маловодье Байкала – плохо, но и многоводье грозит неприятностями для экологии и людей. Маловодный период на Байкале, который длился с 1996 года, закончился. По данным на 26 октября, уровень воды в озере составил 456,92 метра по тихоокеанской системе высот.
    1617