Ученые из Красноярска сделали предварительные выводы по масштабному исследованию озер Таймыра и проанализировали воздействие промышленной деятельности на арктические водные экосистемы. Заметные изменения в составе видов водных организмов наблюдаются лишь вблизи промышленных объектов, в то время как в большинстве озер сохраняется естественное биоразнообразие. Исследователи также выявили новые виды ракообразных, характерные для данного региона, появление которых, вероятно, связано с антропогенным воздействием. Материалы исследования были опубликованы в Сибирском экологическом журнале.
Усиливается влияние человека и изменения климата на уязвимые арктические экосистемы. Выбросы промышленных предприятий, находящихся на Таймырском полуострове, также способствуют этому воздействию. Необходимо изучить их влияние, чтобы оценить фактические последствия для арктических экосистем и вовремя принимать корректирующие природоохранные действия.
Масштабное исследование водных экосистем Таймыра было проведено учеными Красноярского научного центра СО РАН с целью оценки воздействия промышленных предприятий на биоразнообразие и выявления изменений, вызванных антропогенными факторами в уязвимых экосистемах Крайнего Севера. В рамках исследования изучались фитопланктон, зоопланктон и донные организмы в озерах, находящихся в пределах 100 км от Норильска. Полученные данные позволят оценить степень влияния промышленной деятельности на арктическую природу и сформировать рекомендации по ее охране.
Озера были классифицированы на четыре группы, исходя из их расположения относительно промышленных предприятий и степени промышленного воздействия: к озерам сильного воздействия отнесены водоемы, наиболее подверженные влиянию промышленности; умеренного воздействия – водоемы со средним уровнем антропогенной нагрузки; слабого воздействия – удаленные озера с минимальным воздействием производства; фоновая зона включает контрольные водоемы, практически не затронутые человеческой деятельностью. Данный метод позволил провести сопоставление того, как различные степени промышленного влияния отражаются на арктических экосистемах.
«При анализе учитывается влияние не одного предприятия, а целого комплекса, характеризующегося различным воздействием. Например, рудники и обогатительная фабрика, находящиеся рядом с городом Талнах, вероятно, оказывают меньшее воздействие на окружающую среду по сравнению с металлургическими предприятиями, расположенными в районе Норильска. Аэропорт может быть источником органического загрязнения, которое оказывает иное воздействие на водную фауну, чем отходы металлургического производства. Таким образом, водоемы, находящиеся в зоне действия различных предприятий, могут испытывать разнонаправленные воздействия» , — рассказал Михаил Гладышев, член-корреспондент РАН, научный руководитель работ, заведующий лабораторией экспериментальной гидроэкологии Института биофизики СО РАН.
В ходе двух лет исследований специалисты проанализировали 28 озер Таймыра и зафиксировали в них сотни видов планктона и донных организмов. Биологи определили 161 таксон фитопланктона, в их числе диатомовые, зеленые, харовые и эвгленовые водоросли. Не менее разнообразным оказался и зообентос: ученые зарегистрировали 132 таксона, где преобладали личинки комаров-звонцов (хирономид), а также малощетинковые черви (олигохеты), ручейники, моллюски и другие беспозвоночные.
Анализ показал, что изменения в структуре планктона и донных сообществ зафиксированы всего в шести озерах, находящихся в непосредственной близости от промышленных предприятий в зоне интенсивного воздействия. В этих водоемах ученые отметили снижение видового разнообразия планктона и донных организмов, а также появление видов-индикаторов, устойчивых к загрязнению. Закисление воды и дефицит кислорода, являющиеся характерными признаками загрязнения, вызванного деятельностью металлургических предприятий, были отмечены только в двух небольших озерах.
В то же время исследование показало, что между озерами в зонах потенциально умеренного и слабого воздействия и контрольными (фоновыми) водоемами не выявлено значительных различий. Это говорит о том, что естественные экосистемы сохраняются, несмотря на близость к промышленным объектам. Сообщества планктона и бентоса в этих водоемах остаются характерными для северных экосистем, а их видовой состав главным образом обусловлен природными факторами, такими как глубина, температурный режим и особенности донных отложений, а не степенью антропогенного воздействия. Результаты исследования указывают на то, что большинство арктических озер проявляют устойчивость к современному условно умеренному и слабому уровню промышленного воздействия, поддерживая экосистемы, свойственные северным водоемам.
«Согласно данным нашего анализа, видовой состав и биоразнообразие существенно меняется только при сильном непосредственном воздействии промышленных предприятий. Интересным открытием стало обнаружение в некоторых озерах, подверженных сильному антропогенному воздействию, новых для региона видов зоопланктона. Их появление, очевидно, связано с изменением условий среды под влиянием промышленной деятельности, однако их происхождение и пути проникновения в закисленные водоемы пока остаются загадкой. При этом в целом трансформация экосистем под воздействием предприятий оказалась схожей с процессами, происходящими при эвтрофировании — процессе насыщения водоемов элементами минерального питания, которое обычно связывается с влиянием сельского хозяйства. Оказалось, что в арктических озерах металлургическая промышленность может производить эффект, схожий с “сельскохозяйственным” эвтрофированием в средних широтах. Подобный эффект “металлургического” эвтрофирования также обнаруживался нами в арктических озерах и в предыдущих исследованиях в начале двухтысячных годов. В целом, исследование показало, что при современном уровне антропогенного воздействия арктические озера сохраняют свою структуру и функции. Наиболее уязвимыми оказываются водоемы, находящиеся в непосредственной близости от источников загрязнения. Эти данные важны для разработки мер по сохранению хрупких экосистем Крайнего Севера», — рассказала Елена Кравчук, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной гидроэкологии Института биофизики СО РАН.