Кольца на льду и на воде
В 2022 году ученые уделили большое внимание так называемым кольцевым структурам. Все помнят круги на льду Байкала? В 2009 году к этому явлению у публики возник внезапный интерес благодаря СМИ, которые растиражировали снимки МКС, заснявшие появление сразу двух колец – на юге Байкала и у мыса Святой Нос.
Как оказалось, такие же кольца можно увидеть и летом на воде – но только с высоты: например, с МКС. Присланные космические снимки показали месторасположение колец, а проведенный анализ снимков нескольких лет показал, что явление это не ежегодное. Интересно же, почему образуются эти кольца?
– Летние кольцевые структуры – это поднятие более холодной воды с глубин Байкала, – говорит Андрей Федотов. – Почему вода всплывает, причем так необычно – в виде кольца? Наши исследователи высказали гипотезу: всплытию воды с глубин «помогает» всплытие газовых гидратов, расположенных в донных отложениях.
При изучении данной гипотезы ученые столкнулись с феноменом: концентрация метана в Байкале, которая росла в течение последних десятилетий, вдруг резко упала в 2022 году до показателей 2003 года.
Кстати
Именно в 2003 году ученые стали исследовать кольца на льду. Руководитель лаборатории гидрологии и гидрофизики Лимнологического института Николай Гранин в одном интервью рассказывал, что, изучив данные за предыдущие годы, он обнаружил круги и на снимках 1999 года. Кольца стали замечать по всему южному и среднему Байкалу, в западной части озера. Они возникают на весеннем и осеннем льду, и не только на Байкале, но и на других озерах. Например, на Хубсугуле. В среднем диаметр их на Байкале 3–5 км. Ученые выезжали на места образования кругов, исследовали кольца. Лед там был игольчатый, рыхлый, состоящий из массы ледяных «иголок», пропитанных водой. В центре круга он был толстый, тогда как сам круг образовывал тонкий слой льда. Основываясь на наблюдениях и анализах, ученые сделали вывод, что в поверхностные слои каким-то образом попали глубинные воды, более теплые. Это связано с круговым движением воды и физическими процессами на Байкале.
Рыбы много не бывает
В 2022 году совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом рыбного хозяйства и океанографии считали омуля в Байкале. И пришли к выводу, что говорить о том, что «рыбы завались», пока не стоит. В Селенгинском районе насчитали 4,5 тысячи тонн омуля, или 28,8 миллиона хвостов, а в других местах – намного меньше. На севере Байкала – всего 900 тонн, в Малом Море – около 320 тонн, в Баргузинском заливе – около 168 тонн.
Также совместно с ВНИРО изучали сиговых рыб. У ученых есть версия, что прародиной всех сиговых является Байкал.
– Потому что он существует миллионы лет, не пересыхал, не перемерзал, не покрывался ледниковыми шапками. Байкал – точка, от которой все расходится, – рассказывает Федотов и приводит в пример сига, который ушел, а потом вернулся в Байкал.
Предком речного сига в северных реках является байкальский омуль, который тоже относится к сиговым – его гены нашли в этом виде рыб. Получается, что миллионы лет назад сиг вышел из Байкала в реки и стал речным, а потом по какой-то причине часть популяции вернулась в Байкал – и появился озерный сиг.
По словам Андрея Федотова, есть байкальский омуль, нерестящийся в реках, есть речной сиг, а есть сиг озерный, нерестящийся в береговой зоне озера. Генетику этих подвидов сравнили между собой, а также с омулем из Верхней Ангары. И обнаружили генетический след омуля, который миллион лет назад ушел из Байкала и оказался запертым в других водоемах, изолированных от Байкала. Ученый считает, что след доисторического омуля, запертого вдали от Байкала, прослеживается на Байкале сегодня.
А если перейти от теоретических научных вопросов к практическим, то сейчас стоит вопрос, как восстановить популяцию озерного сига в Малом Море, где его когда-то было много, но он исчез. Вариант есть – рыборазведение. Но на это нужно время.
Да и насчет омуля еще стоит подумать, разрешать лов или нет. Подсчеты скромно показывают, что его не так уж много.
Кстати
Омуль считали и определяли его размеры с помощью гидроакустического комплекса. По сравнению с традиционными методами это позволяет «прощупать» всю толщу воды и дать материал для более масштабного анализа, чем анализировать объем рыбы на отдельных участках. Причем определить можно не только расположение рыбы в пространстве, но и ее размер.
Интересно, что внимание ученых привлекло увеличение размеров байкальского омуля из селенгинской популяции – размер одной рыбы вырос примерно в два раза за период с конца восьмидесятых. В 1985 году рыба весила 300–500 граммов, сейчас на нерест заходят производители весом 600–800 граммов. Объяснения этому пока нет.
Исследование популяции было комплексным и сопровождалось траловым ловом для подтверждения данных. Последние «измерения» подобного масштаба проводились в 1995 году.
Грибы, поедающие пластик
В 2022 году несколько ученых ЛИН заинтересовались водными грибами, растущими в Байкале. Водные грибы в Байкале малоизучены, притом что роль играют немаловажную, перерабатывая органические субстраты, в том числе и антропогенного происхождения.
И если обычно эти грибы перерабатывают остатки планктона, отмирающие водоросли, то ученые решили «подсунуть» им пластик. Один вид грибов заинтересовался пластиком и переработал его. Исследования в этом направлении будут продолжены в 2023 году.
В 2023 году одна экспедиция уже прошла: ученые на «Хивусах» проехали по югу Байкала в начале марта, когда идет первое цветение фитопланктона. И ныряя под лед, набрали образцов для исследования биогенных компонентов.
Директор института говорит, что такой масштабной экспедиции институт не проводил с 2010 года.
– Смотрели концентрацию фитопланктона. Биомасса подо льдом нарастает, но ничего страшного в этом нет, – убежден ученый.
А с 20 мая этого года начинаются постоянные экспедиции – четыре корабля ЛИН СО РАН будут постоянно курсировать по Байкалу. Кстати, в этом году они хотят зайти не только в Южный Байкал, но и в Средний, а также в Малое Море.
Крупные проекты: притоки и вирусы
Одним из масштабных научных проектов, который стартует в 2023 году, станет изучение притоков Байкала, которое в таких параметрах будет проведено впервые с 1960-х годов. Ученые будут останавливаться у притоков и брать пробы воды, почвы, растений.
– Мы точно знаем, что реки южного Байкала приносят более «кислую» воду – pH воды в них стал более низкий, – говорит Андрей Федотов. – И изотопный состав приносимой воды, а также выпадаемых осадков поменялся. Однако при этом изменения изотопного состава воды в Байкале не произошло – он начался в 20-е годы. Нужно более 200 лет, чтобы вода в Байкале поменялась!
Исследования притоков Байкала будут вести с юга на север. Станут делать три забора проб в год: весной, летом и осенью. В течение четырех лет будут вести наблюдения, потом начнется интерпретация результатов.
Второй масштабный проект – изучение вирусов в Байкале. Там есть формы вирусов, каких еще не было открыто нигде. Вирусы живут в гидробионтах, и ученые собираются исследовать отличие вируса в одном и том же виде в зависимости от глубины обитания. Проект также займет четыре года.
Кроме этого, будут проведены два летних университета: совместно с МГУ будут изучать выход метана, а совместно с Новосибирским госуниверситетом – молекулярную эволюцию.
Одна из экспедиций займется исследованием места сброса в Байкал вод с БЦБК – тем более что прошло уже 10 лет с момента закрытия комбината. Есть версия, что вредные и опасные вещества в донных отложениях на месте сброса разлагаются на более токсичные и опасные составляющие. Это надо проверить.
Также ожидается участие в экспедициях иностранных коллег. Пока речь идет только о взаимодействии с учеными из Монголии и Китая.
А 1 октября экспедиции ЛИН СО РАН завершатся, и ученые перейдут к кабинетной работе – анализировать и интерпретировать результаты, сравнивать их с полученными ранее. Кто знает, что они еще смогут открыть на Байкале в 2023 году?
