– Накопление осадочного вещества на дне водоемов — естественный процесс. Есть несколько основных источников поступления вещества в озеро. Во-первых, осадочный материал приносится с водосбора многочисленными притоками. Характерная для Карелии особенность – большое количество гумуса, содержащееся в природных водах. Яркий пример – река Шуя, водосбор которой покрыт многочисленными болотами, поэтому с речными водами в Логмозеро, а затем в Петрозаводскую губу Онежского озера, поступает гумусовое вещество, нерастворимая часть которого захоранивается на дне – рассказал руководитель экспедиции, старший научный сотрудник группы исследований донных отложений ИВПС КарНЦ РАН Максим Потахин.
Второй источник материалов – химические и биологические процессы в самом озере. Биологические процессы связаны с жизнедеятельностью организмов, в первую очередь, фитопланктона и зоопланктона, который отмирая, осаждается на дно.
Еще один источник поступления вещества в донные отложения функционирует благодаря циркуляции воздушных масс. В воздухе содержатся различные аэрозоли — твердые и жидкие примеси, которые попадают в озеро с атмосферными осадками и часть их накапливается на дне.
Помимо природных процессов, серьезное влияние на состояние водоема оказывает человек. Основные загрязнители Онежского озера — промышленные и коммунально-бытовые стоки, отходы форелевых хозяйств. На дне водоема накапливаются, в том числе, отходы целлюлозно-бумажной промышленности, продукты неполного сгорания топлива, микропластик.
– Все вещества, которые накапливаются на дне, становятся своеобразными архивами процессов, происходивших в озере и на его водосборе. Изучая их, мы можем говорить как о современном состоянии водоема, так и об изменении его экосистемы. Кроме того, донные отложения могут стать источником вторичного загрязнения. Вещества захораниваются в донных отложениях, но потом, по определенным причинам, могут снова попадать в воду, загрязняя водоем, – пояснил Максим Потахин.
Переустановка седиментационных ловушек требует не только хорошей погоды, но и физических усилий и навыков ученых
В ходе экспедиции ученые обследовали 19 станций практически по всей акватории озера, где переустановили седиментационные ловушки – устройства для отбора проб осадочного вещества. В течение года в них накапливается вещество, осаждающееся на дно. Работу по замене ловушек осложняет погода: в открытом озере часты шторма и высокие волны, поэтому переустановить станции в Центральном и Большом Онего, а также Повенецком заливе, ученые стараются весной, пока вода еще «тяжелая» и сильных волнений почти не бывает. Так, сейчас, несмотря на температуру воздуха около +20 градусов, температура воды была не больше +2-3 градусов. В заливах, где волнение меньше, эти работы запланированы на осень. Всего сетка наблюдений на Онежском озере включает более 30 седиментационных станций.
Еще одно используемое устройство – стратометр, позволяет отбирать колонку мягких озерных илов мощностью 30–40 см – отложения, накопившиеся в озере за последние 100–200 лет.
Помимо переустановки седиментационных станций и отбора проб воды и донных отложений Онежского озера, в задачи экспедиции входила съемка глубин и картирование донных отложений Ивинского разлива Верхне-Свирского водохранилища.
– С 1950-х годов после строительства плотины на реке Свири, Онежское озеро стало частью Верхне-Свирского водохранилища. В результате образовался Ивинский разлив, по сути, искусственный водоем. Мы изучаем, как происходит трансформация его береговой зоны, переформирование донного рельефа и образование современных донных отложений, – рассказал Максим Потахин.
Колонка донных отложений в стратометре. Разбор колонки из стратометра по слоям для последующего анализа.
В кадре: руководитель группы исследований донных отложений ИВПС КарНЦ Наталья Белкина и старший научный сотрудник группы РАН Максим Потахин
Регулярное наблюдение современного седиментационного режима Онежского озера ведется ИВПС КарНЦ РАН в течение пяти лет, и результаты исследований уже нашли отражение в научных статьях. В частности, в марте в международном журнале Water вышла статья, основанная на результатах анализа вещества из ловушек. Ученые констатируют: химический состав вод и донных отложений в Онежском озере отличается по разным районам и заливам. Это объясняется как природными факторами, так и неравномерным распределением антропогенной нагрузки.
– Некоторые заливы закрытые – от озера их отделяет своеобразный подводный «порог», в них идет накопление крупного терригенного материала приносимого с водосбора. В центральных частях озера на больших глубинах скорость аккумуляция также большая, но там оседают тонкие илы. На юге, где глубины меньше 30 метров и большая динамика водных масс, на дне озерные илы практически не накапливаются, а остается только крупная фракция (песок). Самые высокие скорости осадконакопления зафиксированы в вершинной части Кондопожской губы — в зоне влияния ЦБК, – отметил Максим Потахин.
Новые данные об осадочном веществе Онежского озера помогут не только понять процессы, происходящие в озерной экосистеме сегодня, но и дать прогноз их изменения под влиянием климатических колебаний и антропогенного воздействия.
