Дело в том, что главная особенность глубоководных озер – это пространственно-временная неоднородность. Она проявляется весной и осенью, когда в водной толще формируются две резко различающихся по температуре зоны – теплоактивной и теплоинертной области. Граница между ними подвижная – это вертикальная зона термического бара, в котором температура воды составляет 4 °С от поверхности до дна.
Руководитель лаборатории гидробиологии ИВПС КарНЦ РАН Наталия Калинкина, младший научный сотрудник Елена Макарова
и старший научный сотрудник Андрей Георгиев за отбором проб
Весной раньше всего прогреваются прибрежные районы, и именно там начинается «цветение воды» – развитие фитопланктона, пик которого приходится на середину мая–начало июня. В глубоководных районах по мере прохождения термобара эти процессы отмечаются спустя 1,5‒2 месяца. Это естественный ход вещей, однако он меняется, если в ситуацию вмешивается человек.
Весна – критический период для ухудшения экологической ситуации в загрязняемых районах озера. В это время в теплоактивной области в составе фитопланктона интенсивно развиваются диатомовые водоросли. Их клетки имеют тяжелые оболочки из кремния, поэтому они быстро оседают на дно. В обычных условиях их наличие не вызывает беспокойства, но в районах с антропогенной нагрузкой регистрируются особенно высокие показатели такого фитопланктона. Его развитие стимулирует поступление в воду биогенных веществ, например азота или фосфора. В то же время, термический бар, отделяя теплоактивную область от центральных глубоководных районов озера, способствует накоплению загрязняющих веществ. В весенний период поступающие от источников загрязнения вещества буквально запираются и концентрируются в прибрежных участках. Накопление фосфора стимулирует размножение диатомовых водорослей. Они активно развиваются, отмирают, оседают и накапливаются в огромных количествах на дне. Там их разложение происходит с участием бактерий, которые интенсивно расходуют кислород. В результате, в нижних слоях воды весной могут сформироваться зоны с дефицитом кислорода. Их появление чревато вторичным и практически неконтролируемым загрязнением озера, когда фосфор начнет подниматься со дна и поступать обратно в воду. Именно поэтому так важно проводить исследования весной. В это время есть возможность отследить пространственное распределение фитопланктона, тесно связанное с температурными условиями, и выявить закономерности формирования зон с дефицитом кислорода.
В прошлом году подобные исследования проводились в Петрозаводской губе и центральной части Онежского озера, в этом оно охватило Южное, Центральное и Малое Онего, а также Кондопожскую губу, которая испытывает влияние сточных вод Кондопожского ЦБК и отходов форелевых ферм. На 26 станциях исследователи отобрали более 400 проб для изучения температурных условий, распределения концентраций хлорофилла а, интенсивности фотосинтеза фитопланктона, показателей развития бактериопланктона, водных грибов, содержания в воде кислорода и органического вещества.
Предметное изучение водных грибов – новое для института направление. Им занимается младший научный сотрудник лаборатории гидробиологии ИВПС КарНЦ РАН Елена Макарова. В ходе экспедиции на судне она делала посевы проб воды на присутствие водных грибов, в первую очередь, плесени, и продолжила эти работы в лаборатории.
Плесневые грибы на чашках Петри
– Несмотря на то, что озеро еще не прогрелось, споры водных грибов уже активны. Мы помещаем их на питательную среду, где они начинают активно развиваться. Грибы – деструкторы органического вещества, они участвуют в его разложении, поэтому для озера это помощники. Человеку же, конечно, нужно кипятить воду перед употреблением. Споры грибов – космополиты, присутствуют в почве, в воздухе, в воде. Бояться этих плесневых водных грибов не надо, но в сыром виде воду все-таки лучше не пить, – посоветовала Елена Макарова.
В рамках начального этапа ученые намерены изучить общую численность колоний водных грибов, в будущем планируется их идентификация.
Помимо этого, специалисты выполнили отбор 19 проб глубоководного макрозообентоса для изучения причин многолетнего снижения количества реликтовых ракообразных.
Проба макрозообентоса, в кадре – глубоководные реликтовые ракообразные Monoporeia affinis,
основной кормовой объект сигов в Онежском озере
Сейчас все пробы проходят заключительную обработку в лабораториях Института водных проблем Севера КарНЦ РАН.
Говоря об особенностях этого года, доктор биологических наук Наталия Калинкина отметила, что холодное начало сезона дало о себе знать:
– Холодная пора в конце мая и начале июня проявилась в медленном прохождении термобара. В результате в наиболее глубоких – центральной и южной – частях Онежского озера наблюдали обширные акватории кристально чистых вод с минимальной цветностью и количеством хлорофилла. Это говорит о том, что озеро сохраняет свои первозданные, чрезвычайно ценные чистые воды. Наша задача – сберечь их. Есть проблемные районы: например, в Кондопожской губе сказывается влияние форелевых хозяйств и сточных вод ЦБК. Необходимо и дальше изучать новообразование и оседание органического вещества и процессы в придонных слоях, – резюмировала Наталия Калинкина.
Впереди у гидробиологов еще несколько экспедиций в этом сезоне. Результаты исследований найдут свое отражение в научных статьях и аналитических материалах для органов власти.
Фото: Е. Макарова, К. Исакова, М. Дмитриева
