Любые решения по протоке озера Тунайча могут иметь катастрофические последствия
В последнее время резко возросла активность общественности по поводу «экологического» состояния озера Тунайча («Памятник природы регионального значения просит о помощи», «Судьбу Тунайчи снова обсудили сахалинские депутаты», «Для спасения Тунайчи создали межведомственную комиссию» и др.).
Краткое резюме из этих публикаций. Если срочно не расширить протоку, озеро Тунайча превратится в болото. Не надо проводить экологических исследований, а надо срочно расширять протоку, иначе не успеем. Причем последнее мнение выразил представитель законодательного органа – Сахалинской областной Думы – депутат Сергей Бондарев. Цитируем: «Свою позицию обозначил и депутат Сергей Бондарев:
– Если мы не вмешаемся, – сказал депутат, – в ближайшие годы красивейшее озеро превратится в большое болото. Надо признать, что от бездумной варварской деятельности человека произошла вся эта история, исправить это - наша обязанность. Долгие мониторинги и всевозможные экспертизы только затягивают процесс спасения Тунайчи.
Сергей Бондарев предложил постепенно расширять протоку озера Тунайча. Это, по его мнению, не повлияет одномоментно на поступление большого объема морской воды».
Аналогично высказался заместитель председателя областной Думы Виталий Гомилевский: «Давайте вернем протоке нормальное русло, ее природную ширину, восстановим все как было». Более того, в отдельных публикациях эта идея подается как мнение научного сообщества (!) и парламентариев.
Давайте разберемся, к каким последствиям может привести расширение протоки и сколько за это придется заплатить (причем не только деньгами, но и жизнями растений, животных, а возможно и людей).
Процесс опреснения морских заливов, отделенных от моря косой, по мере снижения связи с морем давно известен и называется эволюцией лагунных водоемов. Протекает он всегда однонаправленно: от морских лагун (оз. Буссе) до солоноватоводных лагун (заливы северо-восточного Сахалина), далее до олигогалинных (слабосоленых) озер (Тунайча, Айнское, Невское) и до пресноводных лагунных озер (Вавайские, Чибисанские).
Озеро Тунайча – это меромиктический водоём, водная толща в озере двухслойная, и между этими слоями водообмен отсутствует. Верхний слой простирается от поверхности до глубины 12–15 м. Его соленость составляет 2,2–2,6 psu (более 2 г соли на 1 л воды). Нижний слой имеет соленость до 10–12 psu. Вспомним школьный курс физики. Более соленая вода имеет большую плотность, а, следовательно, – более тяжелая, поэтому опускается вниз.
Все, что мы знаем про водных обитателей озера (301 вид и внутривидовой таксон микроводорослей фитопланктона, 34 вида зоопланктона, 25 видов водорослей различных отделов и цветковых растений макрофитобентоса, 61 вид водных беспозвоночных макрозообентоса, 39 видов рыб и круглоротых), относится к верхнему слою. Этот слой богат кислородом, который обеспечивает существование аэробной флоры и фауны.
Нижний слой населяет сообщество анаэробных бактерий. В нижнем слое отсутствует кислород, необходимый для жизнедеятельности известных нам растений и животных. Главное это то, что в нем скопилось огромное количество токсичного для «кислородных» форм жизни сероводорода (H2S). По данным исследований в 2002 г. концентрация сероводорода достигала здесь 300–320 мкг/л (Водная биота озера Тунайча (южный Сахалин) и условия ее существования: монография в 2 т. – Южно-Сахалинск: СахНИРО, 2016. – 240 с.).
Для справки: острое отравление наступает уже при концентрациях 0,2–0,3 мг/л, концентрация более 1 мг/л (0,1% концентрация газа в воздухе) – смертельна для человека. ПДК H2S в воздухе населенных мест – 0,008 мг/м3 (ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест). Для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования предельно допустимая концентрация (ПДК) сульфидов и сероводорода (по H2S) составляет 0,05 мг/л. ПДК для водных объектов рыбохозяйственного назначения составляет 0,005 мг/л (РД 52.24.450-2010). Такая концентрация сероводорода (300–320 мкг/л) достигнута всего через 30 лет после постройки автодорожного моста. Сейчас, через 50 лет после события, она в любом случае будет еще выше.
А ведь есть еще один крайне токсичный газ – это метан, измерения по которому не проводились, но который также формирует значительные концентрации в анаэробных зонах водоемов.
Значительное количество органического вещества, которое вырабатывается в озере растениями и животными (в том числе во время массового «цветения» микроводорослей), перерабатывается бактериями нижнего слоя. На выходе, кроме сероводорода и метана, формируется большое количество биогенных веществ (биогенов) – или, по-простому, удобрений для фитопланктона и донных растений. Эти биогены остаются в нижнем слое и не поступают наверх, иначе «цветения» воды в озере приобрели бы катастрофичный характер.
Пока водная толща озера не «переворачивается», ситуация стабильна. В верхнем слое растут водоросли, их потребляют различные виды беспозвоночных, последних поедают другие беспозвоночные и рыбы, и так далее. Где-то наверху этой цепочки стоит человек. В нижнем слое все, что падает сверху, также перерабатывается и утилизируется.
А бывает ли так, что водная толща «переворачивается»? Да. И это довольно обычное явление. Такие случаи наблюдались на северо-западе России, где существует довольно большое количество небольших меромиктических озер по побережьям Белого и Баренцева морей, в Сибири, в Японии и даже в Африке. Такие явления всегда приводят к катастрофическим последствиям для водной биоты, к убыткам для рыбаков, а часто – к смертельным случаям для наземных животных и даже для человека.
Наиболее показательна в этом отношении лимнологическая катастрофа, произошедшая на озере Ньос (Ниос) на западе Африки, в результате которой 1 августа 1986 года погибли более 1700 человек. Выброс огромных объёмов диоксида углерода в виде газа продолжался несколько часов. Газ, растекаясь от озера по горному склону двумя мощными потоками, распространился на расстояние до 27 км, убив всё на своём пути. Также, со слов выживших во время трагических событий, в воздухе стоял характерный запах тухлых яиц, и поэтому некоторые учёные предположили, что причиной гибели людей стал сероводород.
Приведем пример поближе. Совсем недалеко от Сахалина, через пролив Лаперуза на севере острова Хоккайдо находится озеро Абашири. Озеро Абашири является практически клоном озера Тунайча. Оно также двухслойное. Верхний слой с низкой соленостью 2–3 psu, нижний слой бескислородный, с соленостью до 25–27 psu. Так же как и в озере Тунайча в фитопланктоне озера Абашири доминируют сине-зеленые водоросли (цианобактерии) Anabaena spiroides, в зоопланктоне – веслоногие рачки Sinocalanus tenellus, а в бентосе главная роль принадлежит корбикуле Corbicula japonica. В озере Абашири осуществляется промысел корбикулы и малоротой корюшки Hypomesus nipponensis (Ren Kuwabara. Long-term changes in the aquatic biota of Lake Abashiri, a meromictic lake in northeastern Hokkaido, Japan // Lakes & Reservoirs: Research and Management. – 2001 – No. 6. – 175–181).
У устья протоки Абашири построен волнолом, препятствующий замыванию устья протоки, а сама протока углублена. Во время сильных ветров нагонных направлений в протоку устремляется морская вода, которая затем попадает в озеро. Само это явление получило поэтическое название «голубой прилив». Соленость морской воды выше, чем в нижнем слое озера, она более тяжелая и стекает на дно озера, а воды нижнего слоя вытесняются наверх, при этом сероводород и метан губят все живое. Дополнительно к выбросу сероводорода происходит так называемый «метановый взрыв», когда огромные объемы газа высвобождаются в атмосферу. Наносится колоссальный ущерб рыбному хозяйству.
Что интересно, за 11 лет с 1987 г. «голубые приливы» случались 14 раз (!), т. е. более раза в год. Но на этом ущерб не заканчивается. В фитопланктоне преобладающее сообщество сине-зеленых водорослей Anabaena spiroides заменяется сообществом фотосинтезирующих бактерий Chlorobium sp. из бескислородного слоя, что сильно затормаживает восстановление водной биоты верхнего слоя (Ren Kuwabara. Long-term changes in the aquatic biota of Lake Abashiri, a meromictic lake in northeastern Hokkaido, Japan // Lakes & Reservoirs: Research and Management. – 2001 – No. 6. – 175–181. * Hidetoshi Mikami, Shuji Hino, Koichi Sakata, Jiro Arisue. Variations in environmental factors and their effects on biological characteristics of meromictic Lake Abashiri // Limnology. – 2002. – № 3(2). – Pp. 97–105. * T. Ida, S. Nakajima, K. Sakai. Study on the mechanism of blue tide in Lake Abashiri and the measures to control it. // Semantic scholar. Environmental Science. – 2008. * Hiroke Yabe, Akihiro Yamakoshi, Toghio Shirakawa. An evaluation of Abashiri lake by the inhabitants of the river basin with contingent valuation method (CYM) // 99 World Lake Confirence * Masafumi Sasaki, Keisuke Nakayama, Yasuyuki Maruya. Diffusive methane burst during a blue tide, wind-driven event in a meromictic lake // Marine Pollution Bulletin. – 2022. – No. 180).
Все это привело к тому, что общество г. Абашири решило «законсервировать» озеро Абашири на стадии олигогалинного водоема (на той самой стадии, на которой сейчас находится озеро Тунайча) с массовым «цветением» микроводорослей, неприятным запахом, но … – живым. Для этого в протоке Абашири построили механизированную дамбу, которая при нагоне препятствует поступлению морской воды в озеро.
При этом следует отметить, что «голубые приливы» случались в озере Абашири не менее 1 раза в год, а это значит, что резерв сероводорода и метана был небольшим (всего однолетний запас). А что будет в озере Тунайча, где сероводород и метан запасались более 50 лет? При этом глубина в озере Тунайча значительно больше, чем в озере Абашири (более 40 м против 19 м), а значит запас токсичных газов, растворенных в воде, будет еще выше.
Все это означает, что почти со 100% вероятностью все живое в озере Тунайча будет уничтожено, и возможны даже человеческие жертвы.
А инициативная группа предлагает «постепенно расширять протоку озера Тунайча без предварительного мониторинга и экологической экспертизы. Кто возьмет на себя уголовную ответственность, которая наступает при размере ущерба окружающей среде и водным биоресурсам более одного миллиона рублей? А ведь только запас корбикулы в озере составляет 100 тыс. т, а есть еще рыбы, креветки, краснокнижный таймень, околоводные птицы и т. д. А если еще будут человеческие жертвы?
Исследования 2002 г., выявившие высокую концентрацию сероводорода в нижнем водном слое озера Тунайча, показали, что уже тогда, 20 лет назад, время для возможного его «спасения» путем расширения протоки было упущено, и вернуться к состоянию «как было раньше» было уже невозможно. Еще более опасными и чреватыми риском крайне негативных последствий являются действия в этом направлении в настоящее время.
Что мы предлагаем? Прежде всего, нужно заново оценить состояние озера Тунайча по всем параметрам на современном этапе: гидрологические характеристики (распределение солености, температуры воды), химический состав вод послойно, включая концентрацию растворенного кислорода, сероводорода, метана, других загрязняющих веществ, биогенных элементов, взвешенного и растворенного органического вещества, нужно дать подробную характеристику микробного сообщества озера, особенно в нижнем слое, оценить состояние различных компонентов водной биоты в верхнем «аэробном» слое (фитопланктона, зоопланктона, бентоса, ихтиофауны), особенно уделив внимание промысловым и потенциально промысловым видам, описать связанных с озером птиц млекопитающих. На основе полученных данных описать пути перехода энергии и вещества в водной экосистеме озера.
Без этого любые решения по протоке могут иметь катастрофические последствия. Специалисты «СахНИРО» могут и готовы выполнить эти работы, а также активно содействовать пониманию текущего состояния озера Тунайча.
P. S. Обратите внимание на большое количество ссылок в данной статье. Это значит, что любое утверждение, высказанное здесь, не является голословным и может быть проверено.
Ведущий научный сотрудник лаборатории лососевых рыб «СахНИРО», доктор биологических наук В.С. Лабай.
Данная публикация отражает мнение сотрудников и руководства Сахалинского филиала ФГБНУ "ВНИРО".
