О том, что из-за спирогиры самое глубокое в мире пресноводное озеро рискует превратиться в большое болото, всё чаще сообщают не только бурятские и иркутские, но и федеральные СМИ. Опасное для экосистемы Байкала явление наблюдается уже несколько лет, и с каждым годом масштабы проблемы растут.

Ранее учёные объясняли появление чужеродных водорослей на мелководье загрязнением сточными водами. Чуть позже появилась новая гипотеза. По мнению специалистов, фосфат, содержащийся в синтетических моющих средствах, действует подобно удобрению и способствуют росту спирогиры. Чтобы защитить от неё Байкал, некоторые жители Бурятии и соседнего Приангарья ещё два года назад начали добровольно отказываться от использования «опасных» порошков.

Привлечь внимание к этой проблеме сегодня пытаются экологи, учёные и активисты Общероссийского народного фронта. К ситуации подключился и Роспотребнадзор. В апреле глава федерального ведомства Анна Попова сообщила о скором изменении технического регламента Евразийского экономического союза (ЕАЭС) для производства чистящих и моющих средств. Содержание фосфатов в них может заметно снизиться уже в ближайшее время  (с 17 % до 0,5 %). Впрочем, для борьбы со спирогирой этого может оказаться недостаточно.  

- Байкал – это не только природный объект, имеющий мировое значение, но и крупнейший в мире источник питьевой воды (75 % мировых запасов), – рассказал в апреле «Аргументам и фактам» депутат Госдумы от Иркутской области Михаил Щапов. – Естественно, антропогенное воздействие на него, в том числе и бытовые стоки, могут представлять опасность. Но надо понимать, что на Байкале необходимо проводить серьёзное комплексное научное исследование его состояния. Наряду с воздействием фосфатов есть масса версий распространения спирогиры – вулканическая деятельность на дне озера, глобальное изменение климата, падение уровня воды и другие. Возможно, все причины влияют в комплексе.

Конкуренция за солнечный свет

Такое масштабное научное исследование уже началось. Как сообщают «Известия», в июле прошлого года жители Прибайкалья обнаружили на поверхности озера зелёные пятна размером в несколько километров. Экологи и учёные, изучающие Байкал, подготовили и отправили пробы загрязнённой воды в НИЦ «Курчатовский институт» – в отдел биотехнологий и биоэнергетики Курчатовского НБИКС-центра.

Исследования показали, что зелёная вода – это скопление микроводорослей, цианобактерий особой группы, способной к фиксации атмосферного азота. Борьба с ними, помимо прочего, потребует пересмотра охранной политики: количество неочищенных сточных вод, поступающих в озеро, необходимо кардинально сократить.

- Для развития в водоёмах цианобактериям необходимы два элемента – фосфор и азот. А ещё – солнечный свет. И если азот цианобактерии способны поглощать из воздуха, то фосфором их «подкармливают»… люди. Этот химический элемент содержится в синтетических моющих средствах, – пишут «Известия».

По данным государственного мониторинга, 99% общего объёма сточных вод, поступающих от предприятий ЖКХ в Байкальском регионе, не соответствуют нормативам. Перегруженные моющими средствами с фосфатами, они попадают в Байкал и способствуют размножению цианобактерий. Ещё один источник фосфора – удобрения, смытые дождями с полей.

- Сейчас мы наблюдаем на Байкале эвтрофикацию воды – когда поверхность озера захватывает большое количество водорослей, – рассказал изданию ведущий научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт» Зоригто Намсараев. – Это резко снижает качество воды и, более того, угрожает здоровью людей. Дело в том, что, когда водорослей становится слишком много, они начинают разлагаться. На это расходуется растворённый в воде кислород. В результате гибнет рыба. Чем больше водорослей, тем больше они «конкурируют» между собой за доступ к солнечному свету, кислороду, фосфору, азоту. Преимущества в этой борьбе получают микроорганизмы, производящие токсины.

«Здесь настоящая конвергенция»

Сегодня крупнейшее на планете хранилище пресной воды оказалось под угрозой, констатируют «Известия». После того, как эвтрофикация озера была фактически доказана, аналитический центр при правительстве России оперативно разработал предложения по сохранению уникальной экосистемы Байкала. Документ представили на заседании президиума Совета при президенте России по стратегическому развитию и приоритетным проектам.

Министерству природных ресурсов и аналитическому центру дали поручение – разработать план приоритетного проекта по сохранению озера. А 1 декабря 2016 года глава государства в своём выступлении перед Федеральным собранием заявил о необходимости подготовить программу по сбережению уже нескольких уникальных природных объектов – Байкала,  Волги и Телецкого озера на Алтае.

В рабочую группу по разработке приоритетного проекта при министре природных ресурсов вошли учёные и экологи. В их числе – и Зоригто Намсараев, проводивший исследования байкальской воды.

«Спасательная операция» началась с полного мониторинга Байкальского региона. Рабочая группа в течение полугода собирала информацию – исследовали состояние воды в озере, изучали источники загрязнения и анализировали состояние экономики и общества в регионе.

- Водоросли – это биология, микробиология. Сточные воды – гидрология и инженерные науки. Анализ больших данных – это математика и информатика. Изучение социально-экономического развития региона – социология и экономика, – перечислил Зоригто Намсараев. – Здесь настоящая конвергенция, то есть взаимопроникновение всех наук. Только так можно понять, что необходимо изменить в этой байкальской системе, чтобы она функционировала по наиболее благоприятному для природы и человека сценарию. Наша задача – сформулировать рекомендации на основе этих данных: что делать для улучшения ситуации во всех сферах – экологии, экономике, развитии туризма. А этого можно добиться, только объединив усилия учёных из разных областей.

«Страдают прибрежные районы»

В лаборатории отдела биотехнологий и биоэнергетики Курчатовского института выстроились ряды стеклянных колб с разноцветной водой. Здесь выращивают водоросли –  те самые, что угрожают «жемчужине Сибири». 

- Условия здесь соответствуют условиям Байкала, – объяснил Зоригто Намсараев. – В колбах – вода из озера. Видите, какая она зелёная? В ней начинают размножаться водоросли. Мы выделяем разные виды и исследуем каждый по отдельности – чтобы выяснить, как они ведут себя в различных экологических условиях. В результате можно понять, как меняется состав видов водорослей и микроорганизмов при изменении погодных и климатических условий, поступлении различных концентраций азота, фосфора. Дальше приступим к генетическому анализу – выявим наличие генов, отвечающих за синтез каких-либо токсичных веществ.

Кропотливая работа учёных не прекращается ни на минуту – водоросли растут круглосуточно. Пока их изучают биологи, Курчатовский суперкомпьютер анализирует спутниковые наблюдения. В институте накоплен большой опыт обработки и анализа спутниковых снимков. В этом деле требуется, с одной стороны, умение работать с большими данными, и с другой – большие вычислительные мощности.

Учёные сравнивают множество факторов, которые могут привести к развитию опасных водорослей. Например, как изменяется с течением времени температура воздуха в регионе, какие виды загрязнений поступают в озеро и как влияет местная экономика на экологию.

- Мы проанализировали мировой опыт по борьбе с эвтрофикацией. Байкал в этом плане не уникален, – пояснил Зоригто Намсараев. – Водоросли пытались захватить Великие озёра в США (19% мировых запасов пресной воды), озеро Танганьика в Африке (16%) и  крупнейшее пресноводное озеро Японии – Бива. Практика показывает, что при принятии незамедлительных комплексных мер, которые включают в себя реконструкцию очистных сооружений и стимулирование населения и предприятий к уменьшению поступления загрязнений в озеро, примерно в течение десяти лет возможно значительное улучшение ситуации.

Анализ информации по спутниковым снимкам и прямые наблюдения учёных показывают: количество водорослей в озере медленно увеличивается. Особенно от них страдают прибрежные районы, наиболее популярные у отдыхающих.

Для начала специалисты предлагают устранить противоречия в нормативах, регулирующих качество сточных вод в Байкальском регионе, сделав их более чёткими. Кроме того, требуется сократить поступление загрязняющих веществ от флота и неочищенных стоков в бассейн озера. А для этого необходимо строить современные качественные очистные сооружения на предприятиях ЖКХ, промышленности и турбазах. Свою печальную лепту вносит и сельское хозяйство – удобрения и отходы животноводства.

Сам Байкал тоже эффективно защищается, говорят учёные Курчатовского института. Он находится на территории, где царит холодный климат. Само озеро очень глубокое, а цианобактерии любят тепло и свет. Плотность населения в регионе невысокая. Дальнейшая комплексная работа по выявлению его проблем поможет сохранить уникальный символ природы России, подчёркивают «Известия».