Сотрудники лаборатории эволюционной биогеохимии и геоэкологии Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) изучили пробы воды из озёр Европейской территории России и Западной Сибири (Рис. 1) с целью исследования особенностей распространения и формирования в природных водах органических веществ. Впервые полученные результаты в широтной географической зональности имеют важное значение при построении прогностических моделей и оценке влияния потепления климата на качество органических веществ вод суши. Результаты опубликованы в журнале «Геохимия» (Моисеенко, Дину, 2023).

В России более 70 % территории относится к гумидным регионам (регионы с избыточной влажностью), где широко развиты озерные системы, в которых преобладают органические вещества аллохтонной природы, т. е., поступающие с водосбора. Однако, более точные данные о содержаниях и тенденциях изменения качества органических веществ до сих пор в литературе были ограничены.

В настоящей работе объектами исследований в широтной географической зональности являлись природные воды малых озер, расположенные на Европейской территории России и в Западной Сибири от тундры до степных зон. В исследования включались как озера, не подверженные каким-либо прямым источникам загрязнения, площадь водного зеркала которых не более 20 км², так и озера с сильных техногенным влиянием. Для минимизирования воздействия межгодовых и сезонных вариаций отбор проб воды проводился в сжатый временной интервал позднего осеннего охлаждения, когда вегетационные процессы незначительны, устанавливается гомотермия (постоянная температура) и отсутствует стратификация.

Для оценки влияния физико-химических условий вод на содержание органических веществ, авторами была проведена классификация показателей химического состава вод Западной Сибири и Европейской территории России в зависимости от приуроченности водного объекта к природно-климатическим зонам. Согласно данным авторов и литературным данным, прослеживается закономерное увеличение содержания органических веществ любого генезиса по мере продвижения к более южным регионам. Закономерное увеличение от северных к южным широтам общей минерализации вод и содержаний микроэлементов отмечается в ряде зарубежных и российских работ.

Впервые полученные результаты в широтной географической зональности имеют важное значение при построении прогностических моделей и оценке влияния потепления климата на качество органических веществ вод суши. Установлен вклад генезиса водосбора и климата на содержания автохтонных и аллохтонных органических веществ (т. е., таких, которые образованы биологически внутри озера и поступающие с почв водосбора, соответственно), рассчитаны и проанализированы условные коэффициенты соотношения этих форм, которые увеличиваются с севера к югу. Найдено, что баланс аллохтонных и автохтонных органических веществ в водах озер Европейской территории России и Западной Сибири является адекватным параметром оценки биогеохимического статуса природных вод (трофности водоема). Для вод озер средних широт обоих регионов – преимущественно для территорий Западной Сибири – трудно выявить доминирующий тип органических веществ, обусловливающих цветность вод, поскольку другие соединения также способствуют их окрашиванию.

Наиболее достоверную значимость для разделения относительно измеренных содержаний аллохтонных и автохтонных органических веществ имеют коэффициенты их соотношений, рассчитанные для южных и северных зон Западной Сибири и Европейской территории России. Эти коэффициенты позволяют оценить баланс поступление органического вещества с водосбора и продуцируемого внутри водоема.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ и Минобрнауки России.

Источник: ГЕОХИ РАН.