Сотрудники Красноярского научного центра СО РАН подвели промежуточные итоги масштабного исследования озер Таймыра и оценки влияния промышленной деятельности на водные арктические экосистемы. Серьёзные изменения в видовом составе водных организмов происходят только в непосредственной близости от промышленных зон, тогда как большинство водоёмов сохраняют естественное биоразнообразие. Результаты исследования опубликованы в Сибирском экологическом журнале.

Воздействие человека и климата на хрупкие экосистемы Арктики усиливается. Промышленные предприятия, расположенные на Таймырском полуострове, вносят свой вклад в это воздействие через выбросы. Их влияние требует изучения, чтобы оценить реальные последствия для арктических экосистем и своевременно корректировать природоохранные меры.

Сотрудники Института биофизики СО РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета (Красноярск) провели масштабное исследование водных экосистем Таймыра, чтобы оценить влияние промышленных предприятий на биоразнообразие и понять, как антропогенные факторы меняют хрупкие экосистемы крайнего Севера. Исследователи изучили фитопланктон, зоопланктон и донные организмы в озёрах, расположенных в радиусе 100 км от Норильска. Результаты помогут оценить масштабы воздействия производства на арктическую природу и разработать меры по её защите.

Озёра были разделены на четыре категории в зависимости от степени удаленности от промышленных объектов и уровню промышленного воздействия: сильного воздействия — озёра, наиболее подверженные влиянию промышленности; умеренного воздействия — водоёмы со средним уровнем антропогенной нагрузки; слабого воздействия — удалённые озёра с минимальным влиянием производства; и фоновая зона — контрольные водоёмы, практически не затронутые деятельностью человека. Такой подход позволил сравнить, как разные уровни промышленного влияния сказываются на арктических экосистемах.

«Мы рассматриваем влияние не одного, а целой группы предприятий, различающихся по характеру воздействия. Так, рудники и обогатительная фабрика, расположенные вблизи города Талнах, потенциально могут оказывать значительно меньшее воздействие на окружающую среду, чем металлургические предприятия, расположенные в районе Норильска. Аэропорт является вероятным источником органического загрязнения территории, которое производит на водных обитателей иной эффект, чем отходы металлургического производства. То есть озёра, находящиеся в зоне влияния разных предприятий, могут быть подвержены разнонаправленным воздействиям», — рассказал научный руководитель работ, заведующий лабораторией экспериментальной гидроэкологии Института биофизики СО РАН член-корреспондент РАН Михаил Гладышев.

За два года исследований специалисты изучили 28 озёр Таймыра и обнаружили в них сотни видов планктона и донных организмов. Биологи выявили 161 таксон фитопланктона, включая диатомовые, зелёные, харовые и эвгленовые водоросли. Не менее богатым оказался и зообентос: учёные насчитали 132 таксона, среди которых преобладали личинки комаров-звонцов (хирономид), а также малощетинковые черви (олигохеты), ручейники, моллюски и другие беспозвоночные.

Исследования показали, что изменения в структуре планктона и донных сообществ затронули только шесть озёр, расположенных ближе всего к промышленным объектам в зоне сильного воздействия, где учёные зафиксировали сокращение видового разнообразия планктона и донных организмов, появление устойчивых к загрязнению видов-индикаторов. Однако, лишь в двух небольших озёрах наблюдалось закисление воды и дефицит кислорода — типичные признаки загрязнения, связанного с воздействием металлургических предприятий.

В то же время исследование показало, что между озёрами в зонах потенциально умеренного и слабого воздействия и контрольными (фоновыми) водоёмами нет существенных различий. То есть естественные экосистемы сохраняются несмотря на соседство с промышленностью. Сообщества планктона и бентоса в этих водоёмах остаются типичными для северных экосистем, а их видовой состав в первую очередь определяется природными факторами — глубиной, температурным режимом и характеристиками донных отложений, а не уровнем антропогенного воздействия. Результаты исследования свидетельствуют, что большинство арктических озёр демонстрируют устойчивость к современному условно умеренному и слабому уровню промышленного воздействия, сохраняя характерные для северных водоёмов экосистемы.

«Судя по результатам нашего анализа, видовой состав и биоразнообразие существенно меняется только при сильном непосредственном воздействии промышленных предприятий. Интересным открытием стало обнаружение в некоторых озёрах, подверженных сильному антропогенному воздействию, новых для региона видов зоопланктона. Их появление, очевидно, связано с изменением условий среды под влиянием промышленной деятельности, однако их происхождение и пути проникновения в закисленные водоёмы пока остаются загадкой. При этом в целом трансформация экосистем под воздействием предприятий оказалась схожей с процессами, происходящими при эвтрофировании — процессе насыщения водоёмов элементами минерального питания, которое обычно связывается с влиянием сельского хозяйства. Оказалось, что в арктических озёрах металлургическая промышленность может производить эффект, схожий с „сельскохозяйственным“ эвтрофированием в средних широтах. Подобный эффект „металлургического“ эвтрофирования также обнаруживался нами в арктических озёрах и в предыдущих исследованиях в начале 2000-х годов. В целом исследование показало, что при современном уровне антропогенного воздействия арктические озёра сохраняют свою структуру и функции. Наиболее уязвимыми оказываются водоёмы, находящиеся в непосредственной близости от источников загрязнения. Эти данные важны для разработки мер по сохранению хрупких экосистем крайнего Севера», — рассказала старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной гидроэкологии Института биофизики СО РАН кандидат биологических наук Елена Кравчук.

Источник: группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН.