Кольца судьбы. О прошлом и будущем Байкала расскажет дендроклиматический анализ

Зелены берега Байкала. Чиста вода озера, которое вместе с прилегающими к нему территориями в 1996 году было включено в список Всемирного природного наследия ЮНЕСКО, а для выполнения обязательств перед мировым сообществом руководством страны в 1999 году был принят единственный федеральный закон РФ в отношении отдельно взятого природного объекта – «Об охране озера Байкал». В последние годы проблема сохранения водных ресурсов этого водоема приобрела исключительно важный характер.

Водосборный бассейн Байкала расположен в центральной части обширного Азиатского континента и занимает территорию площадью более полумиллиона квадратных километров. Из них 45% находятся в пределах РФ, остальная часть – в Монголии. При этом в России формируются около 73% речных вод, впадающих в Байкал. Это своеобразная и очень хрупкая природная экосистема, обеспечивающая естественный процесс формирования вод. Однако наблюдаемое за последние десятилетия глобальное изменение климата и антропогенное влияние отразились на приточности водных ресурсов в озеро и в итоге на его уровенном режиме.

Свой вклад в изучение озера и сохранение его бассейна вносит Российский фонд фундаментальных исследований. Совместно с правительствами Иркутской области и Республики Бурятия РФФИ проводит конкурсы проектов, направленных на научные изыскания в регионе. Понимая важность изучения уникальной экосистемы, Фонд поддержал 26 проектов по теме «Фундаментальные исследования для сохранения природы бассейна озера Байкал».

О том, как выполняется один из них, «Ретроспективная оценка водности бассейна озера Байкал по данным дендроклиматического анализа» (№17-29-05083), «Поиску» рассказал руководитель этого проекта, директор Байкальского института природопользования Сибирского отделения Российской академии наук член-корреспондент РАН Ендон ГАРМАЕВ.

— Ендон Жамьянович, какова цель вашего проекта? В чем актуальность исследований?

— Мы получили грант для изучения динамики водности территории водосборного бассейна озера Байкал за последние столетия. Суть работы – в выявлении пространственно-временных закономерностей изменения режимов увлажнения рассматриваемой экосистемы по ширине древесных колец.

— То есть о судьбе озера говорят вековые деревья?

— Да. Дело в том, что инструментальные гидрометеорологические наблюдения у нас на водосборной территории Байкала ведутся немногим более 100 лет, а на её монгольской части и того меньше. Это не позволяет составить объективное представление о переменах водности рек за более продолжительное время. Дендрохронологический анализ дает возможность проследить колебания климата в прошлом с временным шагом в один год.

Конечно, он – составная часть засушливого или влажного периода. Иногда – вектор для понимания происходящего. Мы рассчитали процентные доли положительных и отрицательных трендов вегетационных индексов NDVI лесопокрытых территорий в различные периоды увлажнения (данные получены со спутников NOAA и Terra/Aqua). Некоторые результаты уже опубликованы в научных журналах и представлены на различных конференциях. В целом установлено, что в засушливый период доля отрицательных трендов в российской части бассейна существенно выше, чем в монгольской. Это объясняется тем, что в Бурятии хозяйственное использование лесного фонда идет активнее, чем в Монголии. Кроме того, засушливый период способствовал заметному росту площади и частоты пожаров в российской части водосборного бассейна. Максимум пришелся на 2015 год, когда в Бурятии площадь лесов, пройденных огнем, составила более 10% от всех лесов республики.

— Часто горит вокруг Байкала?

— В 2019 году, например, в республике зарегистрированы 598 лесных пожаров общей площадью около 226 тысяч га. По прогнозам Росгидромета 2020 год войдет в пятерку самых жарких лет. Посмотрим, что будет в Байкальском регионе, но, похоже, хорошего ждать не стоит.

— Так как же деревья помогают изучать историю озера?

— На основе созданной и пополняемой сотрудниками лаборатории геоэкологии базы данных древесно-кольцевых хронологий мы можем оценивать влияние климата на прирост растительности в различных частях бассейна озера Байкал. Полученный массив дендрохронологической информации систематизирован в геопространственной базе данных. Для этого разработана геоинформационная система «ДендроГИС бассейна озера Байкал». 

— Кто пополняет эту базу данных?

— Коллектив лаборатории геоэкологии, которым я также руковожу, имел определенный задел в области дендроклиматологии. Ранее на основе данных 25 станций Селенгинского среднегорья были получены ряды многолетних колебаний атмосферных осадков в регионе, реконструирован водный сток Селенги – главного притока Байкала – и уровень воды озера до середины XVII века. Нами установлено, что уровень Байкала практически напрямую зависит от водности реки Селенга и наблюдается хорошая согласованность между колебаниями притока в озеро и стоком Селенги, которая подтверждается высокими значениями коэффициентов корреляции между рассматриваемыми величинами. Все эти работы проводились, к сожалению, только на российской части бассейна Селенги, без учета её монгольской водосборной территории. В связи с этим большой научный интерес представляет продолжение подобных исследований для всего трансграничного бассейна Селенги, с охватом его верхней части на территории соседнего государства. А также есть смысл расширить изыскания на бассейны других крупных рек – Верхней Ангары и Баргузина – второй и третьей артерий озера Байкал по годовому притоку воды.

— Что вам удалось сделать благодаря гранту РФФИ?

— Прежде всего увеличить количество дендроклиматических станций. Первые два года работы в рамках проекта как раз были направлены на расширение сети станций (их теперь более 60) и получение обширной базы данных дендрохронологического материала. Сегодня мы имеем образцы древесных кернов не только из бассейна Селенги, включая её монгольскую часть, но и от станций, расположенных в северной части Байкала.

— Какие деревья помогают вам в исследованиях?

— Наиболее «удобными» породами для дендроклиматического анализа в засушливых условиях являются сосна обыкновенная и лиственница сибирская. Эти деревья – долгожители, они обладают экологической гибкостью, но одновременно крайне чувствительны к воздействию внешних факторов на радиальный прирост довольно четко выраженных годичных колец.

— И что удалось понять в результате изучения древесных колец?

— Древесно-кольцевые хронологии при сопоставлении с данными гидрометрических постов за период инструментальных наблюдений показали хорошую связь с годовым расходом воды. Это дает нам основание доверять восстановленному водному стоку рек бассейна озера Байкал за более ранние периоды времени.

Например, сегодня мы имеем реконструкцию водного стока Селенги до 1650 года: хорошо прослеживается чередование многоводных и маловодных периодов. Что интересно, такие же периоды засухи, которая наблюдалась в бассейне озера Байкал с 1998 года в течение 20 лет, удалось «поймать» по реконструированным данным, однако эти периоды имеют более продолжительную цикличность, которая не может быть зафиксирована по инструментальным наблюдениям. Эти засушливые периоды также сопровождались опустошительными пожарами, которые проявляются на древесных кольцах.

Нами проведено хронологическое сравнение выделенных многоводных (с наводнениями) и маловодных (с пожарами) периодов с доступными историческими хрониками. В результате мы получили удивительные совпадения по основным датам и в целом хорошее соответствие реконструкций с описаниями природных катаклизмов в разных источниках, дошедших до наших дней. Все это необходимо для понимания природы цикличности водности на рассматриваемой территории.

— Ендон Жамьянович, в последнее время в СМИ выражается обеспокоенность, не обмелеет ли Байкал? Есть ли угроза, что мы можем остаться без самого большого источника пресной воды?

— Конечно же, нет. Во-первых, Байкал уже более 60 лет как зарегулирован плотиной Иркутской ГЭС и используется как водохранилище, то есть уровень воды в озере определяется человеком. Во-вторых, основные реки продолжают обеспечивать водой озеро. Да и простая арифметика показывает, что если поделить запасы воды в озере на среднегодовой объем стока единственной вытекающей реки Ангара (около 60 км3), то котловина Байкала опустошится примерно за 400 лет. И то при условии, что в этот период исключается любое поступление воды в чашу водоема. Поэтому я всегда говорю, что для паники нет никаких оснований.

Но данные обстоятельства не дают нам права расслабляться, так как глобальное изменение климата особенно ярко проявляется именно в бассейне озера. С начала тысячелетия температура приземного слоя атмосферного воздуха в Забайкалье увеличивается, а осадки убывают активнее, чем в среднем по миру. В Монголии фиксируется ещё большее увеличение среднегодовых значений температуры воздуха. Это во многом и привело к экстремально низкой водности рек, впадающих в Байкал, в середине последнего десятилетия. Изменение климата в регионе, в свою очередь, явилось причиной значительной трансформации природной среды: в зоне мерзлоты увеличилась глубина оттаивания почв и грунта, выросли частота и площадь пожаров, пересыхание рек и озер, видовое замещение растительности.

Наконец, нельзя не учитывать деятельность человека на водосборной территории. То и дело на разных участках бассейна озера для удовлетворения различных нужд поднимаются вопросы зарегулирования речного стока. Особенно актуально это в бассейне трансграничной реки Селенга. Буквально несколько лет назад правительство Монголии активизировало планы по строительству ряда гидроэлектростанций как на основном русле главной реки, так и на её притоках. Амбициозные намерения по строительству водохранилищ монгольской стороной, а также по переброске части стока основного притока – реки Орхон – за пределы бассейна, естественно, вызывают беспокойство.

Как все это отразится на благополучии Байкала? Если плохо, то в каких масштабах? Этот большой пласт проблем является предметом отдельного разговора. А к теме антропогенного влияния на водность рек добавлю: немалую роль в снижении речного стока сыграла чрезмерная, порой бесконтрольная вырубка лесов за последнее время, особенно в водоохранных зонах и бассейнах малых водотоков.

— После строительства Иркутской ГЭС и в последующем каскада ГЭС на Ангаре Байкал представляет собой искусственное водохранилище, так как его уровень определяется в большей степени не природными факторами, а интересами гидроэнергетиков. Чем это грозит озеру в будущем?

— Я бы так односторонне вопрос не ставил. Да, интересы энергетиков, безусловно, есть и иногда действительно могут превалировать над другими проблемными вопросами, касающимся благополучия уникальной экосистемы Байкала. Использование водных ресурсов озера надо рассматривать комплексно. Это и водообеспечение населения в нижнем бьефе Иркутской ГЭС, и навигация, и снабжение водой расположенных ниже водохранилищ, и т. п. Вообще уровенный режим озера Байкал регулируется Правительством РФ посредством принятия соответствующих постановлений и их реализацией. До недавнего времени колебание уровня воды в Байкале регулировалось Постановлением правительства №234 в метровом диапазоне от 456 м в тихоокеанской системе высот (минимально допустимая отметка) и до 457 м (максимальная).

Однако действие этого постановления приостановлено до 1 января 2021 года другим Постановлением – №1667 от 2017 года – в котором предусмотрены изменения нижних уровенных отметок в маловодье до 455,54 м, а также верхних пределов – в многоводные годы – до 457,85 м. Другими словами, этим постановлением допускается увеличение амплитуды колебания уровня воды Байкала до 2,31 м, тогда как в естественном цикле максимальная амплитуда составляла 2,17 м.

Меня особенно волнуют максимальные уровни, поэтому считаю, что продление действия существующего или принятие подобного постановления на постоянной основе приведут к непредсказуемым последствиям, будет нанесен повсеместный экологический ущерб всему природно-биологическому комплексу озерной системы. В своё время при возведении Иркутской плотины уровень воды в Байкале и так был поднят почти на 1 м, и за прошедшие 60 лет – в особенности после принятия постановления правительства в 2001 году – экосистема озера адаптировалась к существующей амплитуде колебания, и форсировка максимального уровня воды до 457,85 м просто недопустима!

Риску быть затопленными и размытыми подвергаются низкорасположенные территории и берега на восточном побережье озера. При таком сценарии затопится дельта Селенги, появится риск потери Чивыркуйского перешейка, и тогда самый крупный полуостров Святой Нос превратится в остров, определенно разрушатся острова архипелага Ярки на севере Байкала, которые служат барьером Верхнеангарского сора, со всеми вытекающими последствиями, и т. д. А это в конечном итоге может привести к постановке вопроса о включении озера в список Всемирного наследия ЮНЕСКО, находящегося под угрозой.

— Научные исследования ведут люди. Как обстоят дела с кадрами?

— Коллектив лаборатории, силами которой выполняется данный грант, имеет большой опыт работы в регионе. Аспиранты и сотрудники лаборатории являются выпускниками местных вузов, вузов соседних субъектов и Сибири. Но меня беспокоит проблема омолаживания коллектива и преемственности поколений. Надеюсь на лучшее. В лаборатории сегодня обучаются 4 аспиранта, которые также привлечены к выполнению этого проекта, а по окончании учебы, думаю, пополнят наши ряды.

Беседовал Андрей Субботин
Источник: газета «Поиск»
Фото: Xan Type / Pixabay

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Помог ли вам материал?
0    0