Красноярские ученые подвели промежуточные итоги масштабного исследования озер Таймыра и оценки влияния промышленной деятельности на водные арктические экосистемы. Серьезные изменения в видовом составе водных организмов происходят только в непосредственной близости от промышленных зон, тогда как большинство водоемов сохраняют естественное биоразнообразие. При этом исследователи обнаружили новые для этой местности виды рачков, появившиеся там предположительно из-за влияния человека. 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.

Ученые Красноярского научного центра СО РАН провели масштабное исследование водных экосистем Таймыра, чтобы оценить влияние промышленных предприятий на биоразнообразие и понять, как антропогенные факторы меняют хрупкие экосистемы крайнего Севера. Ученые изучили фитопланктон, зоопланктон и донные организмы в озерах, расположенных в радиусе 100 км от Норильска. Результаты помогут оценить масштабы воздействия производства на арктическую природу и разработать меры по ее защите.

Озера были разделены на четыре категории в зависимости от степени удаленности от промышленных объектов и уровню промышленного воздействия: сильного воздействия – озера, наиболее подверженные влиянию промышленности; умеренного воздействия– водоемы со средним уровнем антропогенной нагрузки; слабого воздействия – удаленные озера с минимальным влиянием производства; и фоновая зона – контрольные водоемы, 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, озера, находящиеся в зоне влияния разных предприятий, могут быть подвержены разнонаправленным воздействиям», — рассказал Михаил Гладышев, член-корреспондент РАН, научный руководитель работ, заведующий лабораторией экспериментальной гидроэкологии Института биофизики СО РАН.

За два года исследований специалисты изучили 28 озер Таймыра и обнаружили в них сотни видов планктона и донных организмов. Биологи выявили 161 таксон фитопланктона, включая диатомовые, зеленые, харовые и эвгленовые водоросли. Не менее богатым оказался и зообентос: ученые 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 озер, 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 озерах 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 озерах, 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 водоемы пока остаются загадкой. При этом в целом трансформация экосистем под воздействием предприятий оказалась схожей с процессами, происходящими при эвтрофировании — процессе насыщения водоемов элементами минерального питания, которое обычно связывается с влиянием сельского хозяйства. Оказалось, что в арктических озерах металлургическая промышленность может производить эффект, схожий с «сельскохозяйственным» эвтрофированием в средних широтах. Подобный эффект «металлургического» эвтрофирования также обнаруживался нами в арктических озерах и в предыдущих исследованиях в начале двухтысячных годов. В целом исследование показало, что при современном уровне антропогенного воздействия арктические озера сохраняют свою структуру и функции. Наиболее уязвимыми оказываются водоемы, находящиеся в непосредственной близости от источников загрязнения. Эти данные важны для разработки мер по сохранению хрупких экосистем крайнего Севера», — рассказала Елена Кравчук, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной гидроэкологии Института биофизики СО РАН.