Состояние морской прибрежной среды — проблема, безусловно, не новая — десятки лет ученые стремятся собрать как можно больше данных, чтобы узнать, как хозяйственная деятельность человека сказывается на “здоровье” моря. Антропогенная нагрузка год от года возрастает, однако ее интенсивность и формы различны в отдельно взятых регионах. К тому же и характер морей далеко не постоянный: на поведение загрязнителей морской среды влияют ветра, течения, множество других факторов. Поэтому мониторинг и прогноз загрязнений морского побережья для заместителя директора Института океанологии им. П.П.Ширшова РАН доктора географических наук Петра Завьялова и сотрудников его лаборатории — тема постоянная и одна из главнейших.
— Мы изучаем загрязнение прибрежных морских систем не только в связи с антропогенными воздействиями, но стараемся исследовать все аспекты явлений, происходящих в этой очень важной природной зоне, — рассказывает Петр Олегович, — включая фундаментальные процессы, например гидродинамические, отвечающие за перенос загрязнений, для чего разрабатываем системы математического моделирования. Океанологи обследовали едва ли не все побережья страны и убедились: шельф Черного моря — в самом плохом состоянии. За последние 20-30 лет антропогенное влияние на многие прибрежные акватории и курорты выросло в разы. Это подтвердили многочисленные экспедиции в различные районы российского побережья Черного моря.
И когда в прошлом году Минобрнауки по Федеральной целевой программе объявило конкурс на широкую тему: проведение исследований в рамках сотрудничества со странами БРИКС, в том числе в области охраны окружающей среды, мы посчитали, что у нас есть все основания в нем участвовать. Тем более что накоплен и значительный опыт международного сотрудничества.
С точки зрения океанологов, район Керчь — Феодосия очень интересен. Через Керченский пролив в Черное море поступает вода из соседнего Азовского — и взаимодействием этих двух типов вод объясняются многие процессы, здесь возникающие. Вода Азовского моря, находящегося под определяющим влиянием материкового стока рек, подвержена загрязнениям, которые усиливаются вследствие хозяйственной деятельности в самом проливе, так что превышения ПДК (предельно допустимых концентраций) по содержанию нефтепродуктов и ряда других загрязнителей здесь нередки. Главная определяющая характеристика азовской воды — она не такая соленая, как черноморская, и потому менее плотная. Как будто крышкой накрывает она черноморскую и затрудняет ее вентиляцию. Эти “крышки” из опресненных вод океанологи называют плюмами. Таким образом, можно говорить о несущем загрязнения плюме азовских вод в Черное море.
— Почему Минобрнауки отдало предпочтение вашему проекту?
— В конкурсе участвовало более 70 заявок, министерство поддержало 21. Мы подняли актуальную проблему загрязнений водной среды и предложили исследования, полезные для ее решения. Очень важно и то обстоятельство, что океанологам просто необходимо вернуться на побережье Крыма, долгие годы остававшегося недоизученным. Хотя, отмечу, на полуострове есть свои отличные специалисты — сотрудники Морского гидрофизического института и Института биологии южных морей в Севастополе, с которыми мы давно сотрудничаем и обмениваемся данными.
Наш район исследования — приблизительно 100 километров восточного побережья Крыма, начиная от Керченского пролива и до Феодосии. Город располагает крупной нефтебазой и нефтепортом, в настоящее время практически бездействующими, но о прежней их работе свидетельствует немалое количество загрязнений в донных отложениях. Еще есть поселок городского типа — Приморский, где находится наша научная база. В советские времена он был известен благодаря мощному судостроительному заводу, правда, сейчас он переживает далеко не лучшие дни. Но сохранился защищенный от волн причал, который мы используем. Экологическое состояние этой территории удовлетворительное, поскольку местных источников загрязнения немного, но они, как я уже говорил, попадают сюда из Керченского пролива.
— Какова главная цель вашего проекта?
— Провести оценку экологического состояния данного района и определить отвечающие за него физические механизмы. Замечено, к примеру, что качество прибрежной воды снижается, то есть ее загрязненность увеличивается, при определенных гидрометеорологических условиях, например под действием восточного ветра. Отчего это происходит? Или, скажем, как опускание поверхностных вод в более глубокие слои (явление даунвеллинга) влияет на перенос загрязнителей? Когда мы найдем ответы на эти и другие вопросы, сможем составлять обоснованные прогнозы морских загрязнений. Справедливости ради скажу, что это делается и сегодня, но не на длительное время и не так точно, как хотелось бы. Еще один важный вопрос состоит в связи качества прибрежных вод и климата: как происходящие в настоящее время климатические изменения скажутся на загрязненности морей?
— Как вам удалось подключить к этим исследованиям иностранных коллег?
— Сотрудничество с зарубежными партнерами оговаривалось условиями конкурса Минобрнауки. Проблемы загрязнения прибрежных зон остро стоят почти во всех странах, имеющих выход к морю. Особенно в Бразилии, которая в этом году принимает летние Олимпийские игры. Эта страна славится своими замечательными пляжами, но их экологическое состояние не всегда соответствует санитарным требованиям. Бразильские коллеги накопили в этой области достаточно богатый опыт исследований. Существует взаимная заинтересованность в обмене соответствующими технологиям, методами разработки специальных средств измерений, а также математическими моделями.
Есть на юге Бразилии объект в некотором смысле похожий на наш Керченский пролив — это крупнейшая в мире закрытая лагуна Патус. Речной сток несет в нее загрязнения и очень много взвеси — характерная черта и нашего Керченского пролива. Рядом находится известный курорт, и довольно часто течение выбрасывает ил из лагуны Патус на пляжи. Знаю об этом из личного опыта, поскольку несколько лет изучал эту проблему, когда работал в расположенном поблизости Университете Рио-Гранде до Сул. И когда встал вопрос о поиске партнеров из стран БРИКС, мы воспользовались давними связями с бразильскими коллегами. Вынос взвеси речными плюмами нас также интересует, поэтому мы внимательно следим за исследованиями этого явления, которые ведутся там долгие годы.
— Работа над проектом только разворачивается, но, возможно, у вас уже есть первые наработки?
— Действительно, прошлый год был подготовительным и пока сделано не так много. Все же нам удалось выполнить натурные исследования в Крыму и основательно “прочувствовать” все особенности крымского побережья. Основным фактором здесь является поступление вод Азовского моря через Керченский пролив. На него не всегда обращают достаточное внимание, между тем этот сток, равный по объему почти половине стока Дуная (а это основной фактор, поддерживающий режим и низкую соленость Черного моря), в значительной степени определяет процессы водообмена в северной части моря. И с точки зрения биологов, также участвующих в проекте, изучаемый нами район — особый, отличающийся, скажем, от кавказского побережья в районе Сочи.
Мы разработали математическую модель распространения речного стока в море, и расчеты получились интересные. С помощью модели теперь можно предсказать, например, в каком месте на побережье Крыма через три дня окажутся загрязнения, скажем мазут, вынесенный из Керченского пролива. Нас также интересует, как происходит перенос так называемого взвешенного вещества. Это минеральная и органическая взвесь, заметная часть которой также попадает в Черное море через Керченский пролив. Сама по себе взвесь имеет естественное происхождение и не является загрязнителем, но может сорбировать инородные вещества и помогать их переносить. Так что проект изучает не только загрязнения, но и “смежные” явления в море.
В конце мая рассчитываем организовать экспедицию в Крым для проведения измерений. На маленьком судне (“Ашамба”), принадлежащем институту, установим оптический прибор — ультрафиолетовый флуоресцентный лидар. По ходу движения судна он испускает лазерный луч, который возбуждает флуоресценцию верхнего слоя воды. По спектру флуоресценции определяется концентрация растворенных органических веществ, фитопланктона, взвеси. Луч “стреляет” четыре раза в секунду — и данные наносят на подробные карты загрязнений очень высокого разрешения. Другими средствами добиться такого эффекта практически невозможно. Поэтому бразильские коллеги приедут в Москву познакомиться с лидаром, а также численными моделями, которые мы применим в том числе и к району лагуны Патус. В конце года планируем отправиться в Бразилию: опробуем лидар и другие наши приборы в местных условиях.
— Забегая вперед, какое новое знание вы рассчитываете получить, завершив проект Минобрнауки? Каким будет его практическое применение?
— Приходите в конце года — и я покажу вам впервые составленную карту районов восточной части крымского побережья, наиболее подверженных опасности загрязнений. Ее будут сопровождать разработанные нами своего рода рецепты и рекомендации. Попросту говоря, в них будет содержатся приблизительно следующее: если мы наблюдаем умеренный до сильного северо-восточный ветер при высоких объемах стока из Керченского пролива, то через три-четыре дня в районе Феодосии и поселка Приморский следует ожидать ухудшения качества вод и увеличения уровня загрязнения. По такому же принципу подготовим “рецепты” на случай всех возможных в этом районе ситуаций. Конечно, нам очень бы хотелось, чтобы добытые из моря данные были востребованы специалистами. Поэтому мы пишем научные и популярные статьи, а свои рабочие отчеты направляем в Росгидромет, который в последние годы включает результаты наших исследований в ежегодники “Качество морских вод”. Факт для нас чрезвычайно важный: теперь все заинтересованные специалисты могут воспользоваться информацией океанологов. А для органов местной власти Крыма и тамошних экологов материалы проекта будут полезны при принятии оперативных решений.
Подготовил Юрий ДРИЗЕ
Фото Андрея Моисеева
и предоставлены П.Завьяловым
ПОЛНОСТЬЮ МАТЕРИАЛЫ СПЕЦВЫПУСКА ДОСТУПНЫ В ФОРМАТЕ PDF
Нет комментариев