«Вселенцы» из Америки и крупные водовороты: что узнали о родной реке ученые Волжского плавучего университета

14 марта отмечается Международный день рек. Его изначальный смысл состоял в том, чтобы обратить внимание общества на проблему нарушения их естественного течения, влиянии дамб и плотин на речные экосистемы. В этом смысле значение Волжского плавучего университета, поддержанного грантом Русского географического общества, трудно переоценить, ведь Волга — одна из самых зарегулированных человеком рек.

Пожалуй, этот проект, а точнее, многолетняя экспедиция — одна из редких попыток оценить реальное состояние речного бассейна сразу с нескольких научных ракурсов: гидрологического, биологического, экологического и т. д. Волжский плавучий университет стал лауреатом национальной географической премии «Хрустальный компас» за 2023 год. О его значении и результатах рассказал научный руководитель проекта, заведующий отделом Института прикладной физики РАН, заведующий кафедрой Волжского госуниверситета водного транспорта, доктор физико-математических наук Станислав ЕРМАКОВ.

— В чем специфика формата «плавучий университет»?

— Что характерно и для университетов в целом, это, во-первых, включение исследований по разным областям науки. В нашей команде были физики, экологи, биологи, географы, химики. Каждая группа выполняла свои исследования, но при этом между группами обеспечивался тесный контакт. Это помогло лучше понять экологические проблемы Волги в различных ее аспектах, «подстроить» различные измерения друг под друга. Например, совместить измерения температуры воды, течений, глубины с отбором биологических и гидрохимических проб воды, а также дополнить эти измерения спутниковыми наблюдениями акватории. Такой подход позволяет усилить результаты разных наблюдений и получить синергетический эффект, понять взаимосвязи физических, гидрохимических и гидробиологических процессов в воде.

Другой особенностью плавучего университета является тесное сотрудничество опытных ученых и специалистов со студентами и аспирантами. Для молодых исследователей открывается прекрасная возможность как накопить опыт в своей области работ, так и получить представление о других научных направлениях. Это расширяет кругозор научной молодежи, что в дальнейшем может сыграть важную роль в привлечении знаний о других науках для развития методов по своему профилю.

Наконец, важной стороной в деятельности плавучего университета является выработка у участников привычки и навыков взаимопомощи, ощущения общего серьезного дела. Атмосфера в экспедиции особая, творческая, работа ведется не «от звонка до звонка», а сколько надо для дела. Бывало, что мы заканчивали работу далеко за полночь.

— В чем заключалась научная цель проекта? Что хотелось выяснить ученым в первую очередь?

— Нам важно было понять, какие факторы являются ключевыми в процессах переноса в воде загрязнений, в том числе техногенных. Выяснить, какова роль течений и процессов перемешивания водных масс, каково влияние притоков, в том числе поступления токсичных сине-зеленых водорослей. Понять особенности биоразнообразия вод бассейна, причины появления новых видов фито- и зоопланктона. Интересно было опробовать возможности новых средств изучения водоемов, например спутниковых средств — как радиолокаторов, так и систем оптического наблюдения. Ну и, конечно, понять, каково качество вод бассейна по разным показателям.

— Каковы, на ваш взгляд, главные результаты деятельности Волжского плавучего университета?

— Как бы вы оценили качество воды в Волжском бассейне?

— В зависимости от района и от параметров оценки (по гидрохимическим показателям или по гидробиологии) качество воды оценивается, увы, как умеренно грязная или грязная.

— Были ли получены факты, которые можно счесть научными открытиями?

— Не утверждая, что были совершены научные открытия, можно тем не менее отметить целый ряд новых важных фактов. Например, в водохранилищах были обнаружены крупные вихри — проще говоря, водовороты — с размерами порядка 5 км, в частности в районе плотины Горьковского водохранилища. Впервые установлено, что в ядрах водоворотов концентрируются вредные примеси и токсичные биогенные загрязнения.

Другим примечательным фактом, выявленным экспедицией, стало обнаружение особенностей структуры течения в Волге после области слияния Волжского и Окского потоков, они довольно долго практически не смешиваются.

— Как долго это продолжается?

— На значительном расстоянии, более 10 км вниз по течению после слияния наблюдаются как бы две реки, которые продолжают течь, почти не перемешиваясь. Граница между этими потоками имеет вид полосы, содержащей органические жирные вещества и пену, которая хорошо видна на спутниковых изображениях и фотографиях.

Упомяну и еще одно весьма любопытное наблюдение. Мы обнаружили виды-«вселенцы» зоопланктона, характерные для водоемов Америки, но никак не для средней полосы России.

— Как они могли к нам попасть?

— Вопрос сложный. Миграцию «вселенцев» связывают с их переносом балластными водами судов, а также с перелетными птицами. В любом случае это иллюстрация того, что планета наша маленькая, все уголки ее в конечном итоге связаны.

— Какими могут быть практические следствия научной работы Волжского плавучего университета?

— Результаты могут быть использованы на практике — например, для более точной оценки уровня загрязненности вод Волжского бассейна, а также для обоснования мест размещения средств измерений характеристик водных масс, в том числе размещения гидрологических буев. Материалы могут быть полезны для оценки структуры течений и областей интенсивного цветения воды по данным спутниковых наблюдений. Собранная нами база данных находится в открытом доступе и может быть использована всеми специалистами для проведения научных исследований.

— Каковы перспективы дальнейших исследований Волжского бассейна? Какие цели и направления наиболее интересы в научном отношении и актуальны — в социальном?

— Конечной перспективой проводимых в рамках грантов РГО исследований, важных и в научном, и в социальном отношении, может быть создание системы экологического мониторинга Волжского бассейна и распространение ее в дальнейшем на другие речные бассейны.

Айвар Валеев