Полевые эксперименты помогли географам Московского государственного университета имени Ломоносова уточнить пороговые уровни загрязнения нефтепродуктами растительных сообществ различного типа. Новые данные подтвердили, что быстрее всех с последствиями экологических катастроф способны справляться мхи и болотная растительность. При этом травы и кустарники смешанных лесов Европейской России более уязвимы, чем флора Дальнего Востока.
Первым этапом работ, которые проводятся в рамках проекта Российского фонда фундаментальных исследований, стало изучение последствий попадания керосина в почвы дальневосточной тайги в Амурской области. В 2021 году специалисты географического факультета МГУ выявили высокую устойчивость к негативному воздействию у мхов и успешное восстановление мохово-лишайникового покрова спустя один год даже при сильном загрязнении.
Проблемы загрязнения природных сообществ нефтепродуктами в настоящее время активно изучаются учёными разных стран мира. При этом дизельное топливо, бензин, керосин и прочие продукты переработки привлекают меньше внимания научного сообщества, хотя они намного токсичнее сырой нефти. Керосин — горючее, которое используется в авиации и космонавтике. Его утечки часто связаны с работой аэродромов, складов горюче-смазочных материалов, пусками ракет с космодромов. При возникновении аварий на этих объектах воздействие на природу может быть катастрофическим.
Весной 2022 года географы МГУ завершили полевой эксперимент в Калужской области. На примере 36 экспериментальных площадок они изучили восстановление растительности при загрязнении керосином лесных и лугово-болотных сообществ. Полученные данные сравнили с результатами исследований в Амурской области.
— Растительность смешанных лесов европейской части России оказалась более уязвима к загрязнению нефтепродуктами по сравнению с растительностью Дальнего Востока. При сравнительно низких нагрузках (1–5 граммов керосина на килограмм почвы) спустя год на площадках эксперимента в Амурской области травяно-кустарничковый ярус восстанавливался почти в полном объёме. А в Калужской области исчезнувшие из сообщества травянистые растения не восстановились даже при минимальной нагрузке, — рассказала руководитель проекта, заведующий лабораторией географического факультета МГУ Татьяна Королёва.
Также выяснилось, что болотные кустарнички в Центральной России намного устойчивее к загрязнению керосином по сравнению с лесной растительностью. Даже самая высокая из использованных в эксперименте нагрузок — 100 граммов нефтепродуктов на один килограмм почвы — не привела к гибели особей багульника и болотного мирта. Наблюдаемые последствия ограничились химическими ожогами части листьев и гибелью отдельных побегов. Куда хуже перенесла катастрофические нагрузки клюква. Внесение любых доз в почву приводило к гибели всех листьев на растениях. Однако при слабом воздействии (1–5 граммов на килограмм) уже спустя месяц побеги начинали отрастать снова.
— Преимущество в нашем эксперименте получили мхи. На верховом болоте в Калужской области даже самая высокая нагрузка не вызвала деградации мохового покрова. Спустя год состояние сфагновых мхов ничем не отличалось от фонового. В лесу зелёные мхи, широко представленные на площадках эксперимента, в отсутствие конкуренции с травянистыми растениями почувствовали себя вольготнее. За год они значительно разрослись, особенно на площадках со средними нагрузками (10–25 граммов на килограмм), — отметил участник проекта, сотрудник географического факультета МГУ Сергей Леднев.
Площадки эксперимента в Калужской области. Внесение керосина в нагрузке 100 г/кг в лесном (слева, 1-3) и болотном (справа, 4-6) сообществах: 1,4 — до внесения керосина; 2,5 — спустя месяц после внесения керосина; 3,6 — спустя год после внесения керосина.
По словам старшего научного сотрудника географического факультета МГУ Ивана Семенкова, данные, полученные в ходе серии полевых экспериментов, помогают уточнить пороговые уровни загрязнения керосином растительных сообществ.
— Дальневосточный эксперимент показал, что достоверные изменения в структуре сообществ спустя год регистрируются при внесённых нагрузках керосина в интервале от 5 до 25 граммов на килограмм. Нынешний эксперимент в Калужской области позволяет сузить этот интервал: 1–5 граммов на килограмм — для смешанных лесов и 5–10 граммов на килограмм — для верховых болот, — добавил Семенков.
Результаты научных исследований географов МГУ в дальнейшем могут быть использованы для оценки рисков загрязнения при строительстве объектов топливно-энергетического комплекса и транспортных систем, а также для определения экологического ущерба при авариях, в процессе которых происходит разлив нефтепродуктов.