По главной водной артерии России
Автор: Егор Гладышев, фото Антон Белоусов
Более тысячи километров по Волге, Суре и малым рекам прошла в этом году экспедиция «Плавучий университет Волжского бассейна». Уже третий год участники этого научно-образовательного проекта - студенты, ученые, экологи и журналисты - следят за состоянием крупнейшей реки Европы.
Волгу перегородил каскад рукотворных морей, она стала источником дешевой энергии, транспортной артерией, но заплатила за это высокую цену – деятельность людей сделала ее водохранилища, в том числе Горьковское и Чебоксарское, рассадником сине-зеленых водорослей, опасных для человека и самой реки.
Результатами проведенных исследований с «Российским судоходством» поделился начальник отдела по связям с общественностью Волжского государственного университета водного транспорта Егор Гладышев, а фотолетопись экспедиции сделал Антон Белоусов.
Вода живая или мертвая?
Комплексный подход к изучению состояния Волги – не просто красивые слова. Многоуровневый мониторинг ведут ученые из Института прикладной физики РАН, экологи из Волжского государственного университета водного транспорта, биологи из ННГУ имени Н. И. Лобачевского, гидрологи из МГУ имени М. В. Ломоносова, географы из НГПУ имени Козьмы Минина и регионального отделения Русского географического общества. Качество воды по гидрохимическим показателям оценивается как умеренно-загрязненное. Периодически фиксируется превышение содержания нефтепродуктов на некоторых участках маршрута, но о катастрофе говорить не приходится. Малые реки, питающие Волгу, леса, растущие у ее истоков, – вот то наследие, которое не даст Волге погибнуть - к такому выводу пришли участники экспедиции. И, конечно, рано или поздно вопрос сине-зеленых водорослей станет ребром, ведь он в первую очередь связан с нарушением баланса в водных экосистемах.
Сине-зеленые водоросли или правильнее цианобактерии были причиной возникновения современной кислородсодержащей атмосферы на Земле. По различным оценкам они производят значительную часть кислорода (от 20% до 40%) и стоят в начале пищевых цепочек. Увеличение количества сине-зеленых водорослей в водоемах происходит из-за неконтролируемого попадания в воду загрязняющих веществ. В свою очередь продукты жизнедеятельности и разложения повышенного количества цианобактерий являются токсичными и вызывают вторичное загрязнение. «Известно, что на “цветение” воды влияет множество факторов – это и скорость течения, и благоприятная погода, и наличие питательных для водорослей веществ. Но, несмотря на то, что из всех водохранилищ Волги в Горьковском содержится меньше всего питательных веществ – азота и особенно фосфора, - оно признается исследователями одним из наиболее цветущих. Причем, значительное количество “зелени” идет из притоков. Учитывая высокую заселенность берегов Горьковского водохранилища, важно понимать, что в период “цветения” воды из-за массового развития цианобактерий ее употребление в питьевых целях опасно для здоровья, так как сине-зеленые водоросли выделяют в воду широкий спектр цианотоксинов – ядовитых веществ, приводящих к некротическому поражении печени, образованию злокачественных опухолей, нейродегенеративным заболеваниям человека и животных. И хотя, согласно ежегодной оценке Росгидромета, волжская вода в целом оказывается на класс чище, чем, например, окская, важно помнить, что выделяемые водорослями цианотоксины, в отличие от многих минеральных примесей, плохо поддаются очистке на станциях водоподготовки», - рассказала доцент кафедры гидродинамики, теории корабля и экологической безопасности судов ВГУВТ Мария Смирнова.
Вселенцы полезные и не очень
Исследователи-экологи из ННГУ имени Н. И. Лобачевского анализировали воду не по химическим, а по биологическим показателям. Аспирант Дмитрий Гаврилко руководствуется в своих исследованиях принципом нижегородского ученого-биолога XIX века Карла Рулье, согласно которому самое интересное для изучения находится в «родном болотце в трех вершках от дома». И действительно, в ходе экспедиции 2017 года Дмитрий со своими коллегами обнаружил «около дома», в реке Керженец, североамериканскую коловратку, - вид-вселенец, оказавшийся на Европейском континенте благодаря балластным водам судов. Из реки Керженец коловратка попадает в Чебоксарское водохранилище, а есть ли она в других притоках, например, в Суре? Этот вопрос заинтересовал ученых ННГУ в ходе второго рейса экспедиции этого года.
«В прибрежных зарослях мы отбирали большое количество проб зоопланктона, искали новые виды. Так, в прошлом году мы нашли рачка Алену карельскую, которую никто не фиксировал в Нижегородской области. Обычно она обитает в Северо-Восточной Европе и на Таймыре, - пояснил Дмитрий Гаврилко. - Но исследования дадут результаты только к зиме, таковы особенности нашей работы. Для экосистемы вод Волжского бассейна очень велико значение этих видов зоопланктона: они являются кормом для рыб, а некоторые еще очищают, фильтруют воду. Загрязнение сказывается на них: где грязно, они погибают. В Оке таких рачков очень мало – они не справляются. Там преобладают коловратки, некоторые из которых являются показателем грязных вод».
Слияние не воедино
Группа гидрологов МГУ имени М. В. Ломоносова под руководством Оксаны Ериной продолжила начатые в прошлом году исследования смешения рек Волги и Оки. «В прошлом году мы увидели, что Ока и Волга текут двумя отдельными потоками на многие километры ниже слияния. В этом году наблюдалось быстрое снеготаяние, жаркое лето - эти факторы привели к тому, что в этом году различия между Окой и Волгой проявились еще ярче. Кроме Оки мы обследовали еще два правых притока Волги – Кудьму и Суру. Известно, что на правом берегу Волги много известняков, они делают речную воду более минерализованной, с большим содержанием растворенных солей. Они, в свою очередь, несут свои воды в Чебоксарское водохранилище и во многом определяют его свойства. Более минерализованная Сура как бы подтекает под него, причем область смешения мы не смогли промерить с судна, пришлось искать ее на катере», - рассказала Оксана. С этой задачей успешно справились Александр Мольков из ИПФ РАН, а также Мария Смирнова и Вероника Глухова, представляющие ВГУВТ.
На пользу городу
Уже третий год студенты специальности «Техносферная безопасность» второго-четвертого курсов ВГУВТ занимаются анализом проб воды на химические показатели, перенимают опыт у своих старших коллег. Зная об участившихся случаях появления нефтяных пятен в районе Сормовской нефтебазы и Борского моста, студенты Вероника Глухова, Анжелика Носова и Виктория Золкина под руководством ученых Станислава Ермакова, Егора Чебана и Марии Смирновой проанализировали возможность дистанционного наблюдения за поверхностью реки с помощью новейших технологий распознавания пятен нефти. Это может стать первым шагом к созданию современной системы мониторинга загрязнений водных объектов Нижнего Новгорода, которая позволит своевременно оповещать контрольно-надзорные органы и организации, обеспечивающие ликвидацию разливов нефти, оперативно выявлять реальных виновников загрязнения. Это исследование получило признание, заняв первое место в конкурсе студенческих работ «Экология. Проблемы и решения», который проводится Законодательным собранием Нижегородской области совместно с Нижегородским отделением Всероссийского общества охраны природы.
Гуманитарные смыслы
От Городца до Нижнего Новгорода река течет естественным образом. Сразу после начинается зона Чебоксарского водохранилища. Отсюда, с берега села Великий Враг (название произошло от слова «овраг»), видно, как человек изменил Волгу. «Здесь находится уникальное Великовражское геологическое обнажение, где перед человеческим взором открыты тайны Земли, сложнейшие процессы, происходившие на протяжении многих миллионов лет, - рассказал нижегородский тележурналист Юрий Немцов. - Отсюда начинали двигаться русские поселенцы вниз по Волге и на восток, осваивая новые территории. Река стала осью, вектором развития русской нации и государства Российского. Неподалеку – Казанский тракт, по которому Александр Пушкин ездил изучать историю Пугачевского восстания, положенного в основу повести “Капитанская дочка”. Рядом, в селе Зимёнки, писал романы Алексей Толстой, а в селе Кадницы рождались трудовые династии волгарей – лоцманов и капитанов. И, наконец, Макарьевский монастырь – там несколько веков назад шумела крупнейшая в России ярмарка, перевезенная затем в Нижний Новгород». Именно фильмы Юрия Немцова и главного режиссера ННТВ Альберта Мардашева «Как себя чувствуешь, Волга?» (12+) и «Настоящая Волга» (12+) стали важнейшей гуманитарной составляющей проекта, рассказали об экспедициях «Плавучего университета» 2016-2017 годов, передали красоту великой реки.
Мои плавучие университеты
И это лишь фрагменты, пара иллюстраций той большой и важной работы, которая ведется сотрудниками «Плавучего университета». Экологическое равновесие рек и водохранилищ, в том числе проблема сине-зеленых водорослей – сложная научная задача, требующая привлечения ученых совершенно разных, иногда неожиданных специальностей. Проект «Плавучий университет Волжского бассейна» как раз позволил объединить усилия разных научных школ и получить новые и уникальные результаты.
В этом году состоялись уже три рейса экспедиции. Буквально за несколько дней об экологии, воде, Волге можно узнать больше, чем за всю жизнь. Когда раскаленные от жары железные легкие и ребра теплохода «Петр Андрианов» несут экипаж и научных пассажиров по могучей реке жизни, понимаешь и принимаешь то, что все мы в космическом масштабе - не более чем Североамериканские коловратки и Алены карельские. Планктон, пожирающий одно и выделяющий другое. Надеюсь, все мы отдадим вселенной что-то хорошее в благодарность за эти солнечные дни!
Комментарии специалистов
Станислав Ермаков, научный руководитель экспедиции, доктор физико-математических наук (ИПФ РАН, ВГУВТ)
Итогом экспедиции этого года стали новые исследования характеристик вод Волги и Оки, а также расширение ареала работ – экспедиция вышла за границы Нижегородской и Ивановской областей, перейдя в Костромскую область (реки Унжа и Немда) и Республику Марий Эл (река Сура). Планы на будущее просты – продолжим борьбу за чистоту Волги, она жива, но не спасена!
Андрей Корнев, проректор ВГУВТ по научной работе, кандидат технических наук
Объем исследований год от года растет, количество характеристик бассейна воды, которые мы рассматриваем, увеличивается. С использованием такой базы данных можно уже выносить достаточно надежные научные суждения о состоянии вод Волжского бассейна. Подрастающее поколение экологов и гидрологов познакомилось на практике со спецификой профессии.