Глядя на девственную белизну ледников, многие даже не подозревают, что холодная масса на самом деле содержит множество посторонних веществ. Сотрудники Санкт-Петербургского государственного университета и Института экологии горных территорий им. А. К. Темботова РАН изучили два горных ледника на Эльбрусе и обнаружили в одном из них цинк и медь*. Помимо этого, в ледниках находят следы сажи, бензоапирена, различные микроорганизмы. Что происходит сегодня с ледниками, рассказал и. о. заведующего кафедрой прикладной экологии СПбГУ Евгений Абакумов.
— Многие считают, что ледники — это источник кристально чистой воды. Получается, что на самом деле это далеко не так?
— Люди в общей своей массе действительно думают, что ледники — это просто чистая замерзшая вода. Но чистых ледников на сегодняшний день в мире просто нет. Даже в Антарктиде лед содержит частицы пыли, тяжелых металлов, сажу, органические загрязнители. Точнее, это не загрязнения в научном понимании, это аккумуляция, накопление из воздуха различных веществ. Что касается Эльбруса, ледники которого мы исследовали, он своей шапкой поднимается в высокие слои атмосферы и может оттуда захватывать космогенные радионуклиды, которые потом обнаруживаются в почвах Кабардино-Балкарии, Краснодарского края. То есть это следы не каких-то экологических катастроф, а своеобразное «послание из космоса».
— Почему предметом Вашего исследования стали в этот раз ледники Эльбруса?
— Нас интересуют все ледники Северного и Центрального Кавказа — это огромный резервуар пресной воды для прилегающих районов, как питьевой, так и поливной для аграрной отрасли. Из них берут свое начало крупные горные реки, например Кубань, Терек и др. Кроме того, они оказывают охлаждающее воздействие на локальный климат. Без них сельскохозяйственная и рекреационная деятельность на юге России была бы невозможна. Мы собрали пробы на разных высотах двух ледников горы Эльбрус — Малый Азау и Гарабаши, которые активнее всего накапливают различные вещества. Изучили и проанализировали состав криоконитов — темноокрашенных отложений на поверхности ледников, которые появляются из-за осаждения органоминеральных частиц, пыли и черного углерода из атмосферы. В целом чаще всего в ледниках встречается медь, цинк, никель, свинец и железо. Также были проанализированы почвы прилегающих территорий, чтобы оценить воздействие миграции элементов. Результаты исследования показали, что ледник Гарабаши действительно загрязнен тяжелыми металлами, в особенности цинком и медью. Наибольшие уровни загрязнения были выявлены вблизи туристических объектов, а именно канатной и автомобильной дорог.
— С космическими радионуклидами все понятно, а откуда берутся остальные частицы, например, сажа в ледниках?
— Основное загрязнение связано с деятельностью человека, такой как движение автотранспорта, сжигание топлива для обогрева, приготовление еды и прочее. Влияние оказывают техногенные выбросы, например в том же Краснодарском крае — хоть он и считается рекреационной зоной, но промышленность там есть. Свое влияние оказывает и ветровая эрозия почвы, распашка Краснодарского, Ставропольского краев, Ростовской области. Эта пыль при неумеренной распашке поднимается, летит высоко, и часть ее оседает на ледниках. Кроме того, у нас регулярно горят огромные массивы леса в Сибири, да и в Краснодарском крае, происходят массовые выбросы пирогенного углерода в атмосферу. Тонкие частицы, легкие на подъем, ветрами переносятся на огромные расстояния. Пирогенные отложения из Сибири находили даже на Шпицбергене, так что преодолеть пару тысяч километров эти частицы могут легко. Второй фактор, влияющий на появление тяжелых металлов на поверхности ледников, — перенос загрязнителей с атмосферными потоками из Северной Африки и Ближнего Востока. Оттуда летит много песка, пыли.
— Эти частицы опасны для человека? Все-таки они попадают при таянии ледников в воду, которую мы все используем для разных целей, и в почву…
— В обнаруженных нами значениях эти частицы пока не несут вреда здоровью человека и почвы. Но при накапливании они способны плохо отражаться на здоровье человека и оказывать негативное влияние на состояние экосистем. Уровень загрязнения и, соответственно, опасности может увеличиться при более активной деятельности человека на этой территории. Это необходимо учитывать при расширении туристического кластера в Приэльбрусье и при ведении сельскохозяйственной деятельности, в том числе при выпасе скота на горных территориях.
— А именно?
— Уже сейчас до конца непонятно, как организована система водоотведения на Эльбрусе. Скорее всего, все отходы жизнедеятельности просто стекают вниз при таянии ледников. Так что я бы не советовал пить «чистую» горную воду туристам с любых ледников без соответствующей обработки. Там может быть все что угодно. Что касается второго момента, — ледники тают, высвобождаются новые территории, которые постепенно зарастают растительностью и становятся привлекательными для животноводов в плане выпаса скота. Трава же может содержать повышенную концентрацию вредных веществ, так что это отразится и на здоровье животных, и на качестве производимой продукции. В целом нужно понимать, что экологические проблемы начинаются не в устье, например, Кубани, где могут обнаружить превышение вредных веществ, а намного выше, в горах. Сначала вещества попадают из ледников, затем к ним присоединяются пестициды, гербициды, тяжелые металлы — край-то аграрный. И вот в устье мы уже видим некий экологический эффект. Это еще не катастрофа, как в Мексиканском заливе или Чернобыле, но можно говорить об увеличении экологической нагрузки.
Предгорье может стать пустыней
— Увеличение экологической нагрузки — это только начало проблемы. В Вашем совместном с учеными Института экологии горных территорий им. А. К. Темботова РАН исследовании говорится, что отложения темного цвета, содержащие в себе микроорганизмы, тяжелые металлы и радионуклиды, ускоряют таяние ледников. К чему это может привести в краткосрочной перспективе? Или пока глобальные проблемы еще далеки по времени?
— Нет, к сожалению, уже можно говорить о вероятности глобальных изменений в диапазоне 20–40 лет. Горные ледники стремительно отступают и истощаются. Примерно за последние 30 лет их площадь уменьшилась на 100 кв. км. И этот процесс не остановить. Как следствие, мы теряем запасы пресной воды. Сейчас мы работаем по этой проблеме с Узбекистаном. Ледники Тянь-Шаня обеспечивают водой Ферганскую долину — важнейший продовольственный оазис, в котором частично расположены Кыргызстан, Узбекистан и Таджикистан. Население составляет несколько десятков миллионов человек, плюс прибавляется по 1 млн в год в среднем. И там тоже ледники тают, воды становится меньше, растет ее дефицит, а кроме того, увеличивается содержание тяжелых металлов, радионуклидов и пр. Нехватка воды уже приводит к геополитическим напряжениям. Сейчас пока Кыргызстан более богат водой, чем его соседи, но даже ему уже не хватает ее на фоне таяния ледников.
— Проблема актуальна для всего мира?
— Да. Мы потеряли уже много ледников в горах Тянь-Шаня, на Пиренеях, в Альпах… Помню, были в экспедиции 10–15 лет назад в Италии, исследовали горную долину в Пьемонте. Та же самая картина с таянием льдов и деградацией мерзлотных почв. Все это влияет на сельское хозяйство — меняется весь регионально-локальный климат, водоснабжение, экологическая обстановка. Так что надо понимать, что и на Кавказе может возникнуть дефицит воды уже в обозримом будущем. В принципе, в Краснодарском крае, республиках Северного Кавказа и так с водой уже есть трудности. Также нужно учитывать, что ледники Центрального и Северного Кавказа охлаждают предгорье. Если их не будет, то эти районы станут сухими и жаркими. Возьмем, например, Нальчик, где сосредоточены огромные площади яблоневых садов. Они прекрасно растут в этой прохладной, влажной зоне. Без ледников там все изменится — почва, климат.
— Выход в искусственном орошении?
— Да, можно подумать и об искусственном орошении, это решит нехватку воды, но на климат мало повлияет. А ведь мягкий климат в предгорьях Кавказа обеспечивает более комфортные летние температуры без сильной засухи. Пойдем подальше — в Ростовскую область, например, — там уже июле надо весь урожай убирать, горит на корню. Климат искусственным орошением не поправишь.
— Если кубанские и кавказские предгорные плодородные почвы станут менее богатыми, а регионы менее приспособленными к сельскому хозяйству, куда тогда направится вектор развития? В Сибирь?
— Вряд ли. В Сибири большая проблема — это логистика. В том числе логистика удобрений, там мало местных производств, проблемы с дорогами, снабжением. Потом, Сибирь тоже тает. Не ледники, а мерзлота в почве. Это отдельный огромный вопрос. Многие думают, раз в Сибири вечная мерзлота тает, там будет тепло и хорошо. Нет, там будут летние засухи и зимние жуткие морозы. Более того, метан, который содержится в почвенной мерзлоте, пойдет в атмосферный воздух, что опять запустит вторичное потепление. Вторичное потепление усилит таяние и дальше по кругу. В общем, в ближайшие 20–30–40 лет мы должны быть готовы к огромным агроэкологическим и климатическим вызовам.
— Каким образом нужно готовиться?
— Мы можем только адаптироваться, продумывать риски и сценарии развития сельского хозяйства, экономики, социального блока на уровне всех структур, принимающих решения. У нас же планируется сельскохозяйственная деятельность, давайте уже строить планы с дальним горизонтом. Нужно понимать, что климат меняется. При отсутствии должного подхода и плана будет возникать риск продовольственной безопасности и рост социальной напряженности, как это уже происходит в регионах с подобными проблемами.
ЮЛИЯ ЖИТНИКОВА
* Работа проводилась в рамках деятельности Научного центра мирового уровня «Агротехнологии будущего»