Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева

Глобальную карту загрязнения рек и озер составили ученые ЮФУ

Вода в реке может выглядеть абсолютно чистой и прозрачной, но настоящее «досье» на экологическое состояние региона часто скрыто не в ней, а под ней — в донных отложениях. Это своеобразный химический архив, который накапливает все, что попадало в водоем на протяжении десятилетий. Ученые Южного федерального университета взяли на себя труд расшифровать этот архив в глобальном масштабе: они собрали и систематизировали все современные научные данные о том, как токсичные продукты горения оседают на дне рек и озер по всему миру. Результат этой работы позволил впервые увидеть полную картину загрязнения пресноводных экосистем — от Нижнего Дона и сибирских арктических рек до Амазонки, Нила и Миссисипи.

Главные герои этого исследования — полициклические ароматические углеводороды, или ПАУ. Звучит сложно, но, по сути, это вещества, которые постоянно образуются при сжигании топлива — в двигателях автомобилей, на теплоэлектростанциях, при лесных пожарах или на промышленных производствах. Их особенность в том, что они не исчезают бесследно. Попадая в воду, ПАУ оседают на дно, где могут сохраняться годами, постепенно накапливаясь и создавая долгосрочную угрозу для живых организмов. Поэтому понимание того, как они мигрируют, трансформируются и накапливаются, — задача первостепенной важности для экологов всего мира.

Сама по себе эта работа — не полевое исследование с новыми замерами, а фундаментальный обзор, который обобщает данные сотен научных статей, опубликованных за последние годы. Авторы не просто собрали цифры, а провели масштабный сравнительно-географический анализ, сопоставив содержание ПАУ в донных отложениях крупнейших рек и озер планеты.

Для наглядности: в самых чистых реках — сибирских Колыме, Индигирке и Лене — среднее содержание ПАУ не превышает 90 мкг/кг. Это уровень, близкий к природному фону. А в реке Инд (Пакистан) содержание ПАУ достигает 43 200 мкг/кг. В озере Виктория (Африка) — 66 800 мкг/кг. В озере Эри (США/Канада) — 29 200 мкг/кг. Это в сотни и тысячи раз выше, чем в сибирских реках.

Но есть еще один важный ориентир. В России для оценки состояния донных отложений используют порог в 1000 мкг/кг: если содержание ПАУ выше этой отметки, загрязнение считается высоким. В самых грязных водоемах мира этот порог превышен в десятки раз: в реке Инд — в 43 раза, в озере Эри — в 29 раз, а в озере Виктория — в 66 раз. Для сравнения: в Дону и Волге, которые считаются одними из наиболее загрязненных рек европейской части России, концентрации ПАУ достигают 2500–3000 мкг/кг — это тоже выше порога, но все же значительно ниже, чем в мировых «рекордсменах».

«По результатам нашей работы мы сделали вывод, что самые высокие уровни загрязнения стабильно фиксируются в урбанизированных регионах, где плотность населения и промышленная активность максимальны», – отмечает профессор, доктор биологических наук, заведующая кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов Академии биологии и медицины ЮФУ Татьяна Минкина.

Помимо глобальной картины, авторы систематизировали существующие методы оценки состояния донных отложений и проанализировали действующие экологические нормативы, принятые в разных странах — от канадских и американских стандартов до европейских и австралийских. Интересно, что единого подхода к нормированию ПАУ в мире не существует: в одних странах контролируют отдельные соединения (например, только бенз(а)пирен), в других — суммарное содержание 16 приоритетных веществ. Это создает сложности при сравнении данных и оценке глобальной картины загрязнения.

Еще один неожиданный фактор, который ученые упоминают в обзоре, — изменение климата. Деградация многолетней мерзлоты приводит к высвобождению органического вещества, в котором законсервированы ПАУ, и их повторному поступлению в водные экосистемы. То есть даже там, где промышленности нет, старые «отложения» могут давать о себе знать.

Однако самый важный вывод, к которому пришли исследователи, касается не мировой статистики, а нашей страны. В России налажен государственный мониторинг качества воды и воздуха, но регулярного контроля за содержанием ПАУ в донных отложениях до сих пор не существует. Это означает, что многолетние накопления токсинов, уже осевшие на дне, часто остаются вне поля зрения экологов. Именно здесь лежит главная практическая ценность проведенной работы. Результаты исследования могут быть использованы для совершенствования системы экологического контроля и охраны пресноводных экосистем — они позволяют давать объективную оценку антропогенного воздействия и вовремя выявлять зоны, где ситуация требует вмешательства. Систематизация методов и анализ мировых нормативов, выполненные авторами, становятся готовым фундаментом для разработки научно обоснованных стандартов контроля для российской системы экологического надзора.

Результаты научных исследований по данной теме, ведущихся в рамках реализации стратегического технологического проекта «Технологии биоинженерии почв» программы «Приориоритет-2030» ЮФУ, опубликованы в ведущих международных журналах первого квартиля (Q1), включая Marine Pollution Bulletin, Regional Studies in Marine Science, Environmental Geochemistry and Health, а также в ряде других высокорейтинговых изданий.

Источник – «Научная Россия»

На дне Онежского озера нашли следы космической катастрофы

В донных отложения Онежского озера найдено новое доказательство в пользу гипотезы о падении на Землю крупного космического тела около 12,8 тыс. лет назад, рассказали в Российском государственном педагогическом университете им. Герцена.

Ученые обратили внимание на так называемый «розовый горизонт» — слой в кернах донных пород, который выделяется своим цветом. Он был впервые изучен с помощью сверхточных магнитных измерений с шагом 4−5 мм. Так был получен «магнитный отпечаток», который теперь можно распознавать и сопоставлять с разрезами отложений в других местах.
В толще озерно-ледниковых глин ученые обнаружили высокие концентрации в «розовом горизонте» частиц оксида железа размером от десятков до сотен микрометров. Этот факт, а также обнаружение «горизонта» с отчетливой границей в ленточных глинах во всей акватории Онежского озера может указывать на внешнее поступление вещества, например, в виде космической пыли. Находка укрепляет версию, что «розовый горизонт» связан с падением метеорита на Землю 12900−12800 лет назад, которое могло спровоцировать резкое похолодание в течение тысячи лет
В ходе новых лабораторных анализов исследователи обнаружили в «розовом горизонте» также микробные маты и биопленки, которые могли формироваться на глубинах больше 100 м. Это указывает на то, что даже в экстремальных условиях накопления осадочных пород здесь продолжалась биологическая активность.
В целом благодаря исследованию впервые удалось проследить полную картину перехода конкретного водоема от ледникового периода к современному климату. Онежское озеро в древности представляло собой гигантский пресный водоем площадью 33 тыс. кв. км — втрое больше современных размеров. Объем воды составлял 900 куб. км, а максимальная глубина доходила до 300 м.
Всего за 1−2 тыс. лет озеро накопило около 52 куб. км донных отложений — это более 30 млрд тонн сухого вещества. Для сравнения, голоценовые отложения, которые формировались в теплую эпоху, накапливались 9−10 тыс. лет, их объем составляет всего 10 куб. км (около 3 млрд тонн).
«Такая разница в скоростях накопления объясняется интенсивным таянием ледника и активными эрозионными и абразионными процессами на водосборе», — пояснил Субетто.
Источник – Наука Mail

На Урале исчез ледник Боча: ученые предупреждают об обмелении северных рек

В Республике Коми на горных склонах уральского Оченырда исчез ледник Боча. По данным издания «Российская газета», это может сказаться на состоянии рек, которые питались из Бочи, в том числе Кары, а значит, и на судьбе единственного на всём её протяжении посёлка Усть‑Кара в НАО.

Боча — не единственный пропавший ледник Арктики. При сверке текущей ситуации с картами периода СССР выяснилось, что лишь на Полярном Урале исчезло более 40 ледников, включая самый длинный — ледник МГУ. Площади ледников сокращаются во всём мире, а в Арктике — катастрофическими темпами, так как процессы потепления климата здесь наиболее выражены.
«Учитывая прогнозируемое длительное потепление климата и таяние ледников, изменения в водном режиме рек могут отразиться преимущественно на устьевых участках», — считает экс‑руководитель отдела гидрологии Северного управления гидрометслужбы в Архангельске Вера Пекишева.

Именно в устьях рек построены арктические города и посёлки. Заслуженный метеоролог РФ Елена Скрипник, начавшая карьеру более полувека назад ещё в команде полярника Артура Чилингарова, отмечает, что таяние ледников и деградация вечной мерзлоты в Арктике уже сейчас сказываются на жизнедеятельности Севера.
«Это заметно потому, что человек осваивает эти территории и приспосабливает к ним свою жизнь. А климатические условия, когда активное освоение только начиналось, отличаются от нынешних», — поделилась эксперт.

Потепление создаёт угрозы для инфраструктуры, традиционного уклада жизни и безопасности прибрежных территорий. Снижение уровня воды в Каре уже приводит к проблемам с промыслом хариуса и гольца. Обмеление реки делает её более сложной для судов, которые обеспечивают северный завоз. Сложнее станет и туристам‑сплавщикам: им грозит появление новых препятствий и усложнение характера порогов.
Как исчезал ледник

Ситуация с водными запасами на Урале меняется стремительно. Формирование ледника Боча заняло несколько веков, а на его полное таяние в условиях современного потепления ушло всего несколько десятилетий.

«Вечная история — разрушать всегда легче, чем создавать! Ледник Боча заново зародился в каровом углублении хребта Оченырд во время Малого ледникового периода (примерно XIV век). На то, чтобы многолетние слои снега под собственным весом спрессовались в плотный фирн, а затем превратились в монолитный глетчерный лёд, потребовалось около 300–500 лет стабильно холодных зим и прохладного лета, — рассказала метеоролог. — А вот процесс разрушения и окончательного исчезновения ледника Боча занял исторически короткий срок: активное сокращение площади уральских ледников началось во второй половине XX века. При этом основная масса льда растаяла буквально на глазах одного поколения исследователей: с момента интенсивного мониторинга в конце XX века до фиксации полного исчезновения экспедицией РГО летом 2026 года прошло менее 40 лет!»

Елена Скрипник назвала основные причины исчезновения ледника. Первая — отсутствие «защитного слоя»: на реках Коми и горных склонах Оченырда снег из‑за дружной весны не успевал превратиться в наледь, которая обычно задерживает тепло. Вторая — «сухой ледоход»: на притоках Усы и в самой реке Каре весеннее солнце в этом году полностью «высушило» зимние запасы льда. Значительная часть зимних осадков испарилась, а не растаяла, поэтому реки вскрылись без экстремального весеннего половодья. Для ледника Боча это обернулось дополнительной бедой: ручьи не получили привычного объёма талых вод, которые призваны охлаждать хребет.

Эксперт также пояснила, что каровые ледники критически зависимы от накопления метелевого снега на стенках цирка — котловины ледника в виде амфитеатра. Но в этом году снежные надувы, питавшие Бочу, испарились ещё до наступления летней жары. Поэтому с приходом лета ледник остался полностью беззащитным перед солнцем, а экспедиции РГО в июле осталось лишь зафиксировать, что он исчез. Причём испарение происходило без таяния: огромные массы снежного покрова переходили из твёрдого состояния сразу в газообразное.
«Давайте вспомним весну 2026 года с самым ранним вскрытием рек на самых низких уровнях. Это не просто влияние тепла. Необычные весенние процессы 2026 года, сочетавшие экстремально высокую солнечную радиацию и сухой воздух, сыграли роль „финального аккорда“, критически ускорив исчезновение ледника, — объясняет Елена Скрипник. — В гидрометеорологии этот эффект называют „съеданием“ снега солнцем, а весной 2026 года на Полярном Урале и реках Севера он проявился на максимальной мощности».

На многих северных артериях уровни воды остаются невысокими. По словам метеоролога, в гидрологии Арктики сейчас наблюдается парадоксальный феномен: объёмы таяния льда и мерзлоты растут, а водность многих рек падает, приводя к экстремальным засухам и пожарам, как сейчас на Ямале.
«Этот „обратный эффект“ объясняется спецификой криолитозоны и изменением структуры водного баланса, — считает Елена Скрипник. — Вечная мерзлота исторически выполняла роль водоупора. Вся талая и дождевая вода оставалась в верхнем деятельном слое и быстро скатывалась по уклону в речную сеть, обеспечивая высокую водность. По мере углубления деятельного слоя и деградации мерзлоты водоупор опускается или разрушается. Вода больше не течёт по поверхности в реки, а уходит в глубокие подземные горизонты (инфильтрация). Поверхностный сток переходит в подземный, который движется значительно медленнее, из‑за чего малые реки и тундровые озёра катастрофически мелеют и исчезают».

Простыми словами, испарение растёт быстрее, чем увеличивается количество осадков: они просто не успевают дойти до рек, и те остаются без питания в самый жаркий период. Эксперты издания единодушны: в условиях таяния ледников и обмеления рек человеку в Арктике придётся адаптировать жизнь к новым процессам, а для их понимания необходим комплексный научный анализ.

Исчезновение Бочи обнаружила экспедиция «Кара‑2026» отделения Русского географического общества Коми.
«Более детальные результаты будут сообщены позднее, после их полноценной обработки», — уточнил глава отделения Виталий Щенявский.
Источник – ecoportal.su

След от сжигания топлива заметили в глубинах Атлантики

Сжигание ископаемого топлива меняет не только объем углекислого газа в атмосфере, но и соотношение его изотопов — и эти изменения уже проникли глубоко в океанские толщи. Специалисты из Центра морских экологических наук при Бременском университете MARUM (Германия) выяснили, как далеко в глубины Северной Атлантики распространился так называемый эффект Зюсса: из‑за преобладания в топливе легкого изотопа C‑12 соотношение C‑13 и C‑12 в атмосфере смещается, а затем этот сигнал переносится в океан через газообмен и вертикальное перемешивание вод.
Чтобы отследить распространение антропогенного сигнала, команда под руководством Эммы Баву проанализировала пробы воды, собранные в 2017 и 2018 годах во время экспедиций на судне MARIA S. MERIAN примерно на 48° северной широты.
Для более точной оценки ученые дополнительно использовали данные по гексафториду серы (SF₆) — еще одному маркеру человеческой деятельности. Результаты, опубликованные в журнале Geophysical Research Letters, показали неравномерное распределение эффекта: он ярко выражен в молодых водных массах, недавно контактировавших с атмосферой, и почти не заметен в древних глубинах, изолированных от нее сотни лет.
«Мы были удивлены тем, насколько значителен эффект Зюсса в глубоководных слоях Северной Атлантики», — отметила Баву.

Особенно отчетливо сигнал проявился в западной части океана: в водах Лабрадорского моря и в потоках, проходящих через Датский пролив, эффект с доиндустриальных времен составил 0,3–0,6 промилле. Кроме того, в Лабрадоре ученые зафиксировали мощное океаническое завихрение, которое переносит этот сигнал на глубину до 2000 м.
Следы человеческой деятельности обнаруживаются не только в толще воды, но и на морском дне: эффект Зюсса уже заметен в раковинах фораминифер — микроокаменелостей, накапливавшихся в последние десятилетия. По словам соавтора исследования Стефана Мулицы, эти отложения могут стать надежным свидетельством начала антропоцена в геологических архивах.

Дальнейшая четкость этой стратиграфической границы будет зависеть от динамики будущих выбросов CO₂. Полученные данные подчеркивают масштаб влияния человека на глобальный углеродный цикл — вплоть до формирования долговременных геологических маркеров.
Источник – Наука Mail

Изотопы против стереотипов: настоящий возраст Северных Курил удивил геологов

Ученые из Института морской геологии и геофизики ДВО РАН совместно с коллегами из Москвы впервые смогли точно определить возраст вулканических пород, слагающих два северных острова Курильской гряды — Онекотан и Шиашкотан. Раньше геологи могли лишь предполагать, сколько лет этим горным породам, основываясь на их внешнем сходстве с породами соседнего, хорошо изученного острова Парамушир. Теперь, применив калий-аргоновый метод изотопного датирования, исследователи получили конкретные цифры, которые многое прояснили в истории этого региона.

Оказалось, что самые древние породы на островах — это слои гидроэксплозивных туфов и вулканогенно-осадочных отложений — сформировались в промежутке от 6,1 до 2,6 миллиона лет назад. Это время приходится на конец миоцена и гелазий (начало плейстоцена). Ранее эти толщи многие специалисты ошибочно причисляли к так называемому «зеленотуфовому» комплексу, считая их гораздо более древними — олигоценовыми и раннемиоценовыми, которым якобы более 20 миллионов лет. Новые данные полностью опровергают это устоявшееся мнение: никаких столь древних отложений на островах нет. Этот факт заставляет пересмотреть устоявшиеся стратиграфические схемы и по-новому взглянуть на геологическую историю всей Большой Курильской гряды.

На Шиашкотане ученые датировали сразу два комплекса пород: округловский и левашовский. Возраст первого — 2,6 миллиона лет, а второго — всего 1,06 миллиона лет. Интересно, что вулканиты левашовского комплекса залегают на породах округловского со следами размыва и несогласия, что говорит о значительном перерыве в вулканической деятельности. Этот временной разрыв между комплексами оказался ключевым: он знаменует собой кардинальную смену режима извержений и мощную тектоническую перестройку всей дуги. Если округловские породы — это продукты подводных и прибрежных гидроэксплозивных взрывов, то левашовские — уже классические субаэральные лавовые покровы, которые изливались на суше. Такой переход свидетельствует о серьезных изменениях в земной коре и динамике островной дуги.

На Онекотане, в районе реки Фонтанка, исследователи отобрали пробы из субвулканических тел и гидроэксплозивных туфов. Датировки показали разброс от 6,1 до 3,1 миллиона лет, что подтвердило принадлежность этих образований к округловскому комплексу и опровергло прежние предположения об их более древнем происхождении. Все полученные данные убедительно доказывают, что история островов Онекотан и Шиашкотан началась не в глубокой древности, как считалось раньше, а в позднем миоцене. А главный рубеж в их геологическом развитии пришелся на границу гелазия и раннего плейстоцена, когда вулканизм изменил свой характер, а сама Курильская дуга вступила в новый этап своего формирования.

Эти результаты важны не только для фундаментальной науки. Понимание точного возраста и типа вулканических пород помогает прогнозировать поведение действующих вулканов, оценивать сейсмические риски и даже искать полезные ископаемые. Исследование стало возможным благодаря полевым работам, проведенным еще в 2006–2007 годах в рамках уникального международного «Курильского Биокомплексного проекта». К сожалению, инициатор этих работ и автор многих идей, кандидат геолого-минералогических наук Александр Рыбин, ушел из жизни в 2024 году.

Статья, опубликованная в научном журнале «Тихоокеанская геология», стала данью его памяти и значимым вкладом в современное понимание геологии Курильских островов.
Источник – ПОИСК

Водные ресурсы рек Европы истощаются: как это влияет на работу атомных электростанций

На фоне экстремальных волн жары в Европе возрастает нагрузка на систему выработки электроэнергии. Одной из наиболее уязвимых отраслей оказалась атомная энергетика, поскольку ряд ключевых реакторов для охлаждения используют воду из рек, а её объёмы и качество в настоящее время вызывают озабоченность, сообщает Popular Mechanics.

Длительная засуха, охватившая Европу этим летом, предвещает сохранение неблагоприятных условий. Высокие температуры привели к резкому росту спроса на электроэнергию, а системы энергоснабжения испытывают нагрузку из‑за жары и дефицита водных ресурсов.

Особенно остро проблема стоит для атомной энергетики. Она связана с двумя факторами: либо уровень воды в реках слишком низок для использования их в качестве охлаждающей среды, либо сама вода достигла повышенных температур. Например, на АЭС «Пакш» в Венгрии, которая обеспечивает почти половину электроэнергии страны, пришлось остановить работу половины турбин из‑за рекордного понижения уровня воды. В то же время станция «Бецнау» в северной Швейцарии была вынуждена приостановить работу из‑за высокой температуры речной воды.
Анализ последствий и устойчивость системы

Несмотря на то что такие остановки вызывают беспокойство относительно долгосрочной жизнеспособности атомной энергетики в некоторых регионах, ситуация пока не достигла критического уровня. По данным Carbon Brief, только 14 % из примерно 440 ядерных реакторов по всему миру используют речную воду для охлаждения. Более того, исследователь Майкл Тадрус из Университета Макмастера (Канада) отметил, что даже эти временные простои оказывают незначительное влияние на общий объём выработки.

По словам Тадруса, повышение температуры забираемой воды снижает эффективность реактора. Однако он уточнил: «Даже резкий рост температуры охлаждающей воды на 15 °C приведёт к потере всего около 6 % мощности крупного реактора». Он также указал, что в периоды жары более серьёзным фактором, как правило, являются нормативные требования, а не технические ограничения. Заводы возвращают отработанную воду в реку с небольшим повышением температуры, и законодательство устанавливает пределы этого повышения для защиты водной флоры и фауны.

Повышение температуры воды обычно быстро восстанавливается после спада жары, однако низкий уровень воды требует значительных осадков для возвращения к оптимальным рабочим параметрам. В настоящее время нехватка дождей является одной из крупнейших экологических проблем Европы.
Риски для атомной энергетики в Европе не являются новыми. Франция, которая получает около 70 % своей энергии от ядерного деления, уже сталкивалась с такими проблемами ранее: только в июле 2026 года она приостановила работу трёх из своих 57 электростанций, что привело к снижению выработки примерно на 9 %. Однако такие сокращения обычно составляют не более 1 % от общего годового объёма электроэнергии.

Тадрус, являющийся ведущим автором нового исследования в журнале Energy Policy, проанализировал эффективность атомной энергетики в условиях постоянно повышающегося климата. Соавторы выявили, что внедрение систем охлаждения на основе сухих воздушных башен и оптимизация графика работы позволили снизить потери энергии от ядерных установок на поразительные 91 % с 2003 года. Анализируя условия жары в Европе в 2022 году, авторы также отметили, что атомная энергетика продолжала работать на уровне 90 % мощности, что оказалось примерно в 10 раз стабильнее по сравнению с другими возобновляемыми источниками, такими как ветровая и солнечная генерация.
«Наш расширенный анализ показывает, что, хотя эти вызовы реальны, они не дают основания делать широкий вывод о том, что речная ядерная энергетика по своей природе неустойчива. Исторические данные свидетельствуют о высокой надёжности атомных энергоблоков даже в условиях экстремальной погоды, с лишь умеренным снижением выработки во время самых тяжёлых событий», — пишут авторы.

В заключение отмечается, что для решения климатического кризиса необходим весь арсенал технологий. В условиях всё более жаркого лета в Европе атомная энергетика, вероятно, сохранит свою значительную роль в ближайшем будущем.
Источник – ecoportal.su