Интервью с «главным ученым на Байкале» геологом Андреем Федотовым об изменениях климата
Каждый слышал о происходящем на наших глазах глобальном потеплении. Эмиссия парниковых газов, таяние вечной мерзлоты, Киотский протокол… Пока одни ученые спорят, насколько виноват в этом человек и что тут можно сделать, находятся другие ученые, которые считают, что нынешнее тепло продлится совсем недолго. Скоро нас ждет похолодание. Так ли это? Если так — что нужно делать? Сможем ли мы его пережить? Как адаптироваться к грядущим изменениям климата? Об этом рассуждает Андрей Федотов, директор Лимнологического института Сибирского отделения РАН, доктор геолого-минералогических наук.
— Андрей Петрович, не все знают, что такое лимнология. Я в свое время с удивлением узнала, что это синоним слова «озероведение».
— Это не синоним, а перевод с греческого. Лимнология — наука об озерах. Если посмотреть на карту озер, где я отбирал донные отложения, в округе уже не осталось озер «свободных». Также мы работаем в Арктике. Сейчас изучаем керн фирна из Антарктиды. У нас была в этом году экспедиция на полюс холода, на Якутские озера. Все пресноводные и солоноводные системы внутренних водоемов — это всё наши цели.
Конечно, Байкал — «наше все», но это тот инструментарий, где мы имеем большую базу данных, можем отрабатывать новые методы. А применяем их уже в других местах. Я и молодежь ориентирую так: вы учитесь на Байкале, свои знания применяйте в других регионах и странах, а потом возвращайтесь с обогащенными знаниями опять на Байкал. Мы любим Байкал, но это не тот объект, на котором мы зацикливаемся.
— Почему Байкал — это «наше все»?
— Это самое глубокое, самое древнее, самое красивое, самое загадочное озеро. Вы можете на Байкале экспериментировать со многими системами, чтобы понять, как работают более простые системы. Если это работает на Байкале и вы поняли процесс, то перейти на низший уровень понимания гораздо проще.
— Что важного вы поняли, изучая Байкал? Какие закономерности удалось обнаружить?
— Их много. Моя основная работа еще до того, как я стал директором, была связана с изучением климата прошлого. Как развивались котловины, как они эволюционировали, озерные системы и климат, им сопутствующий.
Если представить, что Байкал — это человек, то ему лет 80. В общем-то, уже немолодой. И если взять историю, которая для него началась минимум 30 млн лет назад, то последние 200 лет — это часов шесть его жизни.
Вы помните шесть часов своего рабочего времени из всей своей трудовой деятельности? Я — нет.
Если смотреть в масштабах геологии, то Байкал, который мы видим сейчас, совсем не тот, каким он был 5 млн лет назад. Самый древний Байкал — это южная часть озера — пространство до Селенги.
— То есть Байкал растет?
— Да. Геофизики говорят, что он раздвигается примерно на сантиметр каждый год.
— При этом большинство водоемов со временем пересыхают и исчезают. А Байкал — наоборот. Почему?
— Потому что он тектонического происхождения. Западный берег Байкала — это Сибирская платформа. А восточный берег — подвижный пояс. Если посмотреть еще дальше, правее, там есть другая платформа-плита — Амурская. И она движется сюда, раскрывая Байкал. То есть одна плита стоит на месте, вторая движется по этому разлому, плюс еще Индия «наезжает». Одна из гипотез, откуда произошел Байкал: все началось, когда Индия «врезалась» в Евразию. 60 млн лет назад Индия была не там, где сейчас.
— Случались ли у вас какие-то неожиданные находки?
— Байкал устроен так, что мы мало что можем увидеть. Это одна из проблем — все удивительное из прошлого мы можем найти только в осадках Байкала, не на поверхности. Все то, что на поверхности, быстро разлагается, утилизируется организмами. Мы видим ил, который вам ничего не скажет. Вы не увидите там организмов, кроме диатомий. Они имеют кремниевый скелет, сохраняются в осадке.
Рядом озеро Хубсугул в Монголии, его возраст тоже древний, под 5 млн лет. Но там диатомовые не сохраняются, потому что вода более карбонатная, они разлагаются. В Байкале мало реперов, по которым мы можем восстановить, что же там было раньше. Одна из задач — как на основе палео-ДНК из донных отложений посмотреть: а кто здесь жил раньше? Над этой задачей и работаем, потому что ДНК в осадках сохраняется очень плохо.
— Но что-то удалось узнать?
— Мы находимся на стадии, когда только приоткрываем завесу тайн: а что там вообще, как добиться того, чтобы эта ДНК прочиталась? Если посмотреть палеозапись диатомовых, мы видим, что были на Байкале периоды, когда жизнь замирала. Питательных веществ было мало, кушать нечего. Как в мультике «Ледниковый период», так и здесь.
— Они не умирали, а замирали?
— Их было очень мало, они не процветали, как сейчас. Нынешний геологический период называется голоцен. Его аналог произошел 119–125 тыс. лет назад. Тогда тоже было тепло и обильно. Все остальное время считается оледенением.
— Выходит, нам повезло?
— Не то слово! Все говорят про глобальное потепление, а на самом деле все идет к тому, что на Земле за миллион лет такие периоды, в котором мы сейчас живем, длятся 10–12 тыс. лет. У нас уже пошла 13-я тысяча, когда началось потепление. Оно должно вот-вот закончиться. И причиной тому не человек, а «отношения» Солнца и Земли.
— То есть разговоры об антропогенном факторе — это завышенная самооценка?
— Да. Когда мы реконструируем летопись, то видим, что в озерах сохраняются компоненты среды, которые говорят, как развивалась система. То же самое рассказывает нам изучение прироста древесных колец. Самое длинное, которое я нашел — 550 лет. Лиственница, Кодарский хребет, Забайкалье. Там можно посмотреть периодичность. Мы изучали озера, которые расположены вокруг Байкала, это степная зона. Мы увидели: что-то произошло в системе в районе 1920 года. Озера, которые сейчас пресные, до этого были солеными. Распреснение произошло резко. С деревьями — то же самое. Мы видим другой ритм прироста их колец.
Недавно сделали изотопный состав Байкала. Оказалось, что вода, которая сейчас в Байкале находится, не та, что выпадает из атмосферы сейчас, она легче. Это вода из прошлого — Малого ледникового периода. Он начался примерно с XI–XIII веков, во всех регионах по-разному. Именно тогда голландцы придумали коньки. И закончился он в 1860–1870-е годы. Вода, которая сейчас в Байкале, оказалось, еще с того периода. Интенсивное обновление воды началось с 1920-х годов.
— Иначе говоря, нас ждет не потепление, а похолодание. Когда?
— Сейчас у нас благополучный период, а перейдем на неблагополучный. Это неминуемо. По моим оценкам, переход должен произойти в 2030–2035 годах.
— Какие температуры могут быть?
— А вот этого я уже не могу предсказать. Но то, что система перейдет на другой уровень, это точно. Сейчас наша задача — все это понять и интерпретировать.
Вот сейчас все говорят про Северный морской путь. Я бы не рискнул сказать, что после 2035 года он не замерзнет.
Мы в Арктике изучали термокарстовые озера — это когда мерзлота протаивает и получаются ямы, в которых скапливается вода. Определили, когда все это начинается — когда закончится Малый ледниковый период.
До 1870 года Российская академия наук говорила, что Карское море — это «ледяной погреб», в нем судохождение невозможно по причине того, что оно круглый год забито льдами. Через десять лет судохождение в Карском море достигло своего максимума! Льды вообще исчезли в летний период. Иначе говоря, процесс перестройки происходит очень быстро. И так же он идет в обратную сторону.
Когда мы изучали Таймырские озера, там был эффект, который я называю эффектом разогретой сковородки: солнечная активность уже спадает, а мерзлота еще пять лет с хвостиком тает, отдает тепло. Когда вы пожарили картошку, сковородка стоит на столе, но все еще шипит. И здесь такой же эффект. Солнце уже не светит так жарко, но мерзлота только через пять лет закончит накапливать солнечное тепло. Кстати, это могут подтвердить и наши соседи — ученые из Института солнечно-земной физики.
— То есть ледниковый период уже наступил, но мы еще его не почувствовали?
— Нет. Когда он наступит, вы его сразу почувствуете.
— И что нужно делать сейчас? Заготавливать валенки, теплую одежду, обогреватели?
— Я бы с еды начал. Голодные в валенках — это ненадолго.
— Это с точки зрения человека. А с точки зрения человечества что нужно делать, как подготовиться, какие меры принять?
— Нужно эти процессы изучать. Мы делали анализ: как менялась температура климата летнего сезона за последние 5 тыс. лет. Есть такие организмы — комары-звонцы, хирономиды, каждый вид живет в своем водоеме при определенных температурах. Мы взяли керны разных озер: и низко расположенные, и в горах, и построили зависимость. Выяснили связь только с температурой июля и посмотрели — какие комары-звонцы жили в кернах по всему Байкалу, какая температура менялась в Малый ледниковый период? Оказалось, она такая же, как сейчас. Июльские температуры мало изменились. По крайней мере, здесь мы живем в таких же условиях. Кардинально летние температуры, может, и не изменятся, а изменения затронут режим влажности или температуры зимы и осени.
— Значит, это будет не большое оледенение, когда вымерли мамонты?
— Мамонты как раз прекрасно жили в оледенении. Их находили на острове Врангеля до 5 тыс. лет. А голоцен начался с 10 тыс. Кстати, на Байкале в районе Муренской банки, это южный Байкал, рыбаки сетями выудили зуб мамонта. Это — свидетельство низкого уровня озера.
Точно установлено, что 33 тыс. лет назад уровень Байкала был на 40 м ниже, чем сейчас. Реки не были такими полноводными. Было холодно и сухо. И мамонты жили, им хорошо было!
Им плохо стало, когда исчезли тундростепи и появилась растительность другого класса.
— Значит, они вымерли от жары?
— Им есть нечего стало. Одна из гипотез — сменилась пищевая база. Они привыкли есть степную траву, а начали расти деревья. Кстати, у нас климат изменился 10 тыс. лет назад, но кедровые, лиственничные и сосновые леса, какими видим их сейчас, распространились на этой территории только 6 тыс. лет назад. То есть 4 тыс. лет это была «серая зона», когда медленно идет экспансия лесов. Нынешний ландшафт сформировался 6 тыс. лет назад.
— Андрей Петрович, расскажите, чем сейчас живет ваш институт, что делается в этом и не только направлении?
— У нас 16 научных подразделений. Мы изучаем всё — начиная от состава атмосферы до донных отложений, как формируются нефть и газовые гидраты. Интересно нам также, как все «водное тело» Байкала движется, какие процессы в нем происходят. Есть подразделения, которые изучают, кто в Байкале живет. Этим занимаются классические биологи, систематики. На Байкале порядка 2670 видов, из них примерно 60–70% — эндемики. При этом мы каждый год находим 4–5 новых видов.
Есть люди, которые изучают, кто от кого произошел.
Самый интересный момент, который на Байкале нам предстоит понять,— это адаптационная способность организмов.
Самая массовая рыба на Байкале — это не омуль, а голомянка. Но она произошла от бычка подкаменщика, того самого, который «бычки в томатном соусе». Страшненькие такие.
— Но вкусные.
— Смысл в том, что теперь голомянка находится только в пелагиале воды, им не нужна береговая зона. Они уже икру не мечут. Спариваются «как взрослые» и занимаются живорождением. Эволюция затратила на это 3 млн лет. За это время произошли грандиозные адаптационные перемены. Но как это возможно? Этого мы пока не знаем, но хотим узнать. Мало того — ученые не знают, зачем им это надо. Наземным организмам понятно зачем, но рыбам?
— Наверное, на Байкале нет «вселенцев», инвазивных видов?
— Раньше считалось, что байкальская флора и фауна не смешивается с другими, условия не те. Сплошь эндемики. «Вселенцам» здесь не место. А сейчас мы видим повсеместно, и в других озерах тоже, что есть, и это глобальный процесс. Мы сейчас видим инвазию — когда улиток-прудовиков, которым надо жить в прудах, находим в Байкале. При этом температура не меняется. Раньше по Байкалу нитчатая водоросль-спирогира жила по заливчикам, в теплых местах и не совалась на глубины 15–30 м, где она сейчас есть в изобилии. Чем она там питается?
Мы по всему Байкалу установили температурные датчики, которые круглый год работают. Оказалось, что температура в мелководной зоне Байкала (до 15 м) «стоит на полочке» в среднем четыре дня в летне-осенний сезон. У берега вода может прогреваться до 18 градусов. Потом — ветер, поднимается глубинная холодная вода. Нормальная температура глубиной зоны Байкала — около четырех градусов. Мелководная зона Байкала всегда остывает за счет глубинной воды, за счет ветрового перемешивания. Температура тут вообще ни при чем. Я не знаю на 100%, почему происходят эти инвазии, мы не можем это объяснить. Может, небольшая «добавка» химических компонентов, которую мы даже не заметим на приборе, но для жизни на Байкале она значима.
— А что в Байкале с микропластиком?
— Это тоже одна из наших тематик. Сейчас глобально изменился тип химических загрязнителей — появились загрязнители нового поколения — пластификаторы, вещества для придания огнестойкости изделиям, фарм-косметическая продукция. Наши очистные сооружения не настроены это все утилизировать. Это все попадает в воду.
Мы знаем про устойчивость больничных бактерий к антибиотикам. А что происходит с нашей фауной и флорой, которая населяет акваторию вблизи населенных пунктов, где все принимают всякие кагоцелы? Все это сливается в озера неочищенным. Уже есть исследования: видны соединения парабенов, чистящие моющие средства, которые долго накапливаются в системе.
Какие свойства приобретает при этом биота? Становится более выносливой или менее? Это вопрос. Вдруг мы через несколько их поколений найдем каких-то мутантов?
— Тем не менее байкальские организмы умеют ко всему этому адаптироваться. Может быть, так и у нас будет? Мы будем жить при похолодании, а когда опять станет тепло, начнем развиваться, откроем институты, которые закроются во время холода…
— Знаете, интересная вещь. Наш институт ведет свое летоисчисление с 1928 года, когда здесь образовалась байкальская лимнологическая станция. Мы не нашли документ о формировании станции, но нашли первую платежку: «Выписать Верещагину столько-то денег на Байкальскую лимнологическую станцию». 1928 год, голод в Поволжье. Казалось бы, не до науки. Но работал Витимский заповедник, вышла книга «История развития мозга». В стране — разруха, но у кого-то находятся деньги на эти вещи. Значит, было понимание, что это нужно. Так что я верю: здравый смысл существует.
— В любых условиях ученые будут существовать и совершать открытия?
— Думаю, да. Кстати, теория смены климата на Земле чисто математическая. Как меняется орбита Земли в отношении Солнца? Югославский ученый Миланкович ее придумал, сидя в тюрьме в Первую мировую. Даже в тюрьме ученый найдет, чем заняться.
А что касается природы… Представьте — Витимский заповедник. Рядом Бодайбо. Озеро Орон — длина порядка 24 км, ширина — 6 км, глубина — 184 м. Совсем не лужа. Тоже тектоническое озеро. Директор говорит: все исчезло. PH — 4,5–5, а нормальный считается от 6,5 до 8. Говорим: наверное, датчики врут.
Приезжаем: РН — 4,5–5. Кислота! Заповедник. Во время войны водилось 12 видов рыб! Деревни были. После войны деревни исчезли. После 2000-х началась тектоническая активность, пошел метан. Во время экспедиции было видно, как все пузырится. Озеро стало метановым плюс сульфат. Буквально за несколько десятилетий озеро из благополучного превратилось в мертвое. Мы вообще там ничего не видели. Вода прозрачная, чистая, минерализация низкая — все растворяется.
— Байкалу такое не грозит?
— Думаю, что нет. У нас выходы метана есть, и они каждый год растут. Сейчас обнаружили, что каждый раз у нас эмиссия метана все больше и больше. Но в прошлом году она вернулась к уровню 2003 года. Сама собой.
— Озеро саморегулируется?
— Да, без всякого участия человека природа сама так отрегулирует, что мало не покажется. Наша задача — не мешать и наблюдать, стараться понять, как она это делает. Может, научимся чему-то полезному.
