ЦЕННОСТЬ СОЛЕНЫХ ОЗЕР

В поселке Жемчужный (Республика Хакасия) на берегу озера Шира прошла 8-я Международная конференция по соленым озерам.

А.Дегерменджи, член-корр. РАН
Е.Задереев, к.б.н.

Cоленые озера, несмотря на определенную близость по своим физико-химическим условиям и видовому составу к морским экосистемам, получали меньшее внимание со стороны научного сообщества. В последнее время наметились определенные изменения в подходе, связанные, в основном, с возможностью получения существенно новых знаний на этих природных объектах. Исследователи морских экосистем видят в соленых озерах более управляемые и менее сложные подобия больших морских объектов, тогда как для исследователей внутренних водоемов озера различной солености представляют собой естественные экологические и эволюционные лаборатории.

Уровень научных работ на каких-либо природных объектах зависит от развитости инфраструктуры и близости крупных научных центров. Большинство соленых озер встречается в аридных и полуаридных зонах (степи, полупустыни, высокогорье, и т.п.) зачастую расположенных вдали от научно-технических центров. Однако и это препятствие теряет свою значимость в связи с общей, в том числе и для научного сообщества, глобализацией (развитие научной инфраструктуры, повышение мобильности ученых, наличие доступа к информации и передовым разработкам благодаря интернет технологиям и т.п.).

Из исследований, проводимых на территории России, стоит отметить работы на соленых озерах Юга Сибири (Красноярский край, Хакасия). Благодаря близости Красноярского научного центра СО РАН к степной зоне с многочисленными солеными озерами (менее 500 км) и активной научно-исследовательской и организационной деятельности ученых Института биофизики СО РАН на этих водных объектах проводятся совместные комплексные исследования с использованием самых современных методов (Институт микробиологии РАН, Институт биологии внутренних вод РАН, Институт вычислительного моделирования СО РАН) и т.д.

Пресс-конференция по поводу открытия конференции: академик РАН М.Иванов (Москва), Председатель Верховного Совета Республики Хакасия В.Штыгашев, Председатель Правительства Республики Хакасия А.Лебедь, Председатель Комитета по науке и высшему образованию Красноярского края А.Лепешев, член-корреспондент РАН А.Дегерменджи (Красноярск), Секретарь Международного общества по исследованию соленых озер проф. Роберт Джелисон (США).

Все это стало причиной того, что очередная международная конференция по соленым озерам, которые проводятся Международным обществом по исследованию соленых озер (США) с 1979 года раз в три года, прошла в республике Хакасия.

На конференцию собралось около 150 ученых, занимающихся исследованием соленых озер, в том числе ученые из США, Голландии, Бельгии, Германии, Великобритании, Австралии (австралийская делегация было второй по численности после российской — 8 человек). Огромную подготовительную работу провел оргкомитет конференции во главе с Председателем Правительства республики Хакасия А.Лебедем, его заместителем В.Цыганком и Председателем Комитета по науке и высшему образованию Красноярского края А.Лепешевым. Проведение форума стало ответственным экзаменом для непосредственных "хозяев" конференции — администрации Ширинского района и руководства курорта "Озеро Шира". Участники конференции оценили усилия зам. главы администрации Ширинского района П.Абдина и генерального директора ЗАО "Курорт "Озеро Шира" В.Сипачева по созданию благоприятных условий проживания и работы для всех участников.

Работа конференции шла по нескольким секциям. На секции "Геологическая история и палеоэкология соленых озер" обсуждались актуальные для мирового научного сообщества проблемы оценки долговременных климатических изменений и связи этих изменений с функционированием водных экосистем; биогеохимическим исследования различных органических веществ в соленых водоемах; актуальные вопросы геологических условий формирования соленых озер.

Секция "Структура биоты соленых озер (генетическое биоразнообразие, пространственная гетерогенность, сезонная изменчивость)" была наиболее представительной. Большое количество работ было посвящено исследованиям, выполненным на озере Шира в рамках комплексной программы "Экспертиза, мониторинг и прогноз качества воды уникального озера Шира". Сообщения включали весь спектр исследований от натурных наблюдений до математических моделей пространственной гетерогенности и сезонной изменчивости различных функциональных групп экосистемы озера (бактерио-, фито-, зоопланктон).

Секретарь Международного общества по исследованию соленых озер проф. Роберт Джелисон (США) и проф. Брайан Тимс (Австралия) на берегу озера Тус.

На конференции были представлены работы, выполненные практически во всех регионах России, где находятся соленые озера — озера Алтая, западного побережья оз. Байкал, центрального региона Волги, Юга Западной Сибири и Крыма. Несколько докладов было посвящено исследованию новых видов хемосинтезирующих бактерий из различных соленых озер мира. Исследования в области биологических циклов углерода, основанных на химической (не солнечной) энергии в последнее время привлекают большое внимание научного сообщества. В целом стоит отметить, что во многих сообщениях отмечалась специфичность и уникальность структуры биоты соленых озер.

Большой блок докладов секции "Функционирование экосистем соленых озер (трофическая структура, биогеохимические взаимодействия, миграция организмов)" освещал исследования на озере Шира, как одном из "модельных" соленых озер России. Многие выступающие рассказывали об использовании современных методов космического зондирования и мониторинга для исследования динамики озерных экосистем. Для многих соленых озер характерно наличие аноксигенной зоны, что обусловило появление ряда докладов, посвященных исследованию в них циклов углерода, серы и метана.

Стоит отдельно выделить исследования биологии Artemia salina. Artemia salina — вид ракообразных, обитающий в сверхсоленых озерах (соленость более 100 г/л). Цисты (покоящиеся яйца) этого вида — ценный, высоко востребованный на мировом рынке корм для рыб. Практически все представленные работы выполнены отраслевыми институтами. С одной стороны, учитывая прикладной характер проблемы, это объяснимо. С другой, как показывают итоги организованного в рамках конференции круглого стола по проблемам эксплуатации ресурсов Artemia salina в озерах Хакасии, в этой области имеется ряд задач, представляющих интерес и для академических институтов. Так, американские исследователи отметили, что их интенсивные попытки создать математические модели прогноза пространственно-временной динамики численности Artemia salina в озере Моно (Калифорния. США) не увенчались успехом, несмотря на редуцированную трофическую структуру экосистемы озера и не богатый видовой состав фитопланктона.

Сибирские модельеры-биофизики намерены попытаться решить эту проблему, опираясь на исследования популяции Artemia salina сверхсоленого озера Туз в Хакасии (аналог Мертвого моря). Однако у этой задачи существует "сибирская" специфика: прогноз динамики популяции и численности покоящихся яиц (для кормовых целей) должен быть совмещен с оценкой изменений бальнеологических свойств озера. Как правило, для сибирских бальнеологических курортных озер специалисты не имеют добротных объяснений, касающихся как природы биохимических носителей (точного списка веществ) лечебных свойств озерной воды, так и возможной роли микробиологических и вообще биологических процессов в формировании этих свойств. Такая задача — абсолютно новая для специалистов по прогнозу состояния водных экосистем, поскольку "обычные" задачи связаны с прогнозом состояния только "внутриэкосистемных" компонент (уровень "цветения" водорослей, концентрация органического вещества или типичных загрязнителей и т.п.) и не связаны с другими свойствами — "производными" от функционирования экосистемы.

В секции "Медицинские и биотехнологические аспекты исследования соленых озер" наибольшее количество докладов было посвящено эмпирическим исследованиям факторов, обуславливающих лечебный эффект озерной воды, а также вопросам производства биологически активных веществ (в частности пищевых добавок). Несколько сообщений были посвящены проблеме биоремедиации и использованию микроорганизмов для разработки технологии биологической инактивации техногенных загрязнителей. К биотехнологическим работам относятся и исследования в области разработки новых методов экспрессного биотестирования состояния водных экосистем.

Широте обсуждений проблем на форуме способствовало участие в конференции таких признанных научных авторитетов как академики РАН М.Иванов (Москва), Г.Заварзин (Москва), В.Пармон (Новосибрск).

Иностранные участники конференции.

Отмечено, что актуальной не только для исследований в области соленых озер, но и для лимнологии в целом, является работа в области создания универсальных математических моделей, пригодных для различных озерных экосистем. Модели подобного рода должны быть устроены на основе единой методологии, так, чтобы модель была практически полностью замкнутой по компонентам. Подобная схема должна быть выработана в ходе обмена мнениями между специалистами. Адаптация подобных моделей будет возможна на основании конкретных данных для различных озер.

Зачастую исследования в области соленых озер опираются на тезис о них, как реальных малых моделях морских экосистем, а также моделях древних водных экосистем. Научному сообществу необходимо обосновать этот тезис. В этом случае, озера, как более динамичные по сравнению с морскими системами, служат моделью, проверяющей эффективность управления состоянием экосистемы. Здесь чрезвычайно актуально развитие теории подобия водных экосистем, аналогично существующей в аэро- и гидродинамике.

Многие соленые озера имеют достаточно бедную функциональную структуру. В этом аспекте их можно исследовать, как возможную модель функционирования экосистем в случае уменьшения структурного биоразнообразия, вызванного антропогенным воздействием.

Следует отметить, что экстремальные условия соленых озер порождают находки уникальных организмов. В этом аспекте актуально исследование биоразнообразия соленых озер, механизмов адаптации организмов к экстремальным условиям среды обитания, исследования энергопластического обмена организмов. Подобный исследования могут иметь необычный интерес с точки зрения астробиологии.

Конференция — это не только научные сессии и доклады. Наверняка иностранным ученым запомнятся посещения основных соленых озер Ширинского района Хакасии и научного стационара Института биофизики СО РАН на озере Шира. Сотрудники ИБФ СО РАН испытывали настоящую гордость, демонстрируя ту приборную базу, которая используется ими при исследованиях соленых озер. Снисходительный настрой гостей при виде достаточно невзрачного стационара вскоре сменился восхищением по поводу разработанных в Институте биофизики оригинальных устройств для исследования вертикальных неоднородностей водных экосистем. Удивило и наличие высококлассного оборудования ведущих мировых фирм. "У меня в лаборатории микроскоп хуже", — прошептала одна австралийская коллега, зайдя в полутемный вагончик-лабораторию.

Еще одно "открытие" для зарубежных гостей — российская научная молодежь, ее исследовательский энтузиазм. Проблема привлечения молодежи в науку, судя по всему, стоит не только перед Россией. Американские исследователи знаменитого Mono Lake настойчиво приглашали молодых сибирских ученых провести совместные работы и в Хакасии и в Калифорнии.

Удачной оказалась презентация специализированного журнала "Aquatic Ecology", выпущенного в издательстве "Kluwer Academic Publishers", со статьями о результатах исследований экосистемы озера Шира (эксперименты, наблюдения, модели). Подобные специализированные выпуски главный редактор проф. Рамеш Гулати (кстати, выдвинутый Институтом биофизики на соискание звания "Почетный доктор СО РАН") любезно предложил в распоряжение байкальских лимнологов в ходе послеконференционного посещения оз. Байкал.

По окончании форума принято решение, в котором участники конференции отметили уникальный потенциал соленых озер, природных лечебных ресурсов, исторических памятников, ландшафтно-климатических зон, сосредоточенных на относительно небольшой территории республики Хакасия и имеющих общемировое значение. Также конференция рекомендовала активизировать работы по изучению и мониторингу состояния соленых озер, природных лечебных ресурсов и связанных с ними биоресурсов.

Решения конференции не остались без внимания. В настоящее время Правительство Республики Хакасия при активном участии всех заинтересованных сторон, в том числе и Института биофизики, разрабатывает комплексную программу "Изучение лечебных свойств водных ресурсов республики Хакасия".

Результаты конференции нашли свое продолжение и на мировом научном уровне. Убедившись в уникальности экологических ресурсов региона, высоком уровне научно-исследовательских работ, Международное Общество по Исследованию Соленых Озер (МОИСО) приняло решение о создании в своем составе Сибирской Группы МОИСО с трансформацией веб-сайта конференции в сайт Сибирской Группы. Основной задачей Сибирской Группы будет неформальная координация усилий российских ученых в исследовании соленых озер от Урала до Дальнего Востока.

Снимки из фотоархива конференции.

стр. 9