Снижение загрязнений не приводит к полному восстановлению северной природы

Деятельность человека меняет природу. В XX веке в связи с развитием промышленности увеличилось содержание парниковых (водяной пар, углекислый газ, метан, озон) и кислотообразующих (оксиды серы и азота) газов в земной атмосфере. Это привело к значительному росту температуры воздуха, неустойчивости климата, нарушению гидрологических циклов, а также к закислению водоемов и деградации растительности и почв.

Эти явления очень выражены в Северной Америке и Европе: рост кислотообразующих выбросов здесь связан с развитием индустрии, а климатические изменения — с тем, что в высоких широтах парниковый эффект проявляется значительно ярче. К концу прошлого века негативное воздействие на окружающую среду снизилось, как в связи с принятием природоохранных мер, так и вследствие прекращения деятельности некоторых предприятий. Логично было бы предположить, что негативные явления по прошествии нескольких десятилетий исчезнут или по крайней мере сгладятся, и природа начнет возвращаться к «исходной точке».

Ученые из Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН и Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН сопоставили данные многолетних исследований геохимии водоемов Кольского полуострова и архив сведений о климате в этом регионе. Результаты анализа они представили в седьмом номере журнала «Геохимия» за 2022 год. Выяснилось, что несмотря на снижение содержания кислотообразующих газов в атмосфере, состав поверхностных вод региона не восстанавливается.

Исследование охватило 28-летний период с 1990 по 2018 годы. Началось оно в период активной кооперации Кольского научного центра с институтами соседних стран: Финляндии, Норвегии и Швеции. Состав воды изучали в 75 малых озерах Мурманской области с интервалом в 4–5 лет. В исследования включались озера площадью от 0,4 до 20 квадратных километров, не подверженные антропогенному загрязнению напрямую. Влияние внутригодовых и сезонных изменений минимизировали отбором проб в период осеннего охлаждения: в сентябре для тундровых озер, в октябре — для таежных.

Из архива климатических измерений были использованы среднемесячные температуры приземного слоя воздуха в период открытой воды (с июня по сентябрь), полученные по четырем станциям на северо-западе, севере, в центральной части и на юге полуострова. Для понимания геохимических процессов ученые изучили геологическую структуру и ландшафты региона.

Данные метеонаблюдений показали, что в последние десятилетия в регионе летом неуклонно возрастают как средняя температура воздуха, так и количество осадков. Водоемы, характеризующиеся низкой минерализацией, а также низким содержанием органических веществ в связи с геологическими и климатическими условиями, к концу XX века под воздействием антропогенных выбросов были загрязнены оксидом серы, медью и никелем. В ответ на снижение эмиссии снизилось и содержание в воде этих веществ, выросла ее кислотонейтрализующая способность.

Ряд озер, однако, продолжает демонстрировать закисление, что с большой вероятностью связано с составом горных пород. Содержание растворимых органических веществ в воде большинства озер нарастало до 2010 года, затем этот показатель несколько стабилизировался, но так и не вернулся к природному значению. Синхронно с повышением температуры растет и содержание биогенных элементов — азота и фосфора.

Ученые предполагают, что этот процесс в небольшой степени связан с поступлением биогенных элементов из отходов добычи и переработки полезных ископаемых. Больший вес имеют биогеохимические процессы на водосборе и в водоеме, вызванные снижением потока кислот на водосборы и потеплением климата. Возможно ли, что запущенные процессы приведут к восстановлению озер до природных показателей? Исследователи считают это маловероятным. Биогеохимические циклы и в дальнейшем могут трансформироваться в ту или иную сторону, но при продолжении потепления климата и меняющихся антропогенных нагрузках (как в сторону их увеличения, так и снижения) возврата к природным показателям не будет.

КНЦ РАН

48 статей

Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.

Показать больше