Станция на болоте. Ученые исследуют изменения климата
Первый в России пилотный проект по обводнению некогда осушенных торфяных болот вот-вот стартует в Ленобласти. Водно-болотные угодья, занимающие более 20 % территории нашей страны, сдерживают климатические перекосы. Особенно в регионах, где таких мест больше обычного. Да и вообще безоглядное «истребление» болот было, как признали теперь, ошибкой. Ведь они не только нивелируют резкие перепады температур и противостоят парниковому эффекту, но еще и хранят гигантские запасы пресной воды и влияют на гидрологический режим многих рек, делая их более полноводными. Наконец, и сами болота считаются водным объектом. Между тем самые продолжительные наблюдения за ними ведутся на окраине Петербурга. Известная среди специалистов всего мира Болотная станция Ламмин-Суо — одно из подразделений Государственного гидрологического института (ГГИ).
На этой метеоплощадке, расположенной на болоте, рядом со старыми приборами скоро появятся электронные, поясняет эксперт./ФОТО АВТОРА
Сосновый приют
Узкое шоссе вьется среди густых хвойных лесов. Наконец машина сворачивает на проселочную дорогу, где тоже всюду деревья. Даже не верится, что озерно-болотные просторы, да еще такие знаменитые, где‑то рядом. Но вскоре дорогу преграждает шлагбаум, за которым стоит стенд, не оставляющий сомнений. Он извещает, что здесь начинается охраняемый государством гидрологический заказник (общей площадью 380 га), где нужно вести себя в соответствии с правилами. Образуют его здешний болотный массив и окружающий лес, напоенный сосновым запахом.
Заказник был создан менее полувека назад. А вот болото Ламмин-Суо (что означает озерное), сформированное на месте древнего озера, насчитывает около 7,5 тысячи лет, поясняет Владимир Батуев, заведующий группой гидрологии болот ГГИ. Для него эти края как дом родной, и рассказывать о них он может часами.
А вопросов к нему немало. Почему, например, институтская станция появилась именно здесь? Казалось бы, Сестрорецкое болото (тоже заказник) подходило для этого лучше — оно и крупнее, и находится ближе к Петербургу. Верно, только в расчет брали иные доводы…
Трудно поверить, но решение об открытии гидрологических лабораторий при ГГИ советское правительство приняло в феврале 1945 года, когда еще шла война. Чуть позже севернее Зеленогорска началось строительство Главной экспериментальной базы ГГИ, охватывающей все направления гидрологии.
Вот недалеко от нее и была создана станция, на которой в январе 1950‑го начались регулярные наблюдения за уровнем болотных и грунтовых вод, осадками, промерзанием и оттаиванием болота и прочие. Подобные объекты в стране тогда уже были, и на территории соседнего с Ленинградом региона тоже — станция Мшинская под Лугой, Токсовская, Агвен-Суо (северо-восточнее Ладоги). Вообще система болотного мониторинга Гидрометслужбы СССР, к которой относилась ГГИ, была довольно обширной. Эта наблюдательная сеть состояла из 26 постов, «утвердившихся» в разных концах страны, и 12 полноценных исследовательских станций.
По медвежьим углам
Сегодня из них действуют лишь две: Брусовица в 30 км от Архангельска и Ламмин-Суо, возникшая на болотном массиве, который считается репрезентативным для всего Северо-Запада России. Причем последняя стала «первой среди равных». Она превратилась в методический центр этой службы (ныне Росгидромет) по разработке методик наблюдений за болотами и созданию приборов для их гидрологических исследований.
Но для чего ученые присматриваются к топким медвежьим углам? Ради фундаментальной науки, чтобы изучать болотные микроландшафты с их особой флорой и фауной? Не только, уверяют специалисты. Это помогает решать задачи, связанные со строительством дорог, трубопроводов и линий электропередачи, если они проходят через такие участки. Изучать заболоченные земли важно также для их грамотного освоения и при разработке торфяников. А поскольку советская страна вела мелиоративные работы и нуждалась в дополнительных видах топлива, каким был торф, следовало знать механизм появления болот и процесс их эволюции, водно-физические свойства торфяных залежей и тому подобное.
Позже, во время освоения нефтегазовых месторождений, многие из которых тоже «поселились» среди болот, прикладное значение таких изысканий расширилось. Наш собеседник не просто застал ту пору, он возглавлял одну из полевых партий ГГИ — ее специалисты исколесили полстраны, осуществляя подобные исследования…
Тем временем лес расступился, и мы оказались на поляне со зданиями по краям. Вот командный пункт станции. Направо от него — метеоплощадка (вторая обосновалась на болотах) в окружении хозяйственных построек, неподалеку стоит деревянный жилой дом. А в просвете между деревьями, в низине виднеется голубое блюдце воды.
Озерное болото, сравнительное небольшое (километр на два), является верховым. Туда не вливается ни один из ручьев — питается оно только за счет атмосферных осадков. Напротив, вода стекает из него по трем ручейкам: два из них относятся к бассейну озер Две Сестры (Питьевое и Купальное в обиходе). Это небольшие, но довольно глубокие, до 12 метров, водоемы. А третий пополняет озерцо Красавица, простирающееся на окраине местной земной хляби.
Названия говорят сами за себя. Первое из озер, находящееся прямо у станции — только спустись с пригорка, — служит источником питьевой воды для сотрудников. Другое привлекает любителей покупаться, хотя там нет песчаного пляжа. Несмотря на охранный статус заказника, они съезжаются сюда в теплые дни, оглашая окрестности тарахтеньем мопедов и квадроциклов. Насколько красиво третье озеро, знают теперь в основном владельцы выросших рядом усадеб.
Станционные смотрители
Посещать заповедную территорию болота в бесснежный период нельзя, но мало кто с этим считается, сетует Наталья Селянская, начальник станции. «Что ни день, — рассказывает она, — по нашим мосткам ходят приезжие, да еще удивляются: почему деревянные настилы тут не везде. Может, вам еще ковровую дорожку, говорю, постелить? Экотроп у нас нет, поймите. Да ладно бы только ходили: одни ломают наши приборы, другие уносят с собой термометры, чтобы поставить в своем парнике. А гидрологические скважины забивают мусором…»
Наталья Михайловна работает здесь 36 лет. В свое время штат техников и научных сотрудников Ламмин-Суо состоял из 18 человек, а перечень наблюдений был шире. Скажем, оценивали еще и химический состав болотной воды, снимали актинометрические показания (распределение солнечной энергии между поверхностью болота и атмосферой).
Приметы обветшания появились в 1990‑е годы. Охотники за металлом тогда вырыли провод, снабжавший электричеством фонари у мостков, которые тянутся на болоте. С той поры эта «тропа» из плах не освещается. И в зимнее время, когда поздно рассветает, показания приборов приходится снимать не дважды в день, как обычно, а один раз.
Но станционные смотрители, шесть человек, делают это ежедневно, невзирая на погодные условия и самочувствие, меняясь по графику. Большинство из них живут в Петербурге и до Зеленогорска добираются на электричке. Есть среди них люди пенсионного возраста, а есть молодежь, как Валерий, выпускник Института культуры, и орнитолог Андрей. На естественный вопрос о том, чем их привлекает это дело, руководитель станции отвечает: «Да то же самое, что и меня. Это только кажется, что болота однообразные и некрасивые, а чем больше их узнаешь, тем сильнее они «засасывают». Тут и воздух другой, дышится легче, и отдыхаешь душой. Идешь зимой на лыжах, смотришь: тут заяц пробежал, здесь побывал сохатый. А закаты в полнеба — разве не чудо?».
Вроде бы эка невидаль — болота. Но эти природные феномены, которые живут и развиваются по своим особым законам, настолько сложны, что диву даешься, считает Батуев, известный специалист по гидрологии болот. Потому‑то среди ученых нет единого для них определения, и споры об этом не утихают.
Мало кто знает, скажем, что болото как живой организм может ежегодно расти вверх в среднем на один миллиметр. Стало быть, за тысячу лет оно вырастет, изменив очертания, на метр. Или что под верховыми болотами обычно сухо: дно их отделяет от грунтовых вод слой земли 2,5 – 3 метра. А сфагновый мох, хороший антисептик, бывает более тридцати видов, половина из них встречаются на Ламмин-Суо. Как и некоторые виды краснокнижных растений вроде росянки.
Видеокамеры на Озерном
Или взять такой факт: если по каким-то причинам долго продлится сухой многолетний период и многие реки-озера обмелеют, пресная вода в болотах останется (испарится там лишь верхний слой). А ведь только в Западной Сибири, где самое большое в мире Васюганское болото, ее столько же, сколько содержат три годовых стока Оби — одной из самых полноводных рек длиной 3,6 тысячи километров. Ну и прочее из серии «удивительное — рядом».
Да, пренебрежительное отношение к этому чуду природы не оправданно, заключает эксперт. А любой болотовед, по его словам, должен разбираться во многих сферах науки, поскольку болотная экосистема состоит из разных компонентов — воды, растительности и торфа.
Такие специалисты-универсалы из СПбГУ и болотной секции лаборатории геоботаники Ботанического института РАН посещают Ламмин-Суо нередко, а студенты проходят там практику. Хорошо знают ее и зарубежные специалисты, которые приезжали сюда, чтобы ознакомиться с российским опытом изучения болотного комплекса…
Мой провожатый рассказывает об этом, пока мы идем по мосткам среди чахлых сосенок. И показывает скважины — своего рода шурфы с деревянными стенками. На одних уровень болотных вод измеряют гидрометрической рейкой. А на других определяют высоту грунтовой воды, применяя рулетку с хлопушкой (соприкасаясь с ней, она издает характерный звук). Скважин каждого типа в разных точках болота больше дюжины.
Установленные на Озерном приборы дают показания, позволяющие оценить испарение, атмосферные осадки, сток болота по ручьям, температурным режимам торфяной толщи и т. д. А наблюдения на метеостанциях (суходольной и болотной, где свой микроклимат) связаны с такими характеристиками, как температура и влажность воздуха, сила и направление ветра, атмосферное давление и др.
Сняв показания, вручную или с самописцев, работники станции вносят их в специальный журнал. Научные сотрудники ГГИ используют эти данные при написании статей и монографий. А в советские годы они издавались в ежегодных сборниках Гидрометеослужбы и были доступны всему научному сообществу.
Такой архаичный способ передачи оперативной информации устарел. Многие старые приборы еще хоть куда, но на смену им приходят электронные аналоги. Ламмин-Суо включили в проект «Модернизация и техперевооружение организаций Росгидромета» (она вошла также в международную сеть наземных исследований INTERACT), и с 2022‑го сюда стали приходить детища прогресса.
Сначала они появились на суходольной метеоплощадке. Потом стали «проникать» на болото, не вытесняя прежние, а соседствуя с ними. Постепенно электроника охватит все позиции на Озерном (освещение, к слову, будет восстановлено), и обстановку около каждого прибора будут отслеживать видеокамеры.
Сглаживая температурные пики
Некоторые виды наблюдений, с которыми тут давно распрощались, намечено восстановить. Но уже сегодня «умные» датчики ежечасно передают на станцию сведения в автоматическом режиме, а раз в квартал некоторые данные уходят в Росгидромет. Другое дело, что на всю нашу заболоченную страну двух станций маловато. Пришла пора возобновить комплексные исследования болотных зон и в других регионах. По прикидкам Владимира Ивановича, по три станции нужно иметь в Западной Сибири и европейской части страны. Хотя бы по одной — на Дальнем Востоке и в Восточной Сибири. То есть, чтобы восстановить государственную сеть наблюдений за целостной системой болото — озеро — река, требуется хотя бы семь-восемь подобных объектов.
Болота занимают в России более 8 % ее территории, а вместе с заболоченными землями — почти 22 %. Только исследованных болотных массивов в РФ, содержащих около трети мировых запасов торфа, свыше 60 тысяч, а на их долю приходится более половины мировой площади всех болот.
И что же? Одна пятая часть огромной страны сегодня словно укрыта за высоким забором. Это же абсурд, сокрушаются болотоведы. «Представьте: вы живете в пятикомнатной квартире и почти всю ее успели обжить, — делится Батуев. — Но что творится в пятой комнате, не знаете: может, там все давно уже прогнило или осыпается потолок…»
Одно утешает: нынешние вызовы, имеющие отношение к климатическим изменениям, заставляют обращать внимание на такие природные комплексы. Экосистемы болот занимают 8 % поверхности Земли, но они содержат около 30 % всего наземного углерода, уверяют специалисты. И эти колоссальные «емкости» (не осушенные болота) являются мощными аккумуляторами углекислого газа.
Мало того, что, постепенно накапливая тепло и отдавая его, болота сглаживают температурные пики. Играя важную роль в смягчении климатических перепадов, они сдерживают возрастание так называемого парникового эффекта. Чтобы реконструировать палеоклимат на болоте, а также составить прогноз или понять, сколько прослужит построенная там дорога, нужна математическая модель. А для этого требуется ряд наблюдений, охватывающий хотя бы полтора-два десятилетия. Здесь же, под Зеленогорском, такие работы ведутся более семидесяти лет. По длительности наблюдений и охвату изучаемых параметров подобной станции нет нигде в мире. Да и в развитии гидрологии болот как науки Ламмин-Суо сыграла особую роль.
ПРЯМАЯ РЕЧЬ
Михаил МАРКОВ, кандидат географических наук, зав. отделом прогнозирования гидрологических процессов и экспериментальных исследований ГГИ:
— Роль болот трудно переоценить. Это источник питания рек и регулятор их гидрологического режима, место обитания многих птиц. И средоточие важных ресурсов, играющих особую роль в поддержании биологического разнообразия.
Значительный вклад в становление и развитие гидрологии болот внесли исследования российских ученых. И большое значение в этой связи имеют наблюдения на Болотной станции ГГИ. Многолетние данные о гидрометеорологическом режиме болота Ламмин-Суо позволяют выявлять закономерности процессов, происходящих на олиготрофных болотах, и на их основе создавать методы расчета гидрологических характеристик болот для проектирования инженерных объектов.
В последнее время к прежним научным задачам добавилась еще одна: изучение влияния климатических изменений на гидрологические процессы в болотах. Важно также глубже понять, как те в свою очередь влияют на климат. Для расчетов и прогнозов гидрометеорологических характеристик болот ученые используются разные математические модели. Но решающее значение для оценки изменчивости гидрологического режима при меняющемся климате имеет большая, как на Ламмин-Суо, продолжительность наблюдений.
Использование электронных приборов позволит возобновить там комплексные тепловоднобалансовые исследования. А это даст возможность шире использовать потенциал болотной станции как в методическом плане, так и в сфере исследования гидрологии и гидрофизики болот. В том числе для оценки климатических изменений, разработки методических рекомендаций по снижению пожароопасности болот и торфяников, рационального использования и охране болот и т. д.
Между тем неоправданное в ряде случаев осушение болот приводит к их утратам. Так, известное болото в Шушарах сократилось почти вдвое после сооружения предприятий на его территории. Часть болот, которые пересекает северный участок ЗСД, также претерпели изменения. Многие садоводства в Ленобласти расположены на болотах и заболоченных землях. Вот только их осушение влечет порой изменения в гидрологическом режиме всей территорий: реки становятся мутнее (болота — естественный фильтр загрязнений), расход воды в них меняется. Кроме того, болота являются «зоной покоя» для многих птиц и животных, а это важно для сохранения биоразнообразия. Поэтому исчезновение болот прежде всего наносит удар по животному миру, флоре и фауне. Осознав это, некоторые страны начинают реализовывать программы по восстановлению болот.
В отличие от большинства стран Россия относит болота, по Водному кодексу, к водным объектам, что придает им охранный статус. Но они не внесены (за редким исключением) в государственный водный реестр, зачастую числятся в лесном фонде или в водном. Отсюда множество конфликтов и судебных разбирательств по землепользованию. Так, Кондакопшинское болото возле Царского Села специалисты считают болотом, а инвесторы-застройщики возражают и готовятся к его осушению и застройке.
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 117 (7446) от 29.06.2023 под заголовком «Станция на болоте».
Комментарии