Исследователи Научно-технологического университета «Сириус» завершили двухлетний проект Российского научного фонда «Влияние сезонной изменчивости стока средних и малых рек Большого Сочи на экологическое состояние прибрежных вод». Учёные получили комплексный массив гидрохимических данных по пяти основным рекам региона, охватывающий все сезоны года, и выявили закономерности, определяющие поступление веществ из речных бассейнов в прибрежную акваторию Чёрного моря. Результаты работы позволили существенно расширить представления о влиянии климатических изменений и антропогенной нагрузки на водные экосистемы северо-восточной части Чёрного моря и сформировали научную основу для долгосрочного экологического мониторинга региона.
Прибрежная зона Чёрного моря испытывает всё более заметное влияние как климатических изменений, так и хозяйственной деятельности человека. Одним из основных путей поступления в море биогенных веществ, микроэлементов и других соединений остаются речные системы. Однако малые и средние реки Черноморского побережья изучены значительно хуже крупных водотоков, несмотря на их важную роль в формировании экологического состояния прибрежных экосистем.
В рамках проекта исследователи провели масштабный цикл полевых, лабораторных и аналитических работ. Были изучены устьевые области рек Мзымта, Сочи, Хоста, Мацеста и Кудепста, а также выполнены дополнительные исследования в водосборах крупнейших рек региона. Учёные собрали и проанализировали данные по всем сезонам года, включая показатели кислотности, щёлочности, содержания растворённого кислорода, биогенных соединений, кремния, макро- и микроэлементов. Такой единообразный набор измерений впервые был получен одновременно для пяти рек Большого Сочи.
Исследование также позволило впервые подробно описать сезонные особенности химического состава рек региона. Учёные установили, что зимой в речных водах наблюдаются минимальные концентрации биогенных веществ. Весной их содержание резко возрастает вследствие паводкового стока и выщелачивания веществ из почв. Летом фиксируются максимальные уровни биогенной нагрузки и снижение содержания растворённого кислорода в устьевых участках малых рек, тогда как осенью гидрохимические показатели постепенно возвращаются к фоновым значениям.
«Наиболее важным результатом стало получение первого для региона комплексного и сопоставимого набора гидрохимических данных сразу по пяти рекам Большого Сочи, охватывающего все сезоны года. Мы впервые выполнили единообразные измерения широкого спектра показателей. Особенно значимым оказалось выявление выраженной сезонной структуры химического состава рек, а также существенных различий между отдельными водосборами, обусловленных как природными факторами, так и антропогенной нагрузкой», — отмечает руководитель проекта, старший научный сотрудник направления «Геоэкология» Международного научного центра в области экологии и вопросов изменения климата Юлия Моисеева.
Особое внимание исследователей привлекла река Мацеста. Анализ показал, что её химический состав существенно отличается от других рек региона из-за влияния термальных подземных вод сульфидного типа. В водах Мацесты были зафиксированы устойчиво повышенные концентрации кремния, аммонийного азота и ряда микроэлементов.
«Река Мацеста представляет собой уникальный природный объект, где поверхностный сток взаимодействует с термальными водами. Мы установили, что именно этот фактор определяет многие особенности её химического состава. Полученные результаты позволяют лучше понимать вклад природных геохимических процессов в формирование качества речных вод и более точно отделять естественные особенности от последствий антропогенного воздействия», — подчёркивает Юлия Моисеева.
Ещё одним важным результатом стало уточнение роли реки Мзымта в формировании гидрохимического режима прибрежной зоны Чёрного моря. Данные двухлетних наблюдений подтвердили, что Мзымта остаётся главным источником низкоминерализованных вод благодаря особенностям геологического строения бассейна и значительной доле ледникового питания.
По итогам проекта учёные сформировали единую базу данных, включающую результаты двух лет полевых исследований, лабораторных анализов и климатических наблюдений. Она охватывает все основные группы гидрохимических параметров и может стать основой для последующих межгодовых сравнений, экологического мониторинга и создания прогностических моделей.
Полученные результаты имеют не только фундаментальное, но и прикладное значение. Они могут использоваться для оценки рисков загрязнения прибрежных вод, совершенствования систем экологического мониторинга, разработки программ управления речными бассейнами и корректировки природоохранных мероприятий на Черноморском побережье.
«Именно малые и средние реки являются основными путями поступления биогенных веществ в прибрежную зону моря. Регулярный мониторинг позволяет своевременно выявлять изменения качества воды, оценивать эффективность природоохранных мер и прогнозировать риски для экосистем. Созданная в ходе проекта база данных открывает возможности для построения прогностических моделей и позволит перейти от фиксации уже произошедших нарушений к научно обоснованному предупреждению экологических рисков», — отмечает руководитель проекта.
Результаты проекта представлены на российских и международных научных конференциях и опубликованы в профильных научных журналах. Полученные данные станут основой для дальнейших исследований влияния климатических изменений и антропогенной нагрузки на водные экосистемы Черноморского побережья России.
Автор: Элина Стоянова