Химическое загрязнение Авачинского залива Тихого океана, где в 2020 году массово погибли морские организмы и получили отравление люди, не связано с деятельностью человека. Его причиной могли стать извержения Жупановского вулкана на Камчатке. К таким выводам пришли участники экспедиции Русского географического общества «Камчатская экспедиция: комплексная экологическая оценка рек района Авачинской группы вулканов Камчатки».
Полевые отряды работали в бассейнах рек-притоков Авачинского залива в 2021 году. Весной 2022 года ученые подвели итоги исследований, которые они проводили более полутора лет. Пути миграции токсикантов в реках, анализ возможных источников поступления веществ техногенного происхождения с водосбора Авачинского залива в его акваторию изучали сотрудники Кроноцкого заповедника, географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова, ИПЭЭ РАН им. А.Н. Северцова.
Рис1. Схема притоков и годовой сток в Авачинский залив. Разными цветами показаны разные водосборы рек-притоков
«На водосборе Авачинского залива мы обнаружили мощные геохимические аномалии. То есть участки, где отмечаются высокие концентрации тяжелых металлов и металлоидов. Особое внимание привлекли склоны Жупановского вулкана. Здесь 12 июля 2015 года в ходе продолжительного эксплозивного извержения обрушился активный конус. Потом сошел лахар — грязевой поток, состоявший из крупнообломочного материала вулканической постройки. С момента схода лахара до настоящего времени формировалась новая русловая сеть. То есть горные породы размывались, а материал со стоком реки Налычева выносился в сторону Авачинского залива. Этот материал потенциально мог содержать неспецифические токсиканты, характерные для исследуемой территории», — рассказал руководитель экспедиционных работ, доцент кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ Сергей Чалов.
Фотограмметрическими методами ученые определили объем отложений, которые были вынесены в результате обрушения вулкана в русловую сеть: 0,12-0,18 куб.км. Однако их размыв приносит только 20% выносимых р. Налычева взвесей.
Исследователи составили каталог зон повышенных концентраций токсикантов в грунтах. В некоторых реках, стекающих с Козельского вулкана, повышены природные концентрации меди (в 5-7 раз), свинца (в 3 раза), цинка (в 6-9 раз).
Зон загрязнения поверхностных ландшафтов в результате хозяйственной деятельности не выявлено. В этой связи особый интерес представляли окрестности Козельского полигона ядохимикатов, военного полигона Радыгино. Именно он рассматривался в качестве источника поступления токсичных органических соединений в речную сеть и океан.
Рис2. Контуры Авачинского залива
«Огромный массив данных о микроэлементном составе проб воды, грунта, взвесей и речных отложений на полигоне мы собрали в первой половине 2021 года, то есть через полгода после события 2020го года. Во всех пробах района Козельского полигона концентрация хлор-органики составляла 0.01 ± 0.004 мкг/куб.см при растворимости 0.05 мкг/куб.см (ПДК = 0.02 мкг/куб.см). То есть это следовые концентрации, встречаемые на уровне точности определений», — пояснил Сергей Чалов.
Ученые установили, что объемы поступления водного стока с водосбора в Авачинский залив таковы, что для формирования экологически опасных концентраций токсичных веществ (тяжелые металлы, хлор-органические соединения) их современные значения в реках должны быть увеличены в тысячи раз в течение суток, или в десятки раз – постоянно в течение года. Подобные выводы основаны на результатах оценки речного притока в Авачинский залив (2.3 куб.км воды в год) и объема вод прибрежной зоны Авачинского залива (18.1 куб.км воды).
«Эти результаты подтверждает также биоиндикация лососевых рыб. Мы изучили мальму, которая широко распространена в реках Камчатки и является удобным тест-объектом. Ни в одном из обследованных водотоков содержание поллютантов в печени молоди лососевых рыб не достигало ПДК из СанПИН 2.3.2.1078-01. В свою очередь концентрация металлов в реках не достигала значений, которые могут привести к функциональным нарушениям в организме рыб. Таким образом, химическое загрязнение водотоков в течение последних двух-трёх лет (срок жизни молоди мальмы в реках) не представляло опасности для рыбного населения, молодь лососевых рыб продолжала кормиться и зимовать в реках», — сказал кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник института проблем экологии и эволюции РАН им. А.Н.Северцова Евгений Есин.
Изучив различные возможные источники химического загрязнения Авачинского залива, ученые смогли однозначно отрицательно ответить на вопрос: могли ли какие-либо процессы на водосборе привести к поступлению токсичных веществ в количестве, опасном для экосистемы океана и его прибрежной зоны?
Результаты экспедиционных работ, проведенных в ходе проекта РГО на Камчатке, подтвердили данные о природном генезисе наблюдавшихся событий и подтвердили, что «красные приливы» (массовое цветение токсичных водорослей) являлись наиболее вероятной причиной гибели морских животных на Камчатке в сентябре 2020 года. Напомним, тогда на побережье и в акватории Авачинского залива Тихого океана, а также на Халатырском пляже, расположенном в непосредственной близости от города Петропавловска-Камчатского, была зафиксирована массовая гибель морских ежей, морских звезд, брюхоногих и двустворчатых моллюсков (мидий), хитонов (панцирных моллюсков) и крабов.
