Гидроэкологическая безопасность озера в условиях антропогенного пресса и изменений климата возможна при постоянном наблюдении ученых за его состоянием.
Байкальский институт природопользования СО РАН в 2024 году реализовывал 16 проектов, финансируемых Российским научным фондом по различным научным направлениям. Среди них проект, посвященный гидроэкологической безопасности озера Котокель — одного из излюбленных мест отдыха местных жителей и гостей республики. О предварительных результатах проекта мы решили поговорить с директором БИП СО РАН, член-корреспондентом РАН Ендоном Жамьяновичем Гармаевым.
— Ендон Жамьянович, озеро Котокель известно обывателю с точки зрения прекрасного отдыха на нем. Но, любопытным хотелось бы заглянуть в его глубину. Охарактеризуете его гидрохимические данные?
— Озеро Котокель (в литературе Котокельское, реже Катакель) — самое крупное из озер восточного побережья Байкала и третье по площади (площадь поверхности 68,9 км²) после Хубсугула (Монголия) и Гусиного (Бурятия) в бассейне Байкала. Оно расположено в 2 км от Байкала и имеет прочную связь с ним через систему рек. В свое время это был один из наиболее продуктивных рыбохозяйственных водоемов Забайкалья. Небольшие глубины способствовали тому, что вода в озере летом теплая и прогревается до 25–26 °C. Но, резко возросшая в 80–90‑х гг. ХХ в. рекреационная нагрузка на водоем в сочетании с неблагоприятными природными факторами привели к потере озером рыбохозяйственного значения, а затем и к экологической катастрофе.
Следует напомнить, что на побережье оз. Котокель расположены четыре поселения: Ярцы, Исток, Котокель и Черемушка, численность населения которых составляет от 70 до 145 человек. В 1991–1993 гг. на берегах озера помимо четырех поселений располагался 41 объект отдыха (турбазы, дома отдыха, санатории), из которых только 2 были оснащены очистными сооружениями. Многократное увеличение темпов поступления в водоем биогенных веществ, снижение проточности и уровня воды привели к росту фитопланктонной биомассы, особенно цианобактерий — продуцентов токсинов. Об этом свидетельствуют исследования, проведенные коллегами из Лимнологического института. Негативное влияние на экосистему озера усугубилось массовым развитием занесенной в водоем элодеи канадской ElodeaCanadensis и столь же массовым ее отмиранием в 2000‑х гг. Развитие деструкционных процессов при отсутствии каких-либо мелиоративных работ на озере привело к потере, как я уже подчеркивал, рыбохозяйственного значения водоема — произошло резкое (в 20 раз) снижение уловов.
С весны 2008 г. до конца июля 2009 г. в озере наблюдалась массовая гибель рыб (плотвы, окуня, леща, щуки), сопровождавшаяся заболеваниями и гибелью домашних животных (кошек и собак), потреблявших рыбу из озера. В июле 2008 г. среди населения Прикотокелья стали регистрироваться случаи заболевания, в т. ч. тяжелые (17 чел.) и со смертельным исходом (1 чел.), проявляющиеся в парезе скелетной мускулатуры и острой почечной недостаточности, диагностируемые как Гаффская болезнь. Вспышка Гаффской болезни на оз. Котокель оказалась самой продолжительной на территории России — озеро оставалось неблагополучным в течение 7 лет.
— Что представляет собой Гаффская болезнь и были ли зарегистрированы ранее подобные вспышки в стране?
— Гаффская болезнь, или алиментарно-токсическая пароксизмальная миоглобинурия, — остропротекающее редкое заболевание невыясненной этиологии, спорадически возникающее среди рыб (карась, карп, щука, налим, судак, окунь, ерш, язь и др.), некоторых плотоядных животных, птиц и человека. Заболевание возникает при потреблении рыбы, которая в период своей жизни в водоеме приобрела токсические свойства.
С 1924 по 2024 г. в мире была зарегистрирована 31 вспышка заболевания. Несмотря на столетнюю историю Гаффской болезни и распространение по всему миру, ее причины и механизм развития до настоящего времени не раскрыты в полной мере. Исследователями было выяснено, что часто токсичность водоемов проявляется после длительных периодов маловодья, особенно, если впоследствии они сменяются стремительным подъемом воды и затоплением прилегающих территорий. Кроме того, возможно влияние на токсинообразование цветения водоемов и наличия в составе флоры значительного количества сине-зеленых водорослей. В некоторых случаях было выявлено, что уровни Fe, Mn и ХПК имели отклонения в каждой отобранной пробе озерной воды, а в некоторых образцах — превышение предельно допустимых концентраций As, Al, NH4+ и pH, а также наличие колиформных бактерий в донных отложениях. Совокупность этих факторов может способствовать образованию токсина Гаффской болезни, накоплению его в рыбе и формированию неблагополучного очага. В связи с этим комплексный анализ гидрологических и гидрохимических данных с целью выявления факторов риска возникновения Гаффской болезни являются важной задачей.
Комплексное эколого-биологическое исследование озера было проведено в 2008–2009 гг., результаты которого приведены в монографии «Озеро Котокельское: природные условия, биота, экология». В последующие 15 лет, прошедших после обнаружения Гаффской болезни и приостановки использования водоема, исследования носили фрагментарный, кратковременный и часто узконаправленный и ограниченный характер.
— А потом на озере был введен запрет на купание, ловлю рыбы и т. д., то есть объявлен карантин. Не так ли? Помогли ли эти меры улучшить экологическую ситуацию? Что еще было сделано для оздоровления озера?
— С июня 2009 г. по май 2017 г. на озере действовал запрет на его использование в рекреационных, питьевых и хозяйственно-бытовых целях. Снижение рекреационной нагрузки, мероприятия по улучшению гидрологического режима озера путем повышения его проточности и уровня воды за счет перераспределения притока-стока способствовали улучшению состояния экосистемы озера. В последние годы поток туристов на озеро постоянно увеличивается.
В 2023–2024 гг. Министерством природы и экологии Республики Бурятии был реализован комплекс мероприятий по экологическому оздоровлению озера Котокель, направленных на восстановление его способности к самоочищению и воспроизводству компонентов водной экосистемы. Проведены работы по очистке мелководья озера и береговой полосы от камыша, отмерших водорослей и донных отложений в месте массового отдыха людей (на участке северного побережья длиной 3.9 км).
Комплексная оценка качества воды с экологических позиций для оз. Котокель — водного объекта на Байкальской природной территории, имеющего высокую социально-экономическую значимость, важна не только для определения текущего уровня загрязнения воды и выявления факторов риска повторения Гаффской болезни, но и для классификации качества воды как основы для оценки эффективности принятых и разработки новых экологических и экономических решений.
В настоящее время нами проанализированы данные по изменчивости уровня оз. Котокель за последние 40 лет. Анализ многолетних данных по уровню озер Котокель и Байкал, а также увлажненности территории показал более сильную взаимосвязь уровня Котокеля (0.61, р <0.05) с уровнем Байкала нежели с количеством осадков (0.38, р <0.05), что может быть обусловлено гидравлической связью водоносных горизонтов трещинных вод Байкальской гидрогеологической складчатой области.
Также обобщены результаты гидрохимических исследований оз. Котокель за 2015–2024 гг. Показано, что сезонная и многолетняя динамика химического состава вод определяется уровенным режимом озера и степенью развития фитопланктона. Отмечена тенденция к накоплению в воде сульфатов, что может быть связано с антропогенным влиянием. Затопление прибрежных территорий при повышении уровня озера сопровождается поступлением органических веществ и повышением в озерных водах концентраций нитритов, фосфатов и трудноокисляемого органического вещества (ХПК). В маловодные годы наблюдаются вспышки массового развития фитопланктона, сопровождающиеся повышением рН, мутности, содержания общего фосфора. Содержание и пространственное распределение тяжелых металлов в оз. Котокель характеризуется высокой неравномерностью, особенно для железа, марганца и цинка, и никеля, что связано с разгрузкой трещинно-жильных вод из расположенных в Котокельской котловине разломов. Наибольшие концентрации отмечаются в подледный период, когда отсутствует ветровое перемешивание воды и преобладает грунтовое питание.
Из 31 определенного в ходе исследования показателя 15 с различной частотой превышали российские нормы ПДК для рыбохозяйственных водоемов. Для подледного периода была характерна загрязненность по таким показателям как растворенный кислород, Fe, Mn, Zn, в летний период — рН, общий фосфор. Необходимо отметить, что для оз. Котокель характерна устойчивая загрязненность трудноокисляемыми (ХПК) и легкоокисляемыми (БПК) органическими веществами, состав которых к настоящему времени мало изучен. Ранее нами было установлено наличие и содержания фталатов в подледный период в воде оз. Котокель, поэтому дальнейшее исследование профиля, содержания и поведения органических загрязнителей в озере несомненно важно и будет продолжено.
— Сегодня очень актуальна тема микропластика. Проводили ли вы по проекту исследования по содержанию микропластика в воде озера Котокель?
— Микропластик сейчас можно найти практически везде. Мы провели скрининговые исследования на озере Котокель и обнаружили частицы микропластика в воде. Распределение пластиковых частиц по размерам было неравномерно и большинство из них имели размер от 20 мкм до 1,4 мм (около 85 %). По форме преобладали волокна, которые составляли до 92 % от общей выборки. Также были обнаружены пленки и фрагменты. Определение типа микропластика и возможных источников его происхождения будут выполнены на следующем этапе исследований.
— Сейчас показатели качества воды в озере улучшаются или еще вызывают опасения?
— Оценка изменений состояния водоема по сезонам 2023–2024 гг. и, для сравнения, по литературным данным за 2008–2009 гг., проводилась с использованием российских и международных индексов качества воды, а также индексов трофического состояния. Результаты расчета индексов показали, что качество воды в оз. Котокель в 2023–2024 гг. варьировало от «чистой» до «загрязненной». В 2008–2009 гг. качество воды было несколько хуже и изменялось от «слабо загрязненной» до «сильно загрязненной». Для оз. Котокель характерно ухудшение качества воды и повышение трофности в летний и осенний периоды, в подледный период наихудшим качеством характеризуются придонные слои воды.
Резюмируя, я хочу обратить внимание на то, что принятые меры по ограничению рекреационной нагрузки (до 2017 г.) и повышению проточности водоема положительно сказались на качестве вод озера. Однако, сочетание неблагоприятных факторов, таких как большие колебания уровня озера (затопление прибрежных территорий (в 2021 г.) после длительного маловодного периода, последующее снижение уровня озера (в 2023–2024 гг.), и неблагоприятные климатические факторы в виде длительных высоких температур в вегетационный период (в 2024 г.), а также геофизические факторы (разгрузки трещинно-жильных вод), приводят к резкому снижению качества воды и повышению трофности озера. Отмеченные в 2024 г. повышенные уровни железа, марганца, ХПК, рН, аммония в пробах озерной воды, факты замора молоди рыб весной и летом, интенсивное цветение водоема вызывают некоторую настороженность, поскольку, как было отмечено ранее, потенциально могут быть предвестниками появления токсина Гаффской болезни в водоеме. В связи с этим, важнейшей задачей остается продолжение исследований с целью выявления критических показателей загрязнения и механизмов функционирования водной экосистемы оз. Котокель, для разработки научных основ обеспечения гидроэкологической безопасности озера в условиях антропогенного пресса и изменений климата.
Озеро Котокель расположено на восточном побережье Среднего Байкала в 2–3 км от него, между устьевыми частями рек Турка и Кика на высоте 461 м. В северной части озера находится большой каменистый остров — Монастырский — площадью 2.3 км2. В проливе между островом и западным берегом проходит борозда с глубинами до 14 м, при этом глубины свыше 6 м занимают лишь 7% от всей площади акватории, 41% приходится на глубины от 2 до 4 м.
Из истории:
Площадь озера Котокель составляет около 70 квадратных километров, а название в переводе с эвенкийского языка означает «озеро-нож» и обусловлено соответствующей формой водоема. Озеро связано с Байкалом напрямую через реку Коточик, в которую, в свою очередь, впадает река Исток, берущая свое начало из Котокеля.
Котокель имеет не только природное, но и историческое значение, став своеобразным музеем советского туризма. В XIX веке озеро, принадлежащее на тот момент Селенгинскому монастырю, ежегодно давало до 75 тысяч пудов рыбы. Основной добычей были окунь, сорога и язь. Монахи ухаживали за озером, а рыбаки арендовали его в обмен на часть улова. В конце века на берегах поселились семейские — старообрядцы, основавшие село Исток. Озеро обеспечивало жителей рыбой и водорослями, которые использовали для кормления животных, особенно в годы войны. А в 1950‑х годах на его берегах активно работали рыболовные бригады.
Во времена СССР водоем стал одним из главных мест отдыха жителей Бурятии. В советские времена здесь стали функционировать туристические базы, построенные крупными предприятиями, такими как авиационный завод и ЛВРЗ. Для местных жителей озеро стало символом советского отдыха: палатки, рыбалка, песни у костра и другие развлечения. В 2000‑х на Котокеле насчитывалось около 40 баз отдыха.
