Участие «Норникеля» в научных исследованиях окружающей среды в регионе присутствия стало составляющей деятельности компании. Одним из аспектов такой работы является изучение биоразнообразия Арктики и уникальных природных объектов, в частности реликтового озера Могильного на острове Кильдин.
Исследование озера Могильного – это не только ключ к пониманию его прошлого и современных процессов, но и потенциальный источник новых научных открытий. Интересы учёных в этой области совпадают с экологической политикой «Норникеля», который ведёт систематическую работу по изучению и сохранению биоразнообразия этой части России. Компания проводит совместные с учёными исследования не только вблизи своих промышленных площадок, но и на отдалённых от производства территориях.
Организованная в прошлом году «Норникелем» научная экспедиция совместно с институтом биологии Карельского научного центра РАН и Кольской ГМК на озеро Могильное стала очередным этапом сотрудничества компании с фундаментальной наукой. Учёные провели глубоководные исследования водоёма, в котором обитает уникальный вид рыбы – кильдинская треска.
Участник экспедиции, старший научный сотрудник лаборатории экологии рыб и водных беспозвоночных Карельского научного центра РАН, кандидат биологических наук Денис Ефремов поделился первыми результатами изучения озера, которое испытывает на себе последствия изменения климата, и его обитателей.
Участник экспедиции, старший научный сотрудник лаборатории экологии рыб и водных беспозвоночных Карельского научного центра РАН, кандидат биологических наук Денис Ефремов поделился первыми результатами изучения озера, которое испытывает на себе последствия изменения климата, и его обитателей.
Многослойный «пирог»
Озеро Могильное на острове Кильдин в Кольском районе Мурманской области — уникальный реликтовый водоём, сформировавшийся около 1000 лет назад, единственный в России с многослойной структурой воды. Когда-то оно было частью моря. Однако затем произошло отделение береговым валом Баренцева моря и озеро замкнулось, став самостоятельным водоёмом. Его особенность в том, что оно состоит из нескольких слоёв воды.
Верхний пятиметровый слой озера — это прозрачная пресная вода. Ниже лежит слой смеси солёной и пресной воды, а под ним — третий слой, представленный водой с солёностью около 32 промилле. Особой красотой отличается второй слой: летом обитающие здесь пурпурные бактерии окрашивают воду в розоватый цвет. Эти бактерии служат естественным щитом: они поглощают сероводород и не пропускают его в вышележащие слои.
В каждом из них кипит своя особая жизнь, чьё существование напрямую зависит от сохранения стабильности внешних условий. В самом низу залегает слой с большой концентрацией сероводорода, что делает его безжизненным.
Примечательно, что в озере не произошло вымирания типичных морских видов, населявших водоём, когда оно было частью залива Баренцева моря. В таком изолированном состоянии они пребывают уже около тысячи лет и продолжают функционировать. С точки зрения науки это пример микроэволюции, когда эти виды обитали в одних условиях, оказались в других и начали адаптироваться к новой обстановке. Поэтому происходящие в озере изменения интересны учёным в плане формирования локальных процессов приспособления.
ДЕНИС ЕФРЕМОВ,
старший научный сотрудник лаборатории экологии рыб и водных беспозвоночных Карельского научного центра РАН:
«В ходе летней экспедиции нам удалось установить, что сообщение озера с морем сохранилось. Мы смогли зафиксировать наличие тока воды на глубине пяти метров сквозь дамбу, что было известно до нас. То есть между озером и морем идёт постоянный водообмен. Во время прилива в Баренцевом море наблюдалось поверхностное течение сквозь дамбу в сторону озера. При полном отливе происходил отток воды из озера в море. В научной литературе раньше такие процессы не описывались. Мы также убедились, что на озеро очень сильно влияют осадки. Во время нашей экспедиции на протяжении 3-4 дней наблюдался сильный шторм, шёл дождь. И уровень воды поднялся примерно на 25 сантиметров. Это нетипично для обычных озёр, которые имеют стоки».
Научные исследования проводили на глубине – участники экспедиции погружались в водную пучину в водолазных костюмах с аквалангами. Наблюдения подтвердили, что в озере Могильном сохранились три вида рыб, которые и раньше попадали в поле зрения исследователей: кильдинская треска, атлантический маслюк и трёхиглая колюшка.
Сероводородная угроза
Кильдинская треска стала предметом особого внимания членов экспедиции.
Она – уникальный пример микроэволюции: более 1000 лет в изоляции, в реликтовом озере с условиями, которых предположительно больше нет нигде в мире. Понимание того, как этот вид выживает и что ему угрожает, сулит новые научные открытия и поможет оценить изменения в закрытой экосистеме Арктики. Кильдинская треска примечательна и тем, что она приспособилась к жизни в многослойной среде с разной солёностью и сероводородным дном. Однако предыдущие исследования указывали на проблемы, связанные с расширением сероводородного слоя. Он поднимается всё выше и может привести к гибели ихтиофауны, включая уникальную кильдинскую треску.
Сероводородная угроза
Кильдинская треска стала предметом особого внимания членов экспедиции.
Она – уникальный пример микроэволюции: более 1000 лет в изоляции, в реликтовом озере с условиями, которых предположительно больше нет нигде в мире. Понимание того, как этот вид выживает и что ему угрожает, сулит новые научные открытия и поможет оценить изменения в закрытой экосистеме Арктики. Кильдинская треска примечательна и тем, что она приспособилась к жизни в многослойной среде с разной солёностью и сероводородным дном. Однако предыдущие исследования указывали на проблемы, связанные с расширением сероводородного слоя. Он поднимается всё выше и может привести к гибели ихтиофауны, включая уникальную кильдинскую треску.
Кильдинская треска— эндемик, единственное в мире место его обитания — небольшое (560 на 280 м) уникальное озеро Могильное, расположенное в северной части Кольского полуострова, у юго-восточного побережья острова Кильдин. Уникальность озера заключается в наличии нескольких слоёв разной степени солёности. Треска водится в средних слоях толщиной около 4 м и солёностью 8-28%, изредка появляясь в верхних слоях у мелководья для питания. Столь необычное место обитания кильдинской трески стало решающим фактором в формировании её как отдельного подвида. Треска проникла в озеро, когда то ещё являлось морской лагуной, и осталась в нём, когда приблизительно в десятом веке озеро отделилось от моря перемычкой-валом.
Чем кильдинская треска отличается от атлантической? Обычная треска — рыба придонная. Она живёт у дна, ищет там еду: крабов, креветок, мелкую рыбу. У неё большой рот, мощные челюсти, острые зубы. Она — хищник с обычным размером до полутора метров.
Кильдинская треска гораздо меньше. Самые крупные экземпляры — около семидесяти сантиметров. Она живёт семь-восемь лет, а не двадцать, как её морская родственница.
За время существования в стеснённых условиях озера кильдинская треска изменилась внешне. Голова стала больше, рот меньше, челюсти короче, зубы слабее.
Такие изменения связаны с тем, что кормовая база в озере не такая богатая, как в море. Треске приходится питаться тем, что есть: мелкими рачками, червячками. Ей просто не нужен большой рот и мощные челюсти. Эволюция убрала лишнее.
Есть ещё одно удивительное отличие. Обычная треска мечет икру у дна. Икра падает, прилипает к камням, оттуда появляются мальки.
Кильдинская треска не может так делать. Потому что дно — это смерть. Там сероводород. Если икра упадёт на дно, она погибнет. Поэтому кильдинская треска мечет икру прямо в толщу воды. Она плавает, дрейфует, развивается прямо в воде. Обитателям озера Могильного приходится проявлять чудеса изобретательности, чтобы выжить.
По оценкам учёных, в озере осталось около двухсот особей этого редкого вида рыбы. Поэтому захват сероводородом и так небольшого жизненного пространства кильдинской трески может поставить под угрозу существование этих обитателей.
Денис Ефремов высказал гипотезу, почему это происходит.
– Причиной расширения сероводородного слоя являются бактерии, которые живут на дне. Они перерабатывают органику, поступающую в озеро. Мы предполагаем, что процесс накопления сероводорода ускоряется за счёт внесения дополнительной органики. Она может поступать от листвы кустарников, которые растут около озера. Особенно большое её количество попадает во время листопада и ветров. Свою лепту вносят отходы жизнедеятельности птиц, активно гнездящихся на берегу и пережидающих морские штормы в спокойном водоёме. В «удобренном» озере, в верхнем прогретом распреснённом слое бурно разрастаются нитчатые водоросли, а штормовые ветра и волнение сбивают их в комья, которые опускаются на дно. «Это тоже даёт бактериям дополнительную пищу», – считает научный сотрудник.
Денис Ефремов высказал гипотезу, почему это происходит.
– Причиной расширения сероводородного слоя являются бактерии, которые живут на дне. Они перерабатывают органику, поступающую в озеро. Мы предполагаем, что процесс накопления сероводорода ускоряется за счёт внесения дополнительной органики. Она может поступать от листвы кустарников, которые растут около озера. Особенно большое её количество попадает во время листопада и ветров. Свою лепту вносят отходы жизнедеятельности птиц, активно гнездящихся на берегу и пережидающих морские штормы в спокойном водоёме. В «удобренном» озере, в верхнем прогретом распреснённом слое бурно разрастаются нитчатые водоросли, а штормовые ветра и волнение сбивают их в комья, которые опускаются на дно. «Это тоже даёт бактериям дополнительную пищу», – считает научный сотрудник.
Лабораторный этап
В конце 2025 года несколько особей кильдинской трески были выловлены после получения необходимых разрешений от надзорных органов. Анализ уникальных обитателей озера продолжился в лаборатории. Цель этих исследований – проведение генетического анализа и сравнение кильдинской трески с атлантической, от которой она и произошла.
– Мы хотим узнать, появились ли какие-то изменения у этого вида. Или тысяча лет – это слишком малый для этого срок. Озеро Могильное в отличие от Баренцева моря очень скудно по питанию и разнообразию кормовой базы. И треска живёт довольно аскетично – практически не двигается, реализуя стратегию сохранения энергии. Нам интересно выяснить, какие биохимические адаптации могли возникнуть в связи с таким скудным питанием, – делится собеседник.
Интересно, что впервые учёные проведут генетический анализ биома кильдинской трески, в частности бактерий, участвующих в переработке пищи.
– Нас интересует, есть ли сходство бактерий кильдинской трески с атлантической. Возможно, какие-то штаммы, которые были тысячу лет назад, сохранились. Но, может, их уже нет. Надеемся на получение новой информации об уникальных обитателях озера, – поделился кандидат биологических наук.
Озеро как лакмус глобальных процессов
По мнению Дениса Ефремова, озеро Могильное имеет особое значение с научной точки зрения, оно как индикатор состояния биоразнообразия в Арктике.
– Озеро обладает уникальным составом живых организмов, которые сохранялись на протяжении тысячи лет. Климатологи отмечают, что процессы глобального потепления в большей степени проявляются в арктических регионах из-за ряда факторов. Научные наблюдения могут подсказать, как дальнейшее изменение климата будет проявляться в глобальном масштабе на примере модели водоёма. Озеро представляет важность и с точки зрения продвижения индекса ИПСЭ*. Дикую закрытую водную систему можно использовать как отправную мониторинговую точку для изучения биоразнообразия других объектов. Дополнительно в качестве одного из мониторинговых показателей может стать уровень наличия тяжёлых металлов, содержание которых в озере может быть оценено как фоновое (естественное) в связи с удалённостью от промышленных объектов. Пробы на тяжёлые металлы отобраны, они в процессе анализа, – рассказывает собеседник.
В конце 2025 года несколько особей кильдинской трески были выловлены после получения необходимых разрешений от надзорных органов. Анализ уникальных обитателей озера продолжился в лаборатории. Цель этих исследований – проведение генетического анализа и сравнение кильдинской трески с атлантической, от которой она и произошла.
– Мы хотим узнать, появились ли какие-то изменения у этого вида. Или тысяча лет – это слишком малый для этого срок. Озеро Могильное в отличие от Баренцева моря очень скудно по питанию и разнообразию кормовой базы. И треска живёт довольно аскетично – практически не двигается, реализуя стратегию сохранения энергии. Нам интересно выяснить, какие биохимические адаптации могли возникнуть в связи с таким скудным питанием, – делится собеседник.
Интересно, что впервые учёные проведут генетический анализ биома кильдинской трески, в частности бактерий, участвующих в переработке пищи.
– Нас интересует, есть ли сходство бактерий кильдинской трески с атлантической. Возможно, какие-то штаммы, которые были тысячу лет назад, сохранились. Но, может, их уже нет. Надеемся на получение новой информации об уникальных обитателях озера, – поделился кандидат биологических наук.
Озеро как лакмус глобальных процессов
По мнению Дениса Ефремова, озеро Могильное имеет особое значение с научной точки зрения, оно как индикатор состояния биоразнообразия в Арктике.
– Озеро обладает уникальным составом живых организмов, которые сохранялись на протяжении тысячи лет. Климатологи отмечают, что процессы глобального потепления в большей степени проявляются в арктических регионах из-за ряда факторов. Научные наблюдения могут подсказать, как дальнейшее изменение климата будет проявляться в глобальном масштабе на примере модели водоёма. Озеро представляет важность и с точки зрения продвижения индекса ИПСЭ*. Дикую закрытую водную систему можно использовать как отправную мониторинговую точку для изучения биоразнообразия других объектов. Дополнительно в качестве одного из мониторинговых показателей может стать уровень наличия тяжёлых металлов, содержание которых в озере может быть оценено как фоновое (естественное) в связи с удалённостью от промышленных объектов. Пробы на тяжёлые металлы отобраны, они в процессе анализа, – рассказывает собеседник.
*Интегральный показатель состояния экосистем (ИПСЭ) — метод оценки состояния экосистем, разработанный Сибирским отделением Российской академии наук по заказу компании «Норникель». Суть методики заключается в том, что на территориях вокруг промышленных площадок «Норникеля» собирают сведения о состоянии различных компонентов наземных и водных экосистем: флоры, фауны и почв. Затем эти данные сравнивают с показателями фоновых площадок, где экосистемы сохранились в первозданном виде. Показатели фоновых площадок принимаются за эталон. Индекс ИПСЭ испытывают на применимость, в том числе в заповедниках Кольского полуострова: «Пасвик», Лапландском и Кандалакшском. Ключевые биоресурсы заповедников – разные, и тем интереснее с научной точки зрения проверка возможностей ИПСЭ как индикатора промышленного влияния на окружающую среду.
Глобальное потепление уже оказало влияние на экосистему озера.
– По данным наших коллег, которые ранее изучали Могильное, порядка половины обитающих здесь в 20-м веке видов уже исчезли. Это опять же связывают с расширением сероводородного слоя и преобразованием верхнего пресного слоя в слабосолёный. Ранее отмечалась характерная слоистость озера. На дне находится максимально солёная вода. Чем выше, тем меньше соли в воде. До последнего времени считалось, что верхним слоем была только пресная вода. Однако, по нашим наблюдениям, верхний слой изменился. Это уже не пресная вода, а слабосолёная, то есть она уже содержит соль. При этом состояние верхнего слоя зависит от поступающих осадков. Это связано с количеством летних осадков и снега, который накапливается за зиму на островах. Вследствие изменения климата и сокращения атмосферных осадков верхний слой становится менее пресным. Поэтому некоторые типичные для пресной воды виды живых организмов уже исчезли, – делится Денис Ефремов.
Лабораторные исследования кильдинской трески продолжатся в течение этого года. Они помогут оценить, как менялась ситуация в реликтовом озере Могильном за многолетний период. А непосредственное изучение краснокнижной трески, приспособившейся к многослойной среде с разной солёностью и сероводородным дном, может сулить и новые научные открытия. Ведь подобная работа в Арктике — это ценнейший опыт для науки и промышленной экологии, которая занимается вопросами улучшения биоразнообразия в регионе присутствия компании.
– По данным наших коллег, которые ранее изучали Могильное, порядка половины обитающих здесь в 20-м веке видов уже исчезли. Это опять же связывают с расширением сероводородного слоя и преобразованием верхнего пресного слоя в слабосолёный. Ранее отмечалась характерная слоистость озера. На дне находится максимально солёная вода. Чем выше, тем меньше соли в воде. До последнего времени считалось, что верхним слоем была только пресная вода. Однако, по нашим наблюдениям, верхний слой изменился. Это уже не пресная вода, а слабосолёная, то есть она уже содержит соль. При этом состояние верхнего слоя зависит от поступающих осадков. Это связано с количеством летних осадков и снега, который накапливается за зиму на островах. Вследствие изменения климата и сокращения атмосферных осадков верхний слой становится менее пресным. Поэтому некоторые типичные для пресной воды виды живых организмов уже исчезли, – делится Денис Ефремов.
Лабораторные исследования кильдинской трески продолжатся в течение этого года. Они помогут оценить, как менялась ситуация в реликтовом озере Могильном за многолетний период. А непосредственное изучение краснокнижной трески, приспособившейся к многослойной среде с разной солёностью и сероводородным дном, может сулить и новые научные открытия. Ведь подобная работа в Арктике — это ценнейший опыт для науки и промышленной экологии, которая занимается вопросами улучшения биоразнообразия в регионе присутствия компании.
Фото: Денис Плотников/пресс-служба Кольской ГМК
