{jcomments on}
26 декабря 2015 г.
В середине декабря состоялся ставший уже ежегодным выезд на озеро Арахлей для подведения итогов года в его экосистеме. Работы выполнялись в рамках бюджетных работ лаборатории водных экосистем ИПРЭК СО РАН по проекту "Динамика природных и природно-антропогенных систем в условиях изменения климата и антропогенной нагрузки (на примере Забайкалья)". Проект входит в программу фундаментальных научных исследований "Динамика биокосных систем Центральной Азии в условиях изменения климата и техногенного давления (факторы и тенденции)".
Начав свою историю на Ивано-Арахлейских озерах в 60-х годах прошлого века, лаборатория водных экосистем в настоящее время накопила опыт исследований крупнейших водных экосистем Забайкальского края, бывает в экспедициях в соседних регионах, однако Ивано-Арахлейские озера старается не оставлять без внимания. В 2014 г. по проекту лабораторией были однократно обследованы степные озера южной части Забайкальского края: Зун-Торей, Барун-Торей, Цаган-Нор, Байн-Цаган, Булун-Цаган, Умыкейское, Хадатуй, Укшинда, Баин-Булаг, Цаган-Нур, Былыктуй, Ножий и др. В 2015 году исследования гидрохимии, высшей водной растительности, макроводорослей, фитопланктона, зоопланктона, зообентоса, рыб и пр. проводились на озере Кенон. Необходимость ежегодных исследований Ивано-Арахлейских озер обусловлена жесткими требованиями математической статистики в отношении непрерывности рядов данных, используемых в оценке причин многолетних изменений озерной экосистемы.
Декабрьские исследования сообществ донных беспозвоночных глубинной части озера Арахлей дают возможность при невысоких финансовых затратах - фактор, ставший, к сожалению, во многих случаях определяющим, - получить хотя и весьма неполное, но достаточно надежное представление о том, как прошел год в экосистеме озера. Климатические или иные особенности года отражаются в изменениях таксономического состава и количественной структуры сообществ организмов, размерно-возрастной структуре их популяций и др. Помимо этих показателей большой интерес представляет изучение территориальной организации профундального (глубинная зона озера) таксоцена личинок хирономид и факторов, определяющих изменения параметров территории особи в профундальных сообществах.
Исследовательские группы на протяжении уже более 40 лет принимает научный стационар ИПРЭК СО РАН на озере Арахлей в селе Преображенка. Некоторые результаты современных исследований изложены в книге Ивано-Арахлейские озера на рубеже веков: состояние и динамика.
Здание научного стационара Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН на озере Арахлей.
Стационар создан в 1967 году по инициативе Б.А. Шишкина.
территория научного стационара
Выезд 2015 г. запомнится солнечной, теплой безветренной погодой, которая благоприятствовала отбору проб на озере Арахлей. С особой теплотой каждый раз вспоминаю о зимней палатке (фото ниже), т.к. нам немало довелось поработать без палаток в леденящей ветер и метель. В палатке, как мы заметили, на 150 теплее и отсутствует ветер. Комфортность работы в палатке выражается в том, что даже в крепкий мороз (-300) вода в лунке не застывает, батометр не обмерзает, сеть Джеди не превращается в ледышку, и пальцы не примерзают к веревке дночерпателя. Есть только одно "но" - конструкция палатки такова, что ее механизм "зонтика" быстро ломается. Исходно в механизме наших палаток была применена пластиковая шайба (по типу звездочки), удерживающая дюралевые распорки, соединенные между собой стальной проволокой. После того, как вскоре пластиковая шайба сломалась, ей на замену пришлось изготовить металлическую. Проволоку заменили на стальные тросики, но и они быстро рвутся. Чтобы не лишиться комфорта, берем две палатки. Бывая в туристических магазинах, обратил внимание, что палатки подобного типа теперь изготовлены с металлической шайбой в распорном механизме.
Передвижной лагерь на постоянной станции отбора проб в центральной части озера Арахлей
Обстановка передвижного гидробиологического пункта. Научное оборудование: бутылки под пробы, батометр Паталаса для отбора проб воды с различных горизонтов.
В обычный перечень работ на станции в центральной части озера входит: оценка заснеженности ледяного покрова, измерение толщины льда, измерение глубины, измерение прозрачности воды в озере по диску Секки, измерения температуры воды на различных горизонтах толщи воды и у дна, отбор проб на химический состав воды, отбор проб на водоросли толщи воды (фитопланктон) с использованием батометра, отбор проб беспозвоночных животных толщи воды (зоопланктон) с использованием батометра, отбор проб донных беспозвоночных (зообентос) с использованием дночерпателя Петерсена.
Толщина льда на шести станциях колебалась около 71 см и только на одной станции в юго-восточной части озера оказалась 65 см.
Измерение глубины озера Арахлей на станции в юго-восточной части озера
На основании измерений глубины нами отмечено снижение уровня озера Арахлей в сравнении с декабрем 2014 г. на 0,25 метра. Таким образом с середины 1990-х годов продолжается негативный тренд, и в сравнении с 1950-и годами уровень озера в 2015 г. оказывается ниже на два метра. Максимальная глубина, которую мы отметили в северо-восточной части озера на одной из семи своих постоянных станций, составила 14,35 м. Параметры сообществ, которые мы получим после обработки проб, будут характеризовать состояние экосистемы озера Арахлей в маловодную фазу.
Многолетние изменения глубины в центральной части озера Арахлей.
Конструкция батометра дает возможность исследовать распределение животных в толще воды на различных горизонтах. В отличие от батометра сеть Джеди (фото ниже) процеживает толщу воды и удобна для оценки количества организмов, обитающих под определенной площадью всей толщи воды.
Отбор проб зоопланктона сетью Джеди в озере Арахлей
Особенностью нескольких последних зим является относительно невысокая прозрачность воды, около 5,5 метров (бывало и до 12 метров), вследствие развития водорослей фитопланктона. Эти водоросли придают воде с пробой сетного зоопланктона бурый цвет (фото ниже).
Проба зоопланктона из отфильтрованных 13,3 метров толщи воды
Белые точки - мельчайшие раки, свободно парящие в толще воды и подъедающие водоросли и бактерий
Сфера моих профессиональных обязанностей (П.В. Матфаонов) - зообентос. Дночерпатель захватывает донные осадки с определенной площади вместе с обитающими в них организмами. В дальнейшем можно произвести расчет количества донных животных на 1 м2 площади дна, либо на все озеро. Характерными представителями донных сообществ зоны максимальных глубин в озере Арахлей являются личинки хирономид (комары - звонцы), олигохеты (малощетинковые черви) и мелкие (до 4 мм) бивалвии (двустворчатые моллюски). Все эти организмы создают донный фильтр экосистемы озера, т.к. осаждают из толщи воды органическое вещество и перерабатывают его со всеми содержащимися в нем химическими элементами. Немалая часть зообентоса потребляется обитающими в озере рыбами.
Подъем дночерпателя Петерсена с донными осадками на станции в центральной части озера Арахлей
Проба зообентоса отмытая от ила
Еще одной разновидностью приборов для отбора донных осадков является трубчатый проботборник "ГОИН". Его назначение заключается в отборе вертикальных кернов грунта. Под собственной тяжестью трубка падает сквозь толщу воды и врезается заглубляясь в грунт. В идеале трубка должна принести 1,5-метровый керн илистых осадков, однако так бывает не всегда.
Отбор керна донных осадков в озере Арахлей грунтовой трубкой ГОИН. Игорь Гармаев (водитель, слева) и
Алексей Владимирович Афонин (ихтиолог, справа)
В этот раз трубка захватила около одного метра осадков. Недостатком конструкции трубки является створчатая трубка-вкладыш, которая не позволяет отбирать ненарушенный керн и совершенно непригодна для изучения верхних насыщенных водой слоев донных осадков.Тем не менее в ненарушенной нижней части отобранного керна я надеюсь обнаружить головные капсулы личинок хирономид, что должно дать ответ на вопрос о их сообществах в озере Арахлей, которые существовали несколько тысяч лет назад. По опыту других исследователей российских и зарубежных озер такие данные весьма полезны для выявления общих закономерностей в эволюции водных и наземных экосистем региона и оценки вклада природных и антропогенных факторов на их современной стадии развития. В перспективе хотелось бы взять ненарушенный керне максимально возможной длины и подробно исследовать его на изменение содержания химических элементов, спор и пыльцы, состава гидробионтов; провести датировки радиоуглеродным методом и т.д.
Керн илистых осадков из центральной части озера Арахлей, взятый трубкой ГОИН
Завершение работ на озере нередко происходит в темноте. В багажнике нашего УАЗа лежит мотоледобур Jiffy, которым мы бурим "цветастые" лунки для отбора проб. За несколько лет мотоледобур зарекомендовал себя мощным и достаточно крепким помощником в подготовке лунок. Ранее лунки мы выдалбливали пешнями, что при толщине льда на озере Арахлей в бесснежные годы более 1,5 метров, было весьма трудоемким занятием. Еще один плюс мотоледобура - возможность выбуривать керны льда любого диаметра (центральная часть "цветка") в зависимости от задач исследования.
Завершение работ. Закат на озере Арахлей
Керн льда озера Арахлей добытый в апреле 2010 г. по "ледовому" проекту. Слева направо: Алексей Куклин, Бальжит Базарова, Дмитрий Матафонов (ИОЭБ СО РАН), Алексей Владимирович Афонин
Фиксация отмытых от грунта проб зообентоса происходит в помещении стационара. Здесь же сохнет одежда и оборудование.
В лаборатории научного стационара ИПРЭК СО РАН
Глубокие научные, фундаментальные исследования на арахлейском стационаре ИПРЭК уже долгое время проводят сотрудники лаборатории геофизики и криогенеза. Основными направлениями их исследований являются физика льда, особенности электромагнитных свойств пресного природного льда, радиотепловое излучение криогенных образований и дистанционное зондирование, электромагнитные свойства мерзлых дисперсных сред (почв и грунтов), разработка аппаратуры и методов для бесконтактного определения внутренней структуры криогенных объектов.
Сотрудники лаборатории геофизики криогенеза настраивают оборудование к зимнему экспедиционному сезону.
Александр Гурулев и Сергей Цыренжапов на крыше, Алексей Орлов - в машине
Александр Гурулев показывает передающее и принимающее радиоволны оборудование лаборатории геофизики криогенеза