Под действием чего поддерживается чистота воды в байкале
Почему вода в Байкале такая чистая? Байкало-Иркутские зарисовки
Байкал славится своей водой, одной из самых чистых в мире. Интересно, за счет чего она так отличается от воды других водоемов? Оказывается, происходит это за счет целого ряда факторов. Попробуем в этом разобраться.
Байкал Фото: Depositphotos
…Наш катер плыл по Байкалу вдоль острова Ольхон, когда гид предложила нам попробовать байкальской воды. Перегнувшись через борт, она зачерпнула кружкой воду и с улыбкой протянула ее нам.
— А что, ее вот так прямо пить можно? — почти хором спросили мы.
— Ну, около берега я ее сама не рискнула бы попробовать, а когда мы почти в середине Малого Моря, воду пить можно безо всяких ограничений.
Вот тут мы и узнали о главном байкальском чистильщике — эпишуре байкальской. Ну, почему байкальской — ясно, очередной эндемик, а вот что такое эпишура — большой вопрос, с ответа на который мы и начнем раскрывать секреты чистой воды из самого глубоководного озера в мире.
Эпишура — это такой вид маленьких рачков, которые съедают все, что попадает в байкальскую воду. Правда, буквально так считать нельзя, но со всей органикой они прекрасно справляются. Даже бытует мнение, что если утонувшего человека не удается найти в первые сутки, можно поиски прекращать, эпишура съест тело полностью и без остатка.
Рачки эпишуры маленькие, размер не превышает 1,5 мм, но их количество настолько велико, что составляет до 90% всей байкальской биомассы, это основное питание омуля и других рыб, населяющих озеро. В свою очередь, эпишура съедает практически все байкальские водоросли.
Размножается эпишура так: самка каждые 10−20 дней откладывает яйца в мешок, в котором она их вынашивает, при этом в мешке набирается до 60 яиц разной степени зрелости, а всего самка откладывает до 200 яиц в год. При любой опасности самка мешок разрывает, и яйца вываливаются в воду. Удивительно, но они при этом не гибнут, а продолжают развиваться. Личинки в своем развитии проходят 12 стадий, каждый раз линяя при переходе из стадии в стадию. Став взрослыми, рачки больше не растут. В течение года успевает развиться и вырасти по два поколения эпишуры, поэтому может показаться, что она развивается непрерывно.
Эпишура живет на различных глубинах, абсолютно не реагируя на изменение давления, но чаще ее можно встретить в открытой части Байкала в верхнем 250-метровом слое, где она обитает круглый год. На мелководье она появляется лишь в подледный период и ранней весной, в момент таяния льда. Единственное ограничение для нее — температура воды, которая не должна превышать 12 градусов, при более высокой температуре рачки погибают. Жизнь эпишуры вообще непродолжительна — в среднем 360 дней.
Встречается рачок и в Ангаре, а также в Иркутском и Братском водохранилищах; в последнем эпишура развивается и превратилась в самовоспроизводящуюся популяцию.
Байкальская эпишура Фото: EnterFraiser, ru.wikipedia.org
Так что значит для Байкала этот почти микроскопический рачок? Самое главное, он успевает в течение года не менее десяти раз пропустить через себя всю байкальскую воду, фильтруя ее и очищая от всех органических примесей, причем ему абсолютно без разницы природа загрязнения, лишь бы оно не оказалось губительной для него самого, как, например, выбросы целлюлозно-бумажного комбината. Они оказались эпишуре не по зубам, и рачки в том районе массово начали погибать. Сейчас, с приостановлением работы комбината, они потихоньку начинают возвращаться.
На этом роль эпишуры не заканчивается, она — важнейшее звено в пищевой цепочке. Установлено, что для выращивания 1 кг мальков омуля необходимо 10 кг эпишуры. Подросший омуль меняет свою кормовую базу, переходя на другой, уже хищный рачок, называемый макрогептопусом. Но и здесь без эпишуры обойтись нельзя. Дело в том, что и для выращивания 1 кг этого рачка тоже требуется не менее 10 кг эпишуры, которой он кормится.
Но тут возникает другой вопрос: если эпишуры так много, а все водоросли она полностью съедает, откуда берется кислород в байкальской воде, ведь в его отсутствие жизни не будет, погибнет все — и рыба, и рачки?
А вот это — вторая загадка, ответ на которую объясняет причину уникальной прозрачности байкальской воды. Есть такой прибор — белый диск Секки, именно с его помощью ученые определяют прозрачность водоемов. Так вот, он виден в Байкале до глубины 40 метров, в Каспии — 25 метров, Севане — 20 метров. Даже хваленые альпийские озера — и те уступают Байкалу. Официально эталоном прозрачности считается вода Саргассова Моря, так вот в Байкале на глубине 250−1200 метров она не меньше. Разумеется, на мелководьях и в устьях рек прозрачность значительно ниже, а весной, когда бурно начинают развиваться водоросли, белый диск невидим уже на глубине 8−10 метров, но тут за дело берутся эпишуры, и все становится на свои места.
Дело в том, что в байкальской воде чрезвычайно мало растворенных минеральных солей, не более 100 мг на литр, в то время как в других озерах — до 400 и более. Кроме того, отсутствует сероводород, а кислорода необычайно много. Так, на больших глубинах его содержание составляет 70−80% насыщения воды, а в поверхностном слое достигает 11−14 мг на литр. Такой избыток кислорода возникает за счет активного вертикального водообмена в периоды замерзания озера и освобождения его от ледовых оков.
Все это вызывается несколькими причинами, которых не бывает в других водоемах. Прежде всего, питание озера в основном ледниковое, то есть в него изначально попадает чистейшая почти дистиллированная вода. Кроме того, вода, попавшая в озеро, отстаивается в нем годами, замена глубинных вод поверхностными происходит там за сто с лишним лет. Предположительно, что за все время существования озера вода в нем сменилась 50 000 раз.
Байкал Фото: Depositphotos
Известно, что даже жарким летом вода в поверхностных слоях Байкала не прогревается выше 10−16 градусов, на глубине 20 м никогда не превышает 10 градусов, а глубже 250 м всегда имеет одну и ту же температуру — 3−4 градуса. Вот где простор для эпишуры.
Учеными всего мира признано, что байкальская вода по своим вкусовым качествам идеально подходит для человека и не имеет аналогов в мире, а по своей чистоте не уступает воде озера Кратерного в США, которое признано всемирным эталоном чистоты воды. С 1992 года ведется промышленный розлив байкальской воды, которая забирается с глубины 400 метров.
В заключение — несколько цифр. Байкал вмещает 80% пресной воды России — 23,6 тысяч куб. км, это пятая часть всей пресной воды планеты, причем вся эта вода питьевая. И в немалой степени в этом «повинен» малюсенький рачок — эпишура байкальская: в каждом литре озерной воды содержится от 30 до 50 тысяч особей, а общая масса составляет более 4 миллионов тонн.
Автор: Владимир Жестков
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Вода под контролем: следим за чистотой Байкала
Байкал – это не только самое глубокое озеро в мире и самый большой естественный резервуар пресной воды. За все время своего существования он стал домом для двух с половиной тысяч живых организмов и растений. Их жизнь (и вопрос дальнейшего существования целого вида) полностью зависит от чистоты озера, в котором они обитают.
Поэтому Фонд «Озеро Байкал» совместно с благотворительным фондом «Мир Вокруг Тебя» Корпорации Siberian Wellness на протяжении нескольких лет поддерживают программу «Точка № 1». Благодаря ей ученые с 1945 года ведут регулярный мониторинг Байкала и отслеживают малейшие изменения в состоянии байкальского фито- и зоопланктона. Подобная работа необходима, поскольку качество воды в таком огромном водоеме как в океане на 90% определяется состоянием его планктонного сообщества.
Благодаря колоссальному количеству данных, накопленных за эти годы, «Точка № 1» получила признание на мировом уровне и послужила основой для многих других исследований.
1 августа 2018 года Американским метеорологическим обществом был опубликован ежегодный международный отчет State of the Climate 2017, в который вошли данные «Точки № 1».
Что с водой в Байкале?
По итогам более чем 70-летнего наблюдения выявлены следующие тенденции:
Данная информация является важной с точки зрения понимания процессов, происходящих в экосистеме озера Байкал, и ее реакции на глобальные климатические изменения. Мониторинг планктона необходимо продолжать и для того, чтобы убедиться в достоверности наметившихся тенденций. Если первичные наблюдения подтвердятся на более длительных отрезках времени, то глобальные изменения на самом деле имеют место быть, и они достаточно серьезны, чтобы даже такая консервативная и инерционная система, как экосистема гигантского озера Байкал, заметила их и отреагировала на них соответствующим образом.
Тайны Байкала: откуда в озере самая чистая вода на планете
МОСКВА, 9 сен — РИА Новости, Альфия Еникеева. Байкальская вода более насыщена кислородом, чем человеческая кровь, а прозрачность ее такова, что видно на 40 метров в глубину. В озере обитает около 2600 разных видов живых существ, причем две трети из них не встречаются больше нигде на планете. В День Байкала РИА Новости рассказывает о самых удивительных особенностях этого озера.
Сплошные эндемики
Именно благодаря высокому содержанию О2 в водоеме такое изобилие живых организмов, большинство из которых уникальны (эндемики). К ним относятся абсолютно все нематоды, черви, губки, рачки-изоподы и веснянки, обитающие в озере, больше половины видов рыб (59 процентов) и водные млекопитающие.
Даже вирусы Байкала уникальны. В 2016 году исследователи Лимнологического института Сибирского отделения РАН обнаружили и описали сразу несколько неизвестных ранее видов автохтонных вирусов-бактериофагов, не встречающихся в других водных экосистемах мира.
Зубастый планктон
Другая особенность эпишуры, открытая не так давно, — крепкие кремниевые зубы, способные раскусить твердую оболочку диатомовых водорослей, излюбленной пищи этих животных. Зуб (точнее, специальная коронка) расположен на одном из зубцов челюстей (мандибул) этих ракообразных. Со временем коронки стачиваются или обламываются, но на их месте вырастают новые.
Байкальский омуль
Ученые долгое время спорили, как и когда в Байкале появилась эта рыба. По одной версии, 20 тысяч лет назад она заплыла в озеро из рек, впадающих в Северный Ледовитый океан. Но была и другая гипотеза: омуль — потомок пелагических (то есть живущих в толще воды) сиговых рыб из водоемов Сибири, не связанных с океаническими водами. Вопрос разрешил генетический анализ, показавший, что омуль — родственник современного обыкновенного сига и никакого отношения к океаническим рыбам не имеет.
Теперь идут дискуссии о численности омуля — и опять вся надежда на генетический анализ. Ученые Лимнологического института СО РАН в марте 2018 года взяли сто проб воды в разных районах Байкала и на различных глубинах, чтобы в ближайшее время расшифровать содержащиеся в ней следы ДНК озерных обитателей. Эти результаты позволят судить о разнообразии животных и их распределении в озере.
Голомянка и странный способ размножения
Еще у нее нет чешуи, а тело на 35 процентов состоит из жира. Другая особенность этой рыбы — она не откладывает икру, сразу рожая детенышей, причем за один раз — до двух тысяч мальков. Иными словами, икринки развиваются в теле матери. Чтобы активировать их рост, по предположениям ученых, достаточно сперматозоида даже рыбы другого вида. Оплодотворения как такового не происходит, поэтому все появившиеся детеныши — фактически клоны своей матери. Такой способ размножения называется гиногенез и встречается в природе крайне редко.
Голомянка обитает в толще воды, вплоть до самых придонных слоев. Ночью она поднимается ближе к поверхности, днем уходит на глубины до 500 метров. На эту рыбу приходится до 75 процентов всей биомассы озера, она — часть рациона единственного водного млекопитающего Байкала — нерпы (Pusa sibirica).
Загадочная байкальская нерпа
Это животное прекрасно плавает под водой, разгоняется до 25 километров в час и ныряет на глубину до 200 метров. Иногда за полчаса нерпа претерпевает перепад давления от одной до 15 атмосфер, но это не приводит к кессонной болезни. Под водой животное не дышит, а значит, насыщенность тканей и крови газами остается той, которая соответствует атмосферному давлению.
О появлении нерпы в Байкале есть разные мнения. Одни ученые считают, что это животное несколько тысяч лет назад заплыло в озеро из Северного Ледовитого океана (по биологическим признакам байкальская нерпа близка к кольчатой, обитающей в морях Крайнего Севера и Дальнего Востока). Другие полагают, что все семейство настоящих тюленей, а именно к ним относится байкальская нерпа, изначально сформировалось в больших пресноводных водоемах Евразии и лишь потом расселилось в Каспийское море и Северный Ледовитый океан.
Почему в Байкале чистая вода
Вода озера Байкал является одной из самых чистых в мире. За счет чего она отличается от воды других водоемов? Почему в Байкале чистая вода? На это влияют многие факторы.
Один из факторов это рачки — эпишуры, которые населяют Байкал. Они поглощают практически все органические вещества, находящиеся в озере. В народе можно услышать другое название эпишурам — «байкальские муравьишки».
Так почему в Байкале чистая вода
Размер эпишур небольшой — до 1,5 мм, но несмотря на это, их количество составляет более 90% всей биомассы озера. Эти рачки являются основной пищей рыб Байкала. Сами эпишуры поедают практически все водоросли озера.
Эпишура располагается на протяжении всей глубины Байкала, но в основном рачков можно встретить на глубине до 250 метров. Главное условие для жизни эпишур — температура воды не должна превышать 12 градусов, иначе они погибнут. Поэтому их не так много на поверхности воды. В целом их жизнь непродолжительна — около 350–360 дней.
За один год эпишура пропускает через себя весь объем воды озера около десяти раз, при этом очищая её от всех примесей. Также рачок является важным элементом в пищевой цепи. Например, для того чтобы вырастить 1 килограмм мальков рыбы, надо иметь около 10 килограмм эпишуры.
Вода на поверхности Байкала не нагревается более 11–15 градусов даже теплым летом, а на глубине более 200 метров температура постоянна — 3–4 градуса. Там и находится основная масса эпишур. Но не только они влияют на чистоту воды Байкала.
Второй фактор — это большое содержание кислорода в воде. На большой глубине насыщение кислородом воды составляет около 80%. В Байкале не много минеральных солей, в отличие от других озер. Также отсутствует сероводород. Это можно объяснить тем, что питание озера ледниковое, то есть в Байкал попадает чистая, практически дистиллированная вода. Также она отстаивается годами, потому что замена глубинных вод происходит раз в 100 лет. Учёные предполагают, что вода в Байкале поменялась около 45 000 раз.
Доказано, что вода озера Байкал по своему вкусу лучше всего подходит людям и не имеет похожих качеств во всем мире. Благодаря этому, происходит промышленный разлив воды Байкала с глубины 450 метров. По своей чистоте Байкал не проигрывает Кратерному озеру, который находится в США и считается эталоном чистоты.
Всё эти факторы являются очень важными для чистоты и качества воды в озере. Вот почему в Байкале чистая вода, которая имеет важную роль в природе и жизни человека.
Байкал: что не так с дном самого глубокого озера
Байкал является самым глубоким озером на планете (1642 м) и самым большим по площади пресноводным озером на континенте (571 000 кв.км). Озеро образовалось из-за серии значительных разломов в земной коре, которые наполнились водой. Длина Байкала — 636 км, а наибольшая ширина составляет 79,4 км.
По поводу возраста Байкала до сих пор продолжаются научные споры. Версия, которая держалась долго, сообщает, что озеру 25-35 млн лет, однако сейчас ученые считают, что уникуму Восточной Сибири не более 150 тыс. лет. Из-за расхождений данных исследования не прекращаются.
Дно Байкала
Дно озера представляет собой место, где происходит раздвижение двух массивных участков земной коры. Западная часть – это массивная Евразийская плита, восточная – это Амурская микроплита, которая продолжает свое движение на юг, юго-восток, медленно раздвигая дальше дно озера.
Дно Байкала является очень неоднородным из-за того, что рифтовая зона озера появилась из серии мелких разломов. Озеро имеет как несколько небольших подводных хребтов, то есть мелководные участки, так и значительные глубоководные.
У протока реки Селенги имеется углубление дна, которое достигает 400 м и называется местными «пучиной». С этим углублением связана легенда о том, что в этом месте есть отверстие, которое соединяет озеро с Северным Полярным морем. Данная легенда появилась благодаря тому, что в районе впадины имеется водоворот, который хорошо просматривается в спокойные дни и создает впечатление, что вода действительно словно втягивается в отверстие. Однако данный водоворот появился всего лишь из-за двух течений, которые встречаются в этом месте, тем самым перемешивая поверхностные слои воды.
Донные отложения
Байкал имеет большое количество донных отложений, исследованиями которых ученые занимаются длительное время. Одни из первых результатов были получены при глубоководных погружениях на аппаратах «Пайсис» в 1977, 1990-1991 годах, а также во время реализации международного проекта по глубоководному бурению «Байкал-бурение» в 1989-1999 годах.
Учеными было установлено, что в Южной и Центральной котловинах озера толщина отложений составляет целых 7-8 км, к восточному берегу мощность отложений уменьшается до 2 км ( М.И. Кузьмин «Глубоководное бурение на Байкале – основные результаты»). В Северной котловине перепады наиболее существенны – от нескольких сотен метров до 3-4 км. То есть, если задуматься, то на месте этих отложений легко может поместиться самая высокая гора России – Эльбрус, а то и сам Эверест.
На формирование отложений Байкала оказывает влияние множество факторов: сейсмичность, рельеф, состав пород берегов и бассейна, процессы котловин, динамика вод, гидрохимия водоема, породообразующие организмы и др. Основными источниками материала для формирования отложений являются остатки отмерших растений и животных, продукты разрушения берегов, вещества, поступающие с речным стоком и атмосферными осадками и т.п. Данные отложения копятся уже десятки тысяч лет, создавая необычный и неоднородный слой на дне озера.
Сейсмическая активность на Байкале
Озеро Байкал расположено в сейсмически активной зоне, из-за чего ближайшие регионы, Иркутскую область и Республику Бурятия относят к субъектам первой степени опасности. Интенсивность толчков обычно не превышает 6 баллов, однако в 1959 году были зафиксированы толчки силой в 9 баллов. Сильно пострадал Иркутск и небольшие населенные пункты, которые находились недалеко от эпицентра. В 1862 году было землетрясение такой силы, что в его результате образовался залив Провал на восточном берегу Байкала.
Всего же в год на Байкале происходит несколько сотен землетрясений, но они имеют слабую силу, и большинство из них может быть обнаружено только высокочувствительным оборудованием. Тем не менее за 2020-2021 года было уже шесть серьезных землетрясений, толчки от которых доходили до Иркутска и Улан-Удэ – региональных центров. Данная ситуация нетипична. Как правило, одно сильное землетрясение происходит раз в 8-12 лет. Из-за этого на Байкале была прекращена работа программы по сейсмобезопасности, однако после последних событий ученые считают, что существует необходимость в ее возобновлении.
Вода Байкала
Байкал заполняется поверхностными водами, из-за этого его вода является пресной, поскольку реки не успевают насытиться солями и несут в озеро воду слабой минерализации, которая соответствует стандартам на самую высококачественную питьевую воду. С глубиной содержание минеральных соединений увеличивается, а органических снижается, благодаря этому вода с глубин озера считается очень полезной.
Пресной водой Байкал обеспечивают 336 больших и маленьких рек, а вытекает, что является крайне необычным фактом, всего одна река – Ангара, унося с собой байкальскую воду и встречаясь с Енисеем.
Вода Байкала отличается необыкновенной чистотой и прозрачностью, что позволяет увидеть сквозь ее толщу объекты на глубине до 40 метров. Одним из секретов чистоты озера является планктон, кишащий рачками эпишура, которые перерабатывают органические элементы, выступая своего рода дистиллятором воды.
Зимой вода озера покрывается толстым слоем льда, в некоторых местах становится доступна ледовая переправа. Для того, чтобы всему озеру покрыться льдом требуется примерно один месяц.