Наследие Эпохи застоя и кризиса 1980-90 гг. в ледниках Большого Кавказа: ученым впервые удалось проследить концентрацию полициклических ароматических углеводородов и душистых веществ в ледниковых кернах Эльбруса

Международная группа исследователей с участием ученых из Института географии РАН проанализировала содержание полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и душистых веществ в ледниковом керне Эльбруса. Если ПАУ поступают в атмосферу в основном за счет промышленного производства и сжигания органического топлива, то источником душистых веществ являются средства личной гигиены и различные товары общего потребления. Показано, что с 1930-х по 2005 гг. концентрации загрязнителей в ледниках Эльбруса существенно возросли. Полученные кривые иллюстрируют увеличение промышленного производства с 1950-х гг. – в «период большого ускорения». Соответствующая статья (https://www.nature.com/articles/s41598-020-67642-x) была опубликована в журнале «Scientific Reports».

Изменения окружающей среды, вызванные деятельностью человека, знаменуют начало новой геологической эпохи – антропоцена. Этот термин широко используется в научных публикациях, но вопрос об официальном признании эпохи находится на рассмотрении Международной комиссии по стратиграфии http://quaternary.stratigraphy.org/working-groups/anthropocene/. Различные загрязнители антропогенного происхождения – как органические, так и неорганические – обнаруживаются повсеместно на планете. При этом ледники служат их естественным хранилищем – архивом, который ежегодно по мере накопления снега пополняется «записями» истории загрязнения окружающей среды.
 

Исследователи из Института полярных наук Итальянского национального исследовательского совета (CNR-ISP) вместе с коллегами из Университета Ка'Фоскари в Венеции, Геологической службы США (Денвер), Университета Гренобля и Института географии Российской академии наук проанализировали ледниковый керн, полученный на Западном плато Эльбруса. Было изучено содержание полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), которые образуются в результате промышленного производства и сжигания органического топлива, а также содержание душистых веществ, широко применяемых в продуктах личной гигиены. Отметим, что подобные соединения рассматриваются в качестве новых загрязнителей, характерных для современного периода. В результате были получены данные концентрации этих органических соединений с 1930-х по 2005 гг.

По словам Владимира Михаленко, гляциолога Института географии РАН, руководителя работ по бурению ледников Эльбруса, это первое в своем роде исследование, где сообщается о распределении в ледниковых кернах ПАУ и душистых веществ. «Кроме того, в исследовании впервые приведены данные об изменчивости ПАУ на Кавказе, позволяющие провести прямое сравнение индикаторов загрязнения окружающей среды», – отмечает эксперт.

«Мы показали, как криосфера может архивировать антропогенные соединения, возникающие в процессе горения, работы промышленных предприятий, в ходе нашей бытовой деятельности – например, в результате использования мыла, моющих средств и лосьонов, – говорит Марко Веккиато, исследователь CNR-ISP и один из авторов этого исследования. – Некоторые достаточно летучие и химически стабильные компоненты могут достигать самых удаленных районов».

По словам заведующего отделом гляциологии Института географии РАН Станислава Кутузова, воздушные массы, достигающие вершины Эльбруса (5642 м над уровнем моря), в большинстве своем приходят преимущественно из Средиземноморья, стран Западной и особенно Восточной Европы, Юга России и Ближнего Востока.

Ледниковый керн был получен во время экспедиции Института географии РАН на Эльбрус в 2009 г. В зависимости от химической стабильности, летучести и устойчивости были выбраны 17 различных душистых веществ. Их анализ был проведен в чистой лаборатории на кафедре наук об окружающей среде, информатики и статистики Университета Ка 'Фоскари в Венеции.

«Концентрации заметно возросли с 1930-х по 2005 гг., – объясняет Марко Веккиато. – В частности, потоки осаждения изоамилнитрита, гексила и бензилсалицилата показывают 20-кратное среднее увеличение в течение рассматриваемого периода».

С 1950-х гг. эта тенденция стала более выраженной, что соответствует началу так называемого «периода большого ускорения» («Great Acceleration»). «Подобный ход концентрации согласуется и с другими индикаторами, определенными в том же ледниковом керне, такими как сульфаты или черный углерод (BC), и отражает глобальные тенденции антропоцена», – отмечает Марко Веккиато.

Одновременно с общим ростом концентрации душистых веществ в ледниковом керне Эльбруса отражаются и социально-экономические кризисы, происходившие в Восточной Европе в течение XX в. «В рамках общей тенденции к росту были обнаружены два периода, когда потоки загрязняющих веществ уменьшились: первый соответствует Эпохе застоя в 1970-х гг., второй синхронизируется с распадом СССР и последовавшим кризисом 1990-х гг. Тем не менее, начиная с 2000-х гг. наблюдается резкий рост как душистых веществ, так и ПАУ», – говорит Станислав Кутузов.

Работы по изучению ледниковых кернов Эльбруса проводятся в рамках проекта Российского научного Фонда 17-17-01270. Ввиду ценности информации, заключенной в ледниках Эльбруса, при поддержке международной инициативы «Память ледников» (Ice Memory) в 2018 г. было проведено повторное бурение льда. В 2020 г. запланировано бурение ледника в кратере восточной вершины Эльбруса.

[Материалы для публикации предоставлены Институтом географии РАН]