Речные экосистемы России: от истока к устью. Интервью с академиком РАН В. Богатовым

В действительности ли в пресных водоемах становится меньше обитателей, почему это происходит и как сохранить природу для наших потомков? Об этом в интервью с Виктором Всеволодовичем Богатовым, академиком РАН, главным научным сотрудником Лаборатории пресноводной гидробиологии Федерального научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения РАН, главным ученым секретарем ДВО РАН, известным специалистом в области речной гидробиологии, охраны природы и экологии пресноводных моллюсков. 

‒ Что такое речные экосистемы, как они связаны и в чем их особенность?

Вопрос, конечно, очень важный – чтобы говорить о речных экосистемах надо иметь представление об их отличительных особенностях. Самое главное, что я бы сказал, это то, что эти экосистемы относятся к наиболее динамичным экосистемам земного шара. Более динамичных вы не увидите нигде. Даже если сравнивать с прибойными зонами на море, с экзотическими местами, в том числе вулканами. Самые динамичные – речные. Это определяет их особенности функционирования.

Они функционируют динамично прежде всего потому, что есть речной поток. Они существуют в условиях потока. Это самое главное, потому что поток с одной стороны обеспечивает транспорт питательных веществ с разных точек речной системы, с другой стороны через него проявляются всевозможные гидрологические "неприятности", такие как паводки, засуха, транспорт, может быть, какие-то загрязняющие вещества и так далее. 

Посмотрим на типичную реку Российской Федерации от истока до ее устья. В истоке маленький ручеек во многих местах, не обязательно в горах, как на Дальнем Востоке, закрыт пологом деревьев, там имеется затенение. И далее, когда происходит листовой опад, он в гигантских количествах скапливается в этой речной и ручьевой системах. Этот листовой опад надо кому-то перерабатывать. Для этого есть "измельчители", "разрушители", которые этот листовой опад поедают. В первую очередь к ним относят ракообразных типа Arthropoda (Членистоногие), каких-то личинок насекомых, например, веснянок, и так далее. 

Далее русло реки расширяется, полог отодвигается, на поверхность водотока проникает больше света и там начинаются процессы фотосинтеза. То есть первичное звено – в верховьях. И если в большей мере туда поставляли органику наземные экосистемы, то здесь больше значения имеют внутренние связи, когда уже сама экосистема производит органическое вещество, в основном, за счет водорослей, которые покрывают камни, мхов. Здесь мы наблюдаем самое высокое биоразнообразие в речных системах. Ближе к равнинным участкам рек, особенно крупных, течение замедляется, вода становится более мутной. Здесь появляются планктонные организмы. В верховьях их нет, потому как там высокие потоки. Эти организмы не успевают там развиваться. В нижних участках рек замедляется фотосинтез, появляется фито- и зоопланктон, какие-то фильтраторы, другие организмы, которые проживают на грунте, соответственно, изменяется и состав рыб.

Если мы "вытянем" речку от истока к устью, мы увидим между этими экосистемами большие различия. Но по мере продвижения реки от истоков к нижним участкам, вы не увидите границ: узнаете, где появляются притоки, но не узнаете, где оканчивается лесной участок, в какой зоне ручей переходит на этап фотосинтеза. Это накладывает особенности, которые называют речным континуумом – постепенный переход речных экосистем из одной в другую. Так какие-то виды пропадают, какие-то появляются, но без резких изменений. Это особая форма существования речных экосистем. 

Отличительная особенность всех речных экосистем в том, что они очень сильно связаны с территорией. Не с водной экосистемой, такой как моря, озера, а именно с территорией. Потому что там поток.

Если в озере, крупном или маленьком пруду накопилась вода, то там есть экосистема, куда откуда-то должна поступать вода. Эта территория называется водосбор. Всё, что происходит на водосборе, отражается на речной экосистеме, на которую влияет в том числе наличие леса или его вырубка. В концепции градиента речного биома, которая была сформулирована где-то пять лет назад, выделены два ключевых фактора, которые влияют на свойства речных экосистем и контролируются изменением климата. Оба эти фактора наземные. Они не связаны с водой. Первый – наличие или отсутствие полога деревьев. А второй – доля открытого грунта на водосборе вне грунта, покрытого лесом. Почему это важно? Потому что в открытом грунте вода поступила и сразу скатилась. Лес, почва держат воду. Вода скатывается в водоем, но туда она скатывается постепенно. Очень важно понимать, что этот полог в верховьях рек имеет гигантское значение для функционирования всей экосистемы, в том числе и рыб. Если мы уничтожим полог, там могут образоваться водорослевые подушки – метафитон. 

У меня есть фото, которое сделано на Сахалине, где на какой-то поляне течет ручей, где нет деревьев. Когда ручей вытекает из-под полога и проходит через эту поляну, на нём образуются очень мощные водорослевые подушки. Это всплеск первичной продукции. Почему там всплеск? Потому что все водоемы первого порядка – ручьи, самые главные объекты речной системы – собирают влагу с водосбора. Это так называемые дренажные участки рек. И когда происходит приток воды в эти ручьи, то какого-то лимита по количеству биогенных элементов, которые влияют на первичную продукцию, не существует, они в избытке. Сдерживает развитие этих “лепешек”/подушек именно полог. И когда мы говорим о том, что нужно защищать верховья рек, не вырубать там лес, необходимы охранные зоны, хотя бы в несколько метров [в верховьях рек]. Иначе мы разрушим речную экосистему, а ведь в верховьях рек в летний период собирается молодь разных видов рыб. Рыбы, в том числе и лососевые, “нагуливаются” здесь, ведь здесь много личинок насекомых, есть холодная вода, которая не нагревается сильно в результате того, что поток закрыт деревьями. А когда мы переходим на третий, четвертый порядок водотоков, наземные экосистемы влияют на них лишь на небольшом расстоянии, потому как там эту воду всё равно собирают ручьи. А большие реки ‒ это транзит воды. 

‒ От рыбаков можно услышать, что рыба ушла. Действительно ли это так и меняется ли биомасса в отношении других обитателей, не только рыб, но и моллюсков? 

Этот вопрос можно разделить на несколько составляющих, потому что рыба – "вещь" серьезная: мы её добываем. Конечно, бОльший акцент идет на морской промысел. Но мы не забываем и пресноводный промысел, который для некоторых регионов особенно важен. Ушла рыба, или её “ушли” те же рыбаки? 

Когда есть какое-то вредное производство, когда рыба погибла из-за ядов, там всё понятно, нечего и объяснять – такие мы хозяева. Если произошёл какой-то замор рыбы, то и там понятно… Когда я путешествую по своему региону, очень часто вижу, что  браконьеры перегораживают сетями лососевые реки. Можно увидеть эти сети очень часто, а они не пускают лососевых на нерестилище. Если рыбу не пустили на нерест, то нет и её воспроизводства. Это крайние случаи, которые понятны всем. Здесь и наука не нужна, нужны какие-то совершенно другие механизмы регулирования всех отрицательных явлений. 

Что касается ситуации, когда всё вроде бы нормально и мы знаем, что в этом водоёме было много рыбы, а вдруг её не стало, экологам и такая ситуация понятна и известна, но "обычным" людям – не всегда. Речь о таком понятии как "продукция". Если мы говорим про биомассу, то это когда я выловил, например, 10 кг рыбы. А что такое продукция? Это непонимание рождает вопрос, куда ушла рыба? Приведу простой пример: я или вы пошли в банк, у вас есть какие-то деньги, и положили их на счет. Эти деньги, которые вы положили в банк – ваша биомасса, биомасса в природе. И вы хотите жить на эти проценты. Когда они "набегают", вы их снимаете, живёте на них, они опять нарастают. Эти проценты ‒ продукция. Если вы будете изымать из экосистемы продукцию, у вас никогда водоём не будет без рыбы. Сложность в том, что в банке вы понимаете, сколько “рыбы” и где она, а в природе непонятно. Это связано с методами оценки продукции. Если мы говорим о первичной продукции, это водоросли, продуценты, которые с помощью солнечной энергии, воды, углекислого газа, фотосинтеза синтезирует органическое вещество из неорганического. Это первичная еда для всех, для нас в том числе. Без этого у нас не будет жизни. А далее по цепочке: кто-то поедает эти водоросли или растения, тех, кто поедают растения, поедают хищники, хищников – другие хищники, второго, третьего порядков и так далее. Так выстраивается пирамида. 

Вылов рыбы, соответствующий норме, должен составлять очень небольшую величину от первичной продукции. Это максимум 0,1-0,2% от годовой первичной продукции водорослей. Эта продукция – скорость образования органического вещества в единицу времени, например за год, месяц, день. Первичную продукцию, водоросли, мы можем измерить. Для этого есть скляночный метод и другие, с использованием измерительных приборов. А продукцию консументов – животных, в том числе рыб, мы измерить не можем. Мы её можем только рассчитать. В этом сложность. Чтобы понять, чем отличается продукция от биомассы рыб, нужно некое системное мышление, а ещё лучше – доверие рыбоохранным институтам, которые дают квоты, рассчитывают продукцию на основе возможного изъятия рыбы, чтобы не погубить её основной капитал, биомассу, хотя мы ловим и едим биомассу. Видите, как здесь всё сложно. 

С лососевыми рыбами, которые обитают у нас [на Дальнем Востоке], которыми наша страна пока ещё гордится, не знаю, правда, долго ли, ещё сложнее, потому что лососевые обитают в пресных водах, они здесь размножаются. И это очень серьезный момент, потому что мы должны им дать возможность размножиться, если мы это не сделаем, у нас исчезнут лососевые. Чтобы размножиться, какие-то рыбы идут в реки, какие-то в озера. В реках они поднимаются в верховья. Для речной системы это стресс, нашествие. К этому стрессу личинки насекомых уже приспособились, они знают, когда придут лососевые и к этому времени вылетают, становятся имаго и находятся уже где-то в другой среде. 

В это время идут лососевые. Своими хвостами они перекапывают гальку и откладывают туда икру, в поток грунтовых вод, в нерестовые бугры. Что у нас творится сейчас? Как я и говорил, всё зависит от водосбора, но у нас сейчас, особенно на Дальнем Востоке, в сухой сезон, летом, очень распространены пожары. У нас выгорают гигантские территории. Гигантские, и это я видел своими глазами. Когда вы едете на “ГАЗ-66” по Хабаровскому краю в течение 3-х суток и вокруг одни "гари", это производит очень сильное впечатление. И на самолете тоже все это видно. Весь восточный, юго-восточный участок Охотского моря – всё выгоревшие территории. Самое страшное, там не происходит лесовозобновление, потому что в результате частых пожаров происходит очень быстрое опустынивание территорий. Напомню, климатом регулируются полог и площади пустых территорий. Что из-за этого происходит? Банальные вещи – реки мелеют. Их водоносность уменьшается, потому что, если прошёл дождь, он быстро скатывается в море и нигде не задерживается. Второе, самое главное для лососевых: даже если они прошли эти реки, у нас наступает достаточно суровая зима, открытый участок со всеми нерестовыми буграми просто промерзает. Таким образом мы не получаем нужного воспроизводства. Может, на каких-то отдельных участках оно сохраняется, но всё равно, это очень тревожный фактор. И это я не говорю о загрязнениях и других серьезных вещах антропогенного влияния.

Когда я приехал на Дальний Восток в 70-е годы, я слышал о профессоре В.Я.Леванидове, организовавшем нашу лабораторию, которой в 2021 году исполнилось 50 лет. Он работал на Большой Уссурке, правом притоке Уссури, который очень мощный. Ещё в послевоенное время и до него там было самое крупное нерестилище кеты во всём бассейне Амура. Потом, где-то в послевоенное время, там стали добывать лес, для этого не стали делать дороги, так как проще всего было отправить лес молевым сплавом. В итоге все нерестилища загубили. Сейчас там нет нерестилища, туда не идет рыба. Самое крупное нерестилище было уничтожено на нижнем Амуре. Сейчас нет молевого сплава, его запретили, но нерестилище не восстановилось. И не восстановится. 

‒ Так может произойти со всеми реками? 

Это уже происходит, и очень быстрыми темпами. И когда я путешествую по Дальнему Востоку, я всё это вижу своими глазами. Но есть и другие факторы, в том числе – потепление климата. Ведь лососевые занимают ареал Северной Пацифики американского и нашего континента. Для них очень важна температура воды. Очень теплая вода для них губительна, у них возникает температурный шок и они погибают. Я видел на нижнем Амуре, как не дойдя до нереста, в посёлке Кольчём, недалеко от села Богородское, когда температура воды в Амуре была порядка 29-30 °С, рыба погибала не доходя до нереста, гонады у них были целыми.

Я боюсь, если глобальное потепление будет продолжаться и дальше, значит и дальше у нас будет сокращаться, отодвигаться к северу ареал лососевых. По крайней мере, может, какие-то единицы и будут сюда заходить, но промышленного улова может и не быть, даже если мы построим завод. А заводы здесь построены. Как это будет развиваться мне сложно сказать, но, судя по нынешнему лету, видимо, не в самую хорошую сторону.

‒ А что делать при антропогенном влиянии? Если рыба или другие обитатели ушли из-за близлежащего завода, если этот завод прекратит свою деятельность, будут ли там опять рыба и другие обитатели снова, или они туда уже не вернутся? 

Если бы всё было так просто и замыкалось только заводом... Мы живем не рядом с заводом, мы живём на планете Земля, есть биосфера, в том числе с ним. И есть общие вещи, которые важны для понимания процесса, который происходит, даже при наличии завода. Если завод очень вредный, то, конечно, его надо закрывать, если хотите, чтобы рядом осталось что-то живое. Если не хотите – закрывать не будете, будете штрафовать или применять другие санкции. Это задача не науки. 

Сейчас происходят очень печальные вещи. Начиная где-то с середины 1970-х годов, ученые в разных странах стали отслеживать состояние популяций позвоночных животных. Включая морских и речных рыб, земноводных, птиц, млекопитающих и так далее. За основу было взято около 10 тыс. популяций, сейчас она распространилась и на беспозвоночных. Что ученые отметили? В ключевых географических точках разных частей земного шара от тропиков до крайнего севера: Европа, Азия, Северная и Южная Америка, Австралия... На основе этих исследований был придуман Индекс живой планеты. Эта информация высылается в Великобританию, и каждые два года они публикуют отчет. Первый раз этот отчет я услышал в США в 90-х годах. Меня он тогда удивил. Сейчас они доступны и на русском языке и хорошо цитируются.

Оказывается, на Земном шаре во всех регионах у нас происходит потеря биоразнообразия. Теряем такими темпами, что никогда на Земле не наблюдали. Насколько я помню, уже в первые 40 лет Индекс живой планеты снизился где-то на 40%. Это значит, что за 40 лет мы потеряли биоразнообразие позвоночных животных в среднем почти на половину. Мы теряем биосферу всего за жизнь одного поколения. 

В последнем отчете речь уже о 68%. За 50 лет –больше половины. Это страшные цифры, я не знаю, что с ними делать. Я понимаю, что скорее всего не так жестко. Есть районы, где потери меньше, например, в России, около 24%, потому что мы северная страна. Больше всего страдают тропические экосистемы. Но когда ученые стали сравнивать пресноводные экосистемы с морскими и наземными, то именно в пресноводных экосистемах нашли наибольшие потери биоразнообразия. И это не из-за завода, а происходит комплексно, во всём земном шаре, от какого-то воздействия на всю биосферу. Вероятно, это связано с глобальным потеплением климата и, скорее всего, так и есть. 

Четко выраженный тренд на глобальное потепление климата идет где-то с 1976 года. По крайней мере, на территории Российской Федерации. 

Есть отчеты гидрометслужбы, которая каждый год выпускает графики, на которых видны масштабы глобального потепления. На них можно увидеть серьезные изменения на северной части Евразийского континента. Изменения не так заметны в Америке и южной половине земного шара, а наш регион очень сильно нагревается.

Повышение температуры по всему земному шару, фактически, родило эпоху гидрологических крайностей. Если ранее мы говорили о каких-то тайфунах, то сейчас всё чаще и чаще мы говорим о супертайфунах. Когда-то мы говорили об ураганах в Атлантическом океане, теперь о суперураганах, которые идут друг за другом. Достаточно вспомнить, как в 2013 году топило бассейн Амура. Такого никогда не было. У нас изменилась система паводков. Паводки стали наблюдаться в ноябре-декабре. Это очень редкое явление, которое отразилось на экосистеме. Разрушителям листового опада стало нечего есть, структура речной системы изменилась. Она восстановилась через время.

С другой стороны, если мы говорим, что идет потепление на севере Евразийского континента, то оно происходит и там, где экстремально низкие температуры, в основном, на территории севера Сибири, где вечная мерзлота. Последствия этого таяния – не просто появление болот. В вечной мерзлоте “захоронено” очень много опасностей. Там очень много погибших тысячи лет назад от каких-то инфекций, вирусов животных. Каких-то «вещей», о который мы сейчас, вероятно, даже не знаем. Уже сейчас мы находим вирусы, неизвестные науке, в этой мерзлоте, которая представляет для человека потенциальную опасность. Например, на Чукотке нашли гигантский вирус, который виден в микроскоп. 

Потом там могут происходить вспышки различных болезней. И уже происходят. В 2016 году на Ямале произошло серьезное протаивание, потому что там температуры достигали 35 градусов, из-за чего была вспышка Сибирской язвы. Хорошо, что её локализовали с помощью армии, но, по-моему, там погибло где-то 1,5 тыс. оленей. Видимо, это началось именно с оленей. И Covid-19, с которым мы сейчас боремся, может оказаться "тренировкой" перед тем, что может произойти. 

Протаивание мерзлоты – это выделение метана в атмосферу. Ведь там захоронено много метана, в том числе на шельфе Северного Ледовитого океана, на мелководье. Уже сейчас отмечено, что сток сибирских рек летом увеличился, а значит вместе с ними в Ледовитый океан поступает тепло, после чего и тает вечная мерзлота и выделяется метан в атмосферу. Эти масштабные процессы происходят под действием природных систем, которые надо как-то контролировать, учитывать и изучать. Если они не остановятся, то для человечества грядут серьезные проблемы. И если для некоторых регионов, например, холодных, вероятно, и хорошо, что теперь там стало теплее и можно что-то сеять, то в глобальных размерах, по всему земному шару, это нехорошая тенденция. И я уже не говорю о повышении уровня океана и другом.

‒ Природа имеет способность к самовосстановлению? Насколько я знаю, существует такая теория. Может быть, если человек постепенно перестанет вносить свое антропогенное воздействие, то через какое-то время всё встанет на свои места?

Ваш вопрос затрагивает не только науку. Во многих "вещах" наука и не нужна. Это вопрос и политики. Ведь, если не дай бог война, какая будет природа? Это и вопрос экономики. Сейчас есть такое понятие как "зеленая экономика", которую уже внедряют в некоторых странах. Это вопрос и культуры. Мы все живем в культурной среде.

Приведу цитату, наверное, вы вспомните, откуда: "Есть такое твердое правило: встал поутру, умылся, привёл себя в порядок – и сразу же приведи в порядок свою планету", Антуан де Сент-Экзюпери, "Маленький принц". Сказка для взрослых. Без этого понимания никак. Это как сейчас выработка коллективного иммунитета к Covid-19. Пока 70% населения не привилось, победить вирус не получится. Я думаю, если ориентироваться на это, пока у нас 70% не будут думать как Маленький принц, у нас мало что получится. Культура прививается не одной лекцией и даже не одним поколением. Как я говорил, только за жизнь одного поколения мы теряем больше половины биоразнообразия на Земле. 

Природные системы инерционны. Просто разрушить планету, разве что если это не какая-то ядерная катастрофа, не получится. Она ещё будет жить. А хватит ли нам времени, чтобы получить этот иммунитет, я не знаю. Я вижу, как меняется среда, с которой я работаю последние 50 лет, и вижу, что лучше не становится, кроме каких-то отдельных моментов. Например, восстанавливается популяция леопардов. Хорошо ли это? Очень хорошо, потому как вместе с леопардом сохраняется и среда, где он живет, ведь без этого ему не восстановиться. Как с тигром – не знаю, ведь тигру требуются бОльшие территории. Какие-то изменения в природе происходят благодаря обществу, людям, волонтёрам, которые переживают за окружающую среду, собирают мусор. Но дело не сборе мусора. Их дело очень важное потому, что этот пример – и есть воспитание, это и есть культура.

Всё начинается с малого. И если это распространить на бОльшую часть населения, у нас всё получится. 

‒ Есть ли какие-то другие способы, помимо воспитания поколения, как сохранить пресные водоемы, наиболее чувствительные экосистемы, и другие тоже? 

Способов разработано много. И они не только научные, но и экономические, технологические: есть и водоподготовка, опыты по восстановлению водоемов, хотя они скорее единичные. Есть понимание, что делать. Как правило, на это нет денег. Особенно тяжело в странах, где слабые экономики. Страны с мощной экономикой, как правило, находят деньги, но иногда, уже поздно, потому что некоторые изменения уже необратимы.

Некоторые экосистемы мы не сможем восстановить, но можем хотя бы привести их в порядок, по крайней мере, не превращать в помойку. Нужно затратить определенные ресурсы, чтобы поддерживать нарушенные экосистемы. Ведь некоторые сами себя поддержать уже не могут. Некоторые уже строят заводы по разведению осетровых, потому что те сами не размножаются. Но завод надо содержать. Где-то мы восстанавливаем популяцию каких-то копытных, хищников. Китай активно восстанавливает опустыненные территории, засаживает туда какие-то породы деревьев, которые там приживаются, благодаря которым среда улучшается. На это нужны деньги, это есть, но это происходит медленно. Меня беспокоит только одно – скорость исчезновения биоразнообразия превышает наши положительные действия в этом направлении. Нужно хотя бы сравняться. Почитайте Индексы живой планеты, посмотрите отчеты гидрометслужбы, которые говорили, что 2020 год был самым "горячим", ранее они называли самым "горячим" 2019. В прошлом году опасных природных гидрологических явлений было уже на 97 больше, чем таких явлений в 2019. Таким становится темп нарастания гидрологических крайностей.

Повторю, чтобы все это запомнили. Дело не в температуре, а в том, что при повышении температуры увеличивается число опасных природных явлений, к которым человек ещё не адаптировался, не умеет от них защищаться. И природа ещё не привыкла к такому антропогенному воздействию. И если такими темпами идет потепление, такими темпами идет таяние мерзлоты, увеличение опасных природных явлений, готовы ли мы к этому? Нет. Мы только напрягаем МЧС и всё. Дай бог им здоровья. 

Источник фото на главной странице: Пресс-служба Росрыболовства pwo.su