На Востоке Сибири, где жизнь каждую секунду борется с экстремальными условиями обитания, расположено самое глубокое озеро в мире — Байкал
Вот уже 25 млн. лет оно собирает в себя воды более чем с 500 водотоков и более чем с пятисот тысяч квадратных километров территории. Среди них — Верхняя Ангара, Селенга, Турка, Баргузин, Кичера, Снежная и множество других, менее известных, но оттого не менее важных в жизни озера рек. Результат их работы превратил Байкал в мощное пресноводное хранилище, восхищающее своими бескрайними просторами.
А расположилось оно в России, между Иркутской областью и Бурятией. По подсчетам ученых, совокупная площадь поверхности воды данного природного образования тождественна величине Нидерландов и Бельгии. Это обстоятельство позволило ему занять седьмую позицию в рейтинге крупнейших озер мира.
Как громадное серповидное тело, Байкал вытянулся с юго-запада на северо-восток почти на 600 км. Сама же ширина водоема составляет до 70 км и выше.
Свыше 2 тысяч километров составляет общая протяженность береговой линии озера. Его, и без того морфологически непростая конфигурация, пестрит самыми контрастными формами микро- и мезорельефа — от каменистых скал и обрывов в его западной части, до пологих гор на востоке.
То, что Байкал ныне считается самым древним пресноводным озером не оставляет никаких сомнений. Ни Великие американские озера, ни сходные происхождением озера Африки, не способны сравниться с ним в возрасте. Просуществовав как минимум 25 млн лет, оно, подобно многим другим образованиям с таким же возрастом, дошло до нас почти в первозданном виде. Кроме того, современными методами геофизических исследований получилось установить, что данный водоем растет, причем в прямом смысле этого слова. Каждый год его берега удаляются друг от друга примерно на 2 см, что позволило даже заговорить о данном процессе, как о развитии нового океана. Что ж, как природа не шутит?
О самых древних страницах истории озера практически нет достоверной информации. Известно то, что перед образованием в этих краях прогибов и впадин, впоследствии сформировавших котлован озера, здесь царили преимущественно положительные формы рельефа, о чем свидетельствуют сохранившиеся склоны, а так же рядом расположенные современные.
Сложно поверить, что данная акватория когда-то, еще на заре эволюции жизни, была холмисто-возвышенной с мощным осадочным чехлом. В ходе сложных тектонических преобразований на смену положительным постепенно явились отрицательные формы рельефа, зародившие примерно 23 млн. лет назад будущие очертания этого водного реликта. Начав свое существование из системы мелководий, озеро начинает заселяться жизнью, получившей новый плацдарм для существования.
На период, начавшийся приблизительно 1,5 млн. лет назад, приходится главный этап образования его озерной впадины. Этому также сопутствовали резкие климатические перемены и оледенение его окружающих просторов. Ледники произвели свою геологическую деятельность, позволив принять озеру морфометрический облик, близкий современному.
На сегодня и геологическая активность, и сама история Байкала как уникальной рифтовой зоны рассматривается в неразрывном единстве с другими аналогичными территориями, возникшими на местах разрыва земной коры.
Привлекает внимание нетипичная для большинства мировых озер глубина. Ее величина составляет 1642 м, что было подтверждено рядом гидрологических исследований и делает Байкал глубочайшим пресноводным водоемом мира Несмотря на это, это материковое углубление не утратило тектонической связи с верхней мантией, о чем говорят аномальные температуры горных пород под самим котлованом.
Кроме всего прочего, тектогенез на современном этапе существования Байкала не прекратился. Горное обрамление озера периодически напоминает о себе тектоническими нарушениями и повышенной (до 11 баллов по шкале Рихтера) сейсмической активностью. Много из подобных явлений происходило и в ушедшем XX столетии. В среднем, в данных широтах происходит до нескольких тысяч незначительных землетрясений в год.
Тектонические преобразования, продолжающиеся и сейчас, сформировали в озере не только максимальные абсолютные, но и высокие значения средних глубин. Средний показатель по глубинам в этом озере составляет 745 м, что дает все основания ставить его в один ряд с озером Танганьика в Центральной Африке и Каспийским морем на евразийском континенте.
Длительная история образования, большие площадь и глубина, постоянный приток пресной воды смогли сформировать здесь самобытнейшую пресноводную экосистему, не перестающую удивлять все новых и новых туристов. Секрет невероятной привлекательности озера кроется в гармоничном единстве абиотических и биотических компонентов экосистемы, работающих как слаженный механизм. Уникальность Байкала как экологической системы по оценкам ведущих ученых определяются следующими особенностями:
древним возрастом, позволившим сформировать стабильную климаксовую экосистему, способную справляться как с автохтонными, так и аллохтонными воздействиями. Автохтонные процессы начинаются изнутри самой системы и обусловлены резкой сменой ее параметров. Аллохтонные берут же свое начало извне. Причиной их возникновения считают стихийные бедствия, попадание в экосистему чужеродных видов-вселенцев, а так же, влияние человеческой активности;специфическим комплексом гидрохимических и гидрологических условий, которые остаются константными как в приповерхностном слое, так и на внушительных глубинах;наличием большого процента эндемичных и уникальных видов флоры и фауны, образовавшихся в результате многомиллионной борьбы за существование и естественного отбора.
Озеро Байкал — яркий пример водного объекта, в котором осуществляется практически недостижимое для аналогичных водоемов условие — активный водообмен по всей толще воды. Интенсивное смешивание глубинных, поверхностных и срединных толщ воды происходит очень интенсивно. Около 5 месяцев требуется для того, чтобы поверхностные слои воды достигли самого дна водоема, что в условиях нереально громадной площади водоема, согласитесь, нелегкая задача. Именно благодаря этому практически во всей толще воды озера сохраняется стабильное содержание растворенного кислорода, что дает возможность живой материи распространяться как на глубине, так и даже в толще осадочных отложений, так же насыщенных оксигеном.
И в этом Байкалу нет равных. В подобных озерах жизнь может развиваться лишь до нескольких сот метров. Остальная часть водоема в силу анаэробности условий не в силах поддержать ее развитие. В Байкале же функцию кислородного насыщения выполняют глубоководные течения, волновые процессы, осуществляющие перенос и перемешивание воды практически во всех векторах водной толщи.
Кислородный режим явился ключевым фактором для массового расселения живого в Байкале. Важным функциональным звеном структуры его экосистемы выступают мельчайшие одноклеточные водоросли — фитопланктон, сохраняющие свою активность даже в период ледостава. Причем именно здесь они демонстрируют удивительную эврибионтность, выживая и при экстремально низкой температуре воды. К примеру, активная фаза роста их популяций в Байкале наступает уже при +1 С, в то время, как в подобных экосистемах для этого нужна заметно более высокая температура.
Круглогодичная активность данного компонента экосистемы Байкала поддерживает и другие ее трофические блоки, например рыб и моллюсков, которые им питаются. Кроме стабильности пищевых связей, планктонные водоросли в процессе фотосинтеза продуцируют огромное количество кислорода, идущее на аэробные процессы водоема. Таким образом, получается что-то подобно замкнутой цепи — эти зеленые хлорофилоносные компоненты экосистемы получили массовое развитие благодаря равномерному распределению между различными водными пластами оксигена, который сами и производят.
Именно с фотосинтезирующей функцией планктонных обитателей Байкала связывают его небывалую устойчивость к действию различного рода загрязнителей, попадающих в озеро с прилежащей территории. Атомарный кислород выступает как обязательный реагент окислительно-восстановительных процессов водоема, выполняя тем самым функцию самоочищения озера. Кроме этого, данному процессу способствуют и другие вещества, например, гумусовые, способные нейтрализовать поллютанты различной химической природы. Работа гумусовых веществ осуществляется посредством химических реакций, продуктом которых выступают комплексные и обычно нерастворимые соединения — гуматы. Будучи химически инертными, они не в силах преобразовываться далее, поэтому оседают на дно водоема, где перерабатываются дальше активным илом — некоторыми бактериями, дрожжами, актиномицетами, использующими их как питательный субстрат.
Обширный и чрезвычайно разнообразный комплекс фито- и бактериопланктона являются фундаментом органического компонента экосистемы Байкала. Кроме них в озере встречается около 1000 видов фитобентоса — водорослей, и свыше 2000 видов животных различных систематических и экологических группировок. Среди них наиболее распространены организмы:
микропланктон — микрофауна, размер которой не превышает миллиметра. Это в основном, протозои, насчитывающие до 50 видов;мезопланктон — их размер лежит в диапазоне от 2 до 5 мм. Сюда входят водные членистоногие — ракообразные, составляющие практически абсолютную массу этой группы;макропланктон — крупные животные, неспособные к активному передвижению. Обычно это молодь рыб.макрозообентос — достаточно крупные животные организмы (моллюски, губки, ракообразные, олигохеты, личинки насекомых), которые большую часть своего жизненного цикла проводят на дне или в толще донных отложений;нектон — крупные активно перемещающиеся в водной толще аквабионты, как правило рыбы, которых насчитывается около 60 видов. Кроме них, озеро населяет и единственный для данной экосистемы вид млекопитающих — тюлень нерпа, замыкающий его трофическую пирамиду.
Каждая из обозначенных экологических групп содержит в себе высокую долю эндемичных, некогда возникших и обитающих в пределах Байкала видов. Так, среди растений эндемиков более 30%, а среди животных данный показатель достигает отметки в 80% всех видов. Данный факт еще раз подчеркивает раритетность этой биоты не только для самого Байкала, а и для всей биосферы в целом.
Полиструктурность экологических ниш и ценотических взаимодействий, которую нам демонстрирует данная экосистема, явилась итогом многовековой битвы живого с беспощадными условиями среды. И жизнь в этой смертельной схватке победила, приспособившись к широкому спектру экологических факторов Байкала.
Естественно, близость или прямое присутствие человека предала антропогенные оттенки уже не одной природной наземной или водной экосистеме. Не стало исключением и озеро Байкал. И хотя активное освоение прибайкальских просторов началось лишь с XVIII столетия, на сегодня территорию в этом регионе уже заселило около 2 млн. человек. В общемировых масштабах, согласитесь, это не так уж много.
Однако этого хватило, чтобы заговорить о таких неприятных явлениях, как загрязнение, эвтрофикация, биологические инвазии, начавшиеся по вине человека. Особую обеспокоенность вызывают поступление неочищенных промышленных и коммунально-бытовых сточных вод в реки, впадающие в Байкал. Среди его наиболее распространенных загрязнителей — фториды, хлориды, тяжелые металлы, нефтепродукты, фенольные вещества. Не решена до конца и проблема с твердыми бытовыми отходами, активно поступающими в водоем из-за нашего безразличия к данной проблеме. Существенную угрозу для биологического разнообразия Байкала несет так же браконьерство и эвтрофикация, вызванная поступающими в воду биогенными соединениями.
К счастью, для сохранения этой экосистемы уже предпринято немало. На данный момент запрещено строительство Восточного водовода через водосборный бассейн Байкала, приостановлена работа Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, не один десяток лет отравлявщего его воды биологически опасными веществами.
На сегодняшний день озеро Байкал — объект эколого-правового регулирования уже не только государственного, а и мирового масштаба, что подтверждается его принадлежностью к списку Всемирного наследия ЮНЕСКО. Среди лимнических экосистем Байкал вне конкуренции. Жизнь в нем бурлит независимо от сезона, времени дня и ночи, не останавливаясь ни на секунду. Надеемся, что разумный подход к тому, что подарила нам природа, обеспечит возможность насладиться красотами Байкала еще не одному поколению.