Керамзитное озеро: неожиданный союз в борьбе за экосистему

1.Жемчужина подводного мира Брянска.

Озеро Керамзитное — это бывший карьер, ранее принадлежавший Полпинскому фосфоритному заводу, а ныне настоящий природный оазис города Брянска. Завод, располагавшийся неподалеку, занимался добычей и переработкой фосфоритов, внося значительный вклад в химическую промышленность страны. Доподлинно неизвестно, но однажды по воле случая, халатности или преднамеренно, карьер был затоплен грунтовыми водами.

С того момента минули десятилетия и некогда карьер, созданный для промышленных нужд, превратился в уникальный водоем с кристально чистой водой и богатым биоразнообразием. Так началась новая эра для данного карстового озера, которое стало не только любимым местом отдыха горожан, но и тренировочной базой для местного дайвинг-клуба "Скат" имени В.Ф. Тюрина.

Спокойная водная гладь водоёма скрывает под собой удивительный подводный мир и его обитателей. Рельеф дна весьма разнообразен: песчаное дно изобилует свалами и возвышениями, которые периодически сменяются густыми лугами водорослей и целым подводным лесом. В его зарослях можно встретить стайки окуней, линя краснопёрки и щуки, а с недавнего времени толстолобика и амура. Максимальная глубина озера составляет 16,5  метров.

Температура воды у дна значительно холоднее, чем на средней глубине и колеблется впределах 4–7 °С. Обычно термоклин встречается на глубине 5–6 метров. В летний период верхние слои воды прогреваются до температуры выше 20°С, позволяя отдыхающим подолгу купаться в озере.

Керамзитное озеро славится не только своей флорой и фауной, но и подводными экспонатами. Изюминкой коллекции, бесспорно, является промышленный экскаватор внушительных размеров (высотой около 9 метров), некогда трудившейся для нужд фосфоритного завода. За десятилетия, проведённые под водой, он нисколько не растерял своего величия.

Неподалёку в песке покоятся запасные части от экскаватора – стрела с колесом для тросов, фрагменты кабины и массивный ковш. Далее по списку находок идут: металлическая лодка, бетонные плиты, каркасные решётки. Очевидно, что озеро скрывает ещё множество тайн, которые ещё только предстоит обнаружить брянским дайверам.

Солнечные лучи, проникающие сквозь прозрачную воду, создают удивительные световые эффекты, придавая всему подводному пейзажу неповторимое очарование.Свет в принципе выступает своего рода дирижером всей симфонии жизни озера. От его наличия зависят жизнедеятельность и поведение подводных обитателей.  День наполнен яркими красками и активностью мелкой и средней рыбы. Ночь – время, когда на сцену подводного спектакля выходят крупные хищники, а их добыча приступает к игре в прятки, стараясь сохранять максимальную неподвижность, ибо каждый неосторожный взмах хвоста и плавников может лишить жизни. Сумерки полностью меняют облик привычных мест, порой сбивая с пути даже опытных подводных исследователей, многократно нырявших в данном водоёме.

Однако Керамзитное озеро, всегда радовавшее своей прозрачной водой, несколько лет назад стало предметом беспокойства для местных дайверов и исследователей. Вода, некогда кристально чистая, начала быстро мутнеть, и здесь речь не про кратковременные сезонные явления, периодически возникающие на водоёмах, а существенные долговременные изменения в худшую сторону. Привычная прозрачность воды на уровне 6 —8 метров, сначала превратилась в 2 – 3 метра, а на следующий год опустилась до уровня 1– 2 метров!

Первыми, кто забили тревогу, были члены подводного клуба "Скат", в частности его руководитель Артём Романов. Он сразу начал искать причины и возможные пути решения этой проблемы. Позже к данномупроцессу подключилось и Русское географическое общество.

2. Погружение в тайну мутных вод.

Председатель комиссии по гидрологическим исследованиям Брянского отделения РГО Сергей Чмутов активно включился в изучение проблемы и поиска причин ухудшения прозрачности воды в озере. Совместно с аквалангистами подводного клуба «Скат» он совершил ряд погружений, в ходе которых были взять пробы воды и грунта для последующего биохимического анализа. Специалисты тщательно изучили образцы и выявили ряд факторов, ответственных за помутнение воды в Керамзитном озере:

*Солнечный цикл. Он представляет собой периодические изменения солнечной активности с интервалом в 11 лет, оказывающие значительное влияние на экосистемы водоемов. В период максимальной активности нашей звезды увеличивается количество солнечной радиации, достигающей Земли. Это может вызывать изменения в температуре воды и усиление ультрафиолетового излучения, что в свою очередь, влияет на жизнедеятельность водных организмов.

Согласно последним исследованиям в Керамзитном озере была обнаружена высокая концентрация останков погибшего фитопланктона на дне. Это свидетельствует о серьезном дисбалансе между фитопланктоном и зоопланктоном. Зоопланктон, который обычно контролирует численность фитопланктона путем поедания, не успевает справляться с его ростом. В результате массовая гибель фитопланктона приводит к увеличению органических остатков на дне, что также способствует помутнению воды.

Проводимые наблюдения показали, что подобное помутнение воды произошло и в других водоемах области, ранее славившихся своей прозрачностью.Данные изменения начались около двух лет назад, что совпадает с текущим повышением солнечной активности. Высокая солнечная радиация способствует увеличению роста фитопланктона, что при недостаточной численности зоопланктона приводит к его массовой гибели и накоплению органических веществ в водоеме.

Сергей Чмутов выделяет солнечный цикл, как один из ключевых факторов, повлиявших на биобаланс водоёмов, в частности Керамзитного озера. 

*Состав почвы. Грунт Керамзитного карьера, известного как Полпинское фосфоритовое месторождение, представлен тремя слоями фосфоритов, разделенных кварцево-глауконитовыми песками. Эти пески, в свою очередь, содержат значительное количество глинистых примесей. Глина, присутствующая в грунте, обладает специфическими свойствами, которые могут существенно влиять на прозрачность воды в случае ее взмучивания.

Глинистые частицы имеют малые размеры и легкую массу, что позволяет им долгое время находиться во взвешенном состоянии в воде. Это приводит к длительному сохранению мутности воды при нарушении структуры грунта. Летние месяцы приносят на озеро множество отдыхающих. Купание, использование моторных лодок и гидроциклов значительно усиливают взбаламучивание донных отложений. Поднятые со дна глинистые частицы, превращают прозрачную воду в непроглядный мутный бульон, который не исчезает даже через продолжительное время.

*Цветение воды и рост водорослей. Фосфаты и нитраты, содержащиеся в грунте Керамзитного карьера, являются ещё одним фактором, оказывающим значительное влияние на прозрачность воды в озере. Продуктивная толща фосфоритов, присутствующая в карьере, насыщает воду этими питательными веществами, что способствует быстрому росту водорослей и других микроорганизмов. Этот процесс, известный как эвтрофикация, вызывает интенсивное цветение водорослей, что существенно снижает прозрачность воды.

3. Битва за прозрачность вод.

Пользоваться дарами природы привыкли все, а вот ухаживать и беречь их – лишь единицы. Мы уже неоднократно рассказывали о деятельности подводного клуба «Скат», направленной на сохранение частоты в Керамзитном озере. Борьба за прозрачности воды и восстановление биобаланса водоёма также легла на их плечи. Когда стало понятно, что помутнение воды носит не кратковременный характер, а продолжает усугубляться, руководитель подводного клуба Артём Романов, начал действовать. Одной из первых мер в борьбе за прозрачность водоёма было зарыбление озера толстолобиком и амуром. Данные рыбы питаются планктоном и водной растительностью.

Спустя год в помощь толстолобику и амуру, было решено добавить перловиц (Unio pictorum) – двустворчатых моллюсков известных своими фильтрационными способностями. Они имеют раковину размером до 10 см и обитают в пресных водоемах. Предпочитают песчаное или илистое дно и чистую воду с достаточным содержанием кальция, необходимого для формирования её раковины. Перловица активно фильтрует воду, пропуская через себя большие объемы, что способствует очистке водоема от взвешенных частиц и органических остатков.

Моллюсков собирали в русле реки Десна для последующего переселения в Керамзитное озеро. У некоторых собранных экземпляров на раковинах крепились их более мелкие собратья – моллюски дрейссены (Dreissena polymorpha).

Дрейссены - активные фильтраторы. Питаются детритом, планктоном и бактериями. Обладают зеленоватой или желтоватой раковиной, характерной треугольной формы, длиной около 4—5 см. Ведут практически неподвижный образ жизни, прикрепляясь к любым твёрдым поверхностям. При благоприятных условиях образуют крупные колонии.

Тогда дайверы не придали большого значения наличию дрейссен, на некоторых раковинах перловицы, но вскоре это обстоятельство сыграет ключевую роль в улучшении состояния озера.

4. Неожиданные результаты.

Заселение перловицей происходило в определённых районах, в разных частях озера. Ожидалось, что они осядут на определенных участках дна и начнут свою очистительную работу,однако у моллюсков была своя точка зрения по поводу своего размещения. В поисках оптимальных условий для жизни они начали мигрировать по озеру, и вскоре дайверы стали обнаруживать их в самых неожиданных местах. Ирония заключается в том, что в ходе своих перемещений перловица переносила на своих раковинах и дрейссену.

На следующий год аквалангистов ждал новый сюрприз. Погрузившись к хорошо знакомой затопленной лодке, они с удивлением для себя обнаружили её полностью покрытую дрейссенами.

Учитывая, что перловицу выпускали на значительном расстоянии от этого места, вначале не совсем было понятно, каким образом здесь очутились дрейссены, да ещё в таком количестве. Но это было лишь началом. По ходу обследования озера дайверы обнаруживали всё больше колоний дрейссен. Они крепились буквально ко всем твёрдым объектам. Останки экскаватора,крупные камни и даже кустарники – всё это стало домом для дрейссен. Столь быстрого размножения и скорости распространения никто не ожидал. В тоже время численность перловиц оставалась относительно стабильной.

5. Химический состав воды – ключ к успеху.

Для успешного размножения и роста моллюсков недостаточно просто переселить их из одного водоёма в другой. Среда должна содержать необходимые химические элементы, способствующие формированию раковины у моллюска, а именно:

• Кальций (Ca): Основной строительный материал для раковин.
• Бикарбонат (HCO3): Необходим для формирования карбоната кальция (CaCO3), из которого состоят раковины.
• Магний (Mg): Участвует в метаболических процессах и может включаться в состав раковины.
• Фосфор (P): Важен для роста тканей моллюска.
• Стронций (Sr): Может включаться в состав раковины, хотя его роль менее значима.
• Кремний (Si): Влияет на рост и укрепление раковины у некоторых видов моллюсков.

Полпинское месторождение фосфоритов является частью фосфоритоносной провинции Восточно-Европейской равнины. Их продуктивная толща включает три слоя руды, разделенные кварцево-глауконитовыми песками.Фосфориты, которые добывались на Керамзитном карьере, содержат 5-7% фосфорного ангидрида (Р₂О₅), что составляет 2,2-3,1% концентрации фосфора в руде. Кварцево-глауконитовые пески, разделяющие слои фосфоритов, обеспечивают наличие магния и кремния в почве.

Биохимический анализ образцов грунта Керамзитного озера, добытых Сергеем Чмутовым в ходе исследовательских погружений, подтвердил наличие химических элементов необходимых для строительства раковин:

• Кальций (Ca): Присутствует в значительных количествах, учитывая содержание фосфоритов.
• Бикарбонат (HCO₃): Образуется в результате взаимодействия карбонатов и воды.
• Магний (Mg): Присутствует в глауконитовых песках.
• Фосфор (P): Высокое содержание фосфорного ангидрида в почве.
• Кремний (Si): Обеспечен кварцевыми песками.

Наличие данных химических элементов в озере, в совокупности с большим количеством пищи, создают благоприятную среду для размножения дрейссен и формированию у них раковин. Стремительный рост их колоний подтверждает эти данные.

6. Распространение.

Дрейссены обладают уникальным жизненным циклом и размножаются при определенных условиях. Размножение начинается при температуре воды от 12°C, с оптимальной температурой около 18-20°C, наличием питательных веществ и подходящих субстратов для прикрепления. Самки дрейссен выпускают до одного миллиона яиц за сезон, которые оплодотворяются сперматозоидами, выпущенными самцами.

Оплодотворенные яйца развиваются в плавающие личинки –трохофоры. Спустя несколько часов они превращаются в велигеров, имеющих небольшую раковину и реснички для плавания. В данной стадии, длящейся от 10 до 30 дней, личинки плавают, питаясь фитопланктоном и микроскопическими организмами. Затем они оседают на твердые поверхности и, прикрепляясь к ним с помощью биссусных нитей, начинают процесс метаморфоза. Однако прикрепляться они могут и к живым организмам, таким как другие моллюски и даже рыбам. Личинка закрепляется на жабрах или кожных покровах рыбы, путешествуя с ней на большие расстояния. Достигнув определённого размера, непрошенный попутчик открепляется от своего носителя и оседает на новом месте. Там моллюск находит подходящий субстрат для дальнейшего роста и развития.

Очевидно толстолобик, выпущенный ранее в Керамзитное озеро, способствовал стремительному распространению дрейссены в разные уголки водоёма. Плоды этого удивительного симбиоза своими глазами увидел Председатель комиссии по гидрологическим исследованиям Брянского отделения РГО Сергей Чмутов. В ходе совместных погружений с аквалангистами подводного клуба «Скат», он обследовал ключевые объекты озера и обнаружил растущие колонии дрейссен.

«На участках, где присутствуют колонии дрейссен, прозрачность воды разительно отличается от основного массива. Местами она доходит до 10 – 12 метров! Подобную прозрачность воды здесь я припоминаю лишь в 2019 году. С того момента она стремительно ухудшалась. Сейчас же видны положительные изменения. Приближаясь к колонии моллюсков мутные воды отступают. Кажется, будто ты шёл сквозь сильную метель, тут ветер неожиданно стихает и видимость неожиданно улучшается, открывая всё великолепие, которое всего минуту назад было скрыто от твоих глаз. Под собой ты замечаешь разрозненные колонии дрейссен, над которыми кружат косяки рыб. Эта картина напоминает коралловые рифы и их обитателей. Теперь же у нас есть свои рифы – озёрные. Можно сделать однозначный вывод о положительном влиянии дрейссен на экологическое состояние Керамзитного озера. Определённо стоит способствовать увеличению колоний данного вида моллюсков потому, что на объём воды присутствующий в озере, их численности явно сейчас не хватает» - отмечает Сергей.

5. Стражи озера.

Аквалангисты клуба «Скат» проводят чистку дна озера

Аквалангисты клуба «Скат» проводят чистку дна озера

Керамзитное озеро стало своего рода «лабораторией», где природа и человек ведут диалог о чистоте и гармонии. Подводный клуб "Скат" под руководством Артема Романова год за годом проявляет заботу о своем подводном мире, устраивая регулярные чистки дна. Каждый год участники клуба погружаются в воду, чтобы собрать мусор, оставленный купальщиками и туристами. Этот труд, пусть и не всегда заметный на первый взгляд, играет важную роль в сохранении экосистемы озера. Зарыбление озеро также стало важным шагом в борьбе за прозрачность воды, но главным союзником в этом деле оказались дрейссены. Природа по-прежнему не перестаёт удивлять своей способностью к адаптации и сохранению баланса окружающей среды.

Сейчас Артём думает над созданием искусственных рифов для увеличения площадок, на которых дрейссены смогут закрепиться, и при этом гармонично вписывающихся в подводный мир Керамзитного озера. Увеличение колоний данного моллюска будет способствовать дальнейшему улучшению прозрачности воды и восстановлению баланса планктона в водоёме.  

6. Будущее в наших руках.

История Керамзитного озера – это история о том, как важна забота о природе и как маленькие шаги могут привести к большим изменениям. Борьба за чистоту озера только началась, но уже сейчас можно видеть плоды совместных усилий. Природа, обладая удивительной способностью к самовосстановлению, нуждается в нашей помощи и поддержке! Используя знания, энтузиазм и любовь к своему делу, мы можем улучшить экологическое состояние наших водоемов, сохраняя их для будущих поколений.

Комиссия по гидрологическим исследованиям Брянского отделения РГО под руководством Сергея Чмутова будет добиваться того, чтобы уникальное Керамзитное озеро, столь любимое жителями нашего города, получило статус природоохранного водоёма, и смогло сохранить свою необычайную красоту в будущем.

Список литературных источников