CC BY
6Б01: 10.24412/с1-34446-2023-4-140-144
АНОМАЛИИ В МЕЛКОВОДНОЙ ЗОНЕ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ОЗ. БАЙКАЛ: НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Т. Я. Ситникова1, К. М. Кучер1, О. В. Лунина2, Н. И. Шабурова3, Е. П. Чебыкин1, Н. В. Максимова1
1 Лимнологический институт СО РАН, г. Иркутск 2Институт земной коры СО РАН, г. Иркутск 3Байкало-Ленский заповедник, г. Иркутск sit@lin.irk.ru
На Байкале широко известен один очаг подводной гидротермальной разгрузки в бухте Фролиха, простирающийся на глубинах ~360-420 м и характеризующийся повышенной температурой (> 0,5°С) и соленостью (> 2,5 мг кг-1) по сравнению с соседними участками дна [9]. Вент Фролиха находится в узле пересечения регионального разлома северо-восточного простирания и широтного разлома в бухте Фролиха [2; 5]. Абиота и биота вента Фролиха хорошо изучены; выявлены неоднородности температурного режима, рН, электропроводности и химического состава поровых вод донных осадков разных участков, исследован состав бактериальных сообществ, включающих метанокисляющих и метанпродуцирующих бактерий, а также серных бактерий рода Thioploca, образующих обширные по площади микробиальные маты [1; 6]. Обнаружены своеобразные уникальные сообщества беспозвоночных и рыб, приуроченные к микробиальным матам, окружающих их галечно-валунных грунтов, а также мягких донных осадков с пористой структурой. Показано, что метан биогенного происхождения вовлечен в пищевые цепи, при этом хемосинтезированное органическое вещество является основным источником пищи для первичных продуцентов, потребляемых хищниками [1; 4; 10]. Мелководные участки термальной разгрузки Байкала остаются практически неизученными, хотя тепловые аномалии выявлены давно, в том числе вдоль северо-западного побережья озера.
В конце прошлого столетия у южной стороны м. Б. Солонцовый В. В. Тахтеев обнаружил [7; 8] своеобразный аномальный участок на глубине 13,5 м, на котором он увидел «кладбища» донных организмов и пятна разлагающихся водорослей, среди которых обитали личинки двукрылых насекомых хирономид Sergentia flavodentata СЬегпоувку, 1949 (с высокой численностью, около 20 тыс. экз. м-2), отмеченные ранее
на бактериальных матах гидротермального вента Фролиха. На основании этих находок В. В. Тахтеев высказал предположение о существовании в это районе термального газоносного выхода. Позднее В. А. Голубев [2] на участке между мысами Покойники и Б. Солонцовый в зоне глубин 100-170 м зафиксировал повышенные тепловые потоки, оставшиеся без особого внимания учеными.
Приобретение телеуправляемого необитаемого подводного аппарата РОВБИЛ-ДЕР РБ-300 позволило провести в июне 2022 и 2023 гг. обследование донных ландшафтов и биоты (главным образом моллюсков) у м. Саган-Морян и в бухте Солонцовая, южнее м. Б. Солонцовый в интервале глубин от 1 до 185 м. Участки обследования выбраны в зоне динамического влияния Северобайкальского разлома [5].
В 2022 и 2023 гг. у мыса Саган-Морян (рис. 1, а) и в бухте Солонцовая на глубинах от 1 до 3,4 м ландшафт был приблизительно одинаков и представлен валунно-га-лечными грунтами и обломками различного размера, сложенными в несколько слоев. Нитчатые водоросли отсутствовали от зоны заплеска волн до глубины ~ 5 м (рис. 1, б), где между валунно-галечным субстратом находились площадки песка. Начиная с этой глубины в 2022 г. на твердых грунтах покрытие дна нитчатыми водорослями увеличивалось, и на глубинах от 8 до 11 м отмечено появление пятен водорослево-бакте-риальных матов, рядом с которыми обнаружены «кладбища» (скопища) пустых раковин моллюсков (рис. 1, с). Скопища состояли главным образом из пустых раковин па-леарктического вида Radix auricularia (Linnaeus, 1758) (сем. Lymnaeidae) и двустворчатых моллюсков рода Sphaerium. В 2022 г. мы насчитали 6 таких «кладбищ» разного размера. Южнее мыса Б. Солонцовый сходные площадки с разлагающимися водорослевыми матами и «кладбищами» моллюсков обнаружены не были. Не найдены они и в 2023 г.
Нитчатые водоросли в 2023 г. в литорали бухты Солонцовая встречены в незначительных по сравнению с 2022 г. количествах; отмечен рост обычных для открытого Байкала водорослей (Draparnaldioides, Tetraspora), однако «бросилось в глаза» наличие участков с доминированием харовых водорослей, а также площадок крупного песка и щебня, покрытых темно-зеленого цвета мелкими кустиками водорослей рода Cladophora с обитавшими в них полихетах, вероятно, Manayunkia zenkewitschi Sitnikova, Shcherbakov & Kharchenko, 1997. Лишь кое-где встречены небольшие по размеру пятна с разлагающимися водорослями разного видового состава и площадки с небольшим количеством пустых раковин моллюсков, находившихся или на чистых песчаных площадках, или среди водорослей рода Cladophora. Пустые раковины принадлежали различным видам как байкальским эндемикам, так и палеарктам, населявшим окружающие участки твердых и мягких типов грунтов.
Рис. 1. Фотография м. Саган-Морян (а), рядом с которым проведено обследование литорали. Обломки горных пород на глубине 3. 1 м (б) в 2022 и 2023 гг. Водорослево-бактериальные маты и «кладбища» моллюсков на глубинах 10. 3-10. 9 м в 2022 г. (в). Скопления водорослей Cladophora между валунами и пустые раковины моллюсков в 2023 г. (г). Линейная структура с конусообразными илистыми постройками на глубине ~138 м в бухте Солонцовая (д)
Какие-либо аномалии в геоморфологии дна (грифоны, трещины и проч.) на глубинах от 1 до 1 1 м, свидетельствующие о существовании гидротермальных или газовых выходов, не замечены. Возможно, что трещины и временно появляющиеся грифоны быстро захораниваются в литорали грубообломочными осадками и крупными песками под воздействием волн. Отсутствие обширных «кладбищ» моллюсков в 2023 г. свидетельствует о непостоянстве возможных «взрывных» выбросов газов. Очевидные доказательства их связи с землетрясениями отсутствуют. Между тем отметим, что в июне 2022 г. в пределах Байкала произошло 9 землетрясений, энергетический класс которых варьировал от 9,6 до 14,3. Также 9 землетрясений, но меньших по силе, произошло за всю первую половину 2023 г. [3].
Ни разу за 30 лет наблюдений сотрудниками Байкало-Ленского заповедника не были отмечены пропарины, разрывы и трещины во льду на исследованном участке, за исключением обычных становых трещин у мысов. Связано ли это с высачиваем холодных минеральных вод по типу источника Котокельский, нуждается в проверке. Требует доказательств наличие (или отсутствие) диффузной разгрузки газов и минеральных вод в литорали у м. Саган-Морян, необходимы исследования направлений сносов пустых раковин. Поскольку пустые раковины в скоплениях принадлежали литоральным видам моллюсков, необнаруженным ни в живом, ни мертвом состоянии глубже 100 м, то снос раковин явно произошел с глубин менее 30 м.
В 2022 г. и повторно в 2023 г. в зоне глубин 135-141 м южнее м. Б. Солонцовый мы наблюдали линейные структуры с невысокими конусообразными постройками или «холмами» 10-3 0 см высотой) по обе стороны от рва (трещины) (рис. 1, д), сформированные мягкими разуплотненными илами с преобладанием копеподного детрита. На линейных структурах присутствовали плоские черви светло-коричневого цвета длиной 10-20 см, амфиподы и брюхоногие моллюски сем. Benedictiidae. Вершинные части некоторых «холмов» имели воронкообразные углубления, образованные, вероятно, выбросами газов и/или минеральных флюидов. Кроме того, отмечены две крупные структуры - углубления, внутри которых находилось по одному валуну с колониями корковых губок белого цвета. Предполагается, что валуны были выброшены или выдавлены из залегающего ниже слоя валунно-галечных отложений.
Простирание линейных структур оказалось согласованным с направлением северо-восточного и субмеридионального сегментов Северобайкальского разлома и абрисом береговой зоны б. Солонцовая. Это дает основание предположить их тектоническое происхождение и идентифицировать как разрывы, в зоне которых возможна подводная гидротермальная разгрузка с выбросом газов, способствующая формированию уникальных сообществ животных, требующих подробного изучения.
Работы проведены в рамках проектов ЛИН СО РАН № № 0279-2021-0007, 0279-2021-0004 и ИЗК СО РАН № FWEF-2021-0009.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Роль бактериальной органики в питании глубоководных донных животных в бухте Фролиха (оз. Байкал) в условиях повышенного теплового потока / А. В. Гебрук, А. П. Кузнецов, Б. Б. Намсараев, Ю. М. Миллер // Известия АН СССР. Серия биологическая. 1993. № 6. С. 903-908.
2. Голубев В. А. Кондуктивный и конвективный вынос тепла в Байкальской рифтовой зоне. Новосибирск : Акад. изд-во «Гео», 2007. 222 с.
3. Землетрясения. Байкальский филиал Единой геофизической службы РАН. URL: https://seis-bykl.ru/
4. Новое в природе Байкала. Сообщество, основанное на бактериальном хемосинтезе / А. П. Кузнецов, В. П. Стрижов, В. С. Кузьмин, В. А. Фиалков, В. С. Ястребов // Известия АН СССР. Серия биологическая. 1991. № 5. С. 766-772.
5. Лунина О. В. Цифровая карта разломов для плиоцен-четвертичного этапа развития земной коры юга Восточной Сибири и сопредельной территории Северной Монголии // Геодинамика и текто-нофизика. 2016. Т. 7, № 3. С. 407-434.
6. Бактериальные сообщества донных осадков в районе гидротермального источника бухты Фро-лиха / Б. Б. Намсараев, Т. И. Земская, О. П. Дагурова, Л. З. Гранина, Л. П. Голобокова, Т. Я. Ситни-кова // Геология и геофизика. 2002. Т. 43, № 7. С. 644-647.
7. Тахтеев В. В. Некоторые актуальные задачи гидрофаунистики в Байкальском регионе // Исследования водных экосистем Восточной Сибири. Биоразнообразие Байкальского региона: Труды Биолого-почвенного факультета ИГУ. Иркутск : Изд-во Иркут. ун-та, 2000. Вып. 3. С. 4-20.
8. К характеристике донной фауны и сообществ зообентоса Северного Байкала в районе Бай-кало-Ленского заповедника / В. В. Тахтеев, Г. Л. Окунева, В. И. Провиз, П. Репсторф, Т. Я. Ситникова, Ф. В. Адов, С. Г. Шубенков, С. Н. Салия // Исследования водных экосистем Восточной Сибири. Биоразнообразие Байкальского региона: Труды Биолого-почвенного факультета ИГУ. Иркутск : Изд-во Иркут. ун-та, 2000. Вып. 3. С. 21-41.
9. Bottomwater formation due to hydrothermal activity in Frolikha Bay, Lake Baikal, eastern Siberia / R. Kipfer, W. Aeschbach-Hertig, M. Hofer, R. Hohmann, D. M. Imboden, H. Baur, V. Golubev, J. Klerkx // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1996. Vol. 60, N 6. P. 961-971.
10. Faunal communities at sites of gas- and oil-bearing fluids in Lake Baikal / T. I. Zemskaya, T. Y. Sit-nikova, S. I. Kiyashko, G. V. Kalmychkov, T. V. Pogodaeva, I. V. Mekhanikova, T. V. Naumova, O. V. Shu-benkova, S. M. Chernitsina, O. V. Kotsar, E. S. Chernyaev, O. M. Khlystov // Geo-Marine Letters. 2012. Vol. 32, N 5. P. 437-451.
