Уникально образование Аральского моря — у него нет аналогов в мире, и уникально его исчезновение — нигде и никогда ещё столь крупный водоём не высыхал такими быстрыми темпами. Учёные обеспокоены: они ведут наблюдения и съёмки со спутников, строят компьютерные модели, ломают копья на международных симпозиумах. Вот только на самом Арале с 1993 года почти никто не был, точнее, никто не проводил комплексные исследования на местности. Недавно вернувшиеся оттуда участники российско-узбекской экспедиции — одни из немногих, кто видел всё своими глазами.

До Арала дойти непросто…

Самая первая задача, которая встала перед экспедицией, — как добраться до нужного места, ведь море отступило на десятки километров и убежало от всех людских поселений, от дорог и прочей инфраструктуры. Обнажившееся дно, кое-где сухое, кое-где заболоченное, местами непроходимо даже для вездехода. „Самый удобный способ был бы — добраться до моря на вертолёте, — рассказывает руководитель экспедиции П.О. Завьялов, — но это слишком дорогое удовольствие. Пришлось искать сухопутный путь. На КАМазе и двух УАЗах повышенной проходимости мы проехали, хотя и без дороги, по плато Устюрт, которое примыкает к западной части Арала. Берег здесь высокий, поэтому вода отступила не так сильно. А чтобы добраться от плато до моря, мы использовали единственный бетонный спуск, который построили военные в 1970-х годах. Из Ташкента привезли катер. Последние десятки метров до воды пришлось спускать его вручную по выложенной камнями дорожке и залезать в десятиградусную воду, ведь дело происходило в ноябре“.

Благодаря катеру исследователи — а среди них были гидрологи, биологи, геологи, геофизики, метеорологи — получили возможность изучить акваторию, измерить гидрофизические параметры и произвести отбор проб воды на различных глубинах.

По сравнению с началом 1960-х годов уровень воды в Арале упал почти на 23 м, площадь уменьшилась в пять раз, а средняя глубина — в два с половиной раза. Море практически распалось на три независимых водоёма. Малое море, на северо-востоке, отделено плотиной, благодаря которой в нём удается поддерживать более или менее постоянный уровень. Большое море (основная акватория) разделилось почти на две части — глубоководную западную и мелкую восточную, которые пока ещё соединены узким и мелким проливом. Эта картина известна по спутниковым снимкам, но учёные, оказавшись на месте, получили возможность описать изменения более полно.

С помощью триангуляционной съёмки они измерили абсолютный уровень Аральского моря. Раньше для его вычисления использовали в основном данные космической съёмки. Сейчас в точке проведения работ абсолютный уровень Арала составил 30 м 47 см, а до того, как море начало пересыхать, его уровень составлял 53,5 м.

Исследователи впервые обнаружили, что в Аральском море на глубине 22 м начинается слой, в котором нет кислорода, зато изобилует сероводород. Такой же сероводородный слой, как известно, имеется в Чёрном море. Поступающий с поверхности кислород не может проникнуть вглубь, потому что вода в глубоких слоях практически не перемешивается. Учёные называют это плотностной стратификацией. „На глубине вода становится очень солёной, за счёт этого увеличивается её плотность и она накапливается, „сопротивляется“ перемешиванию, — говорит А.Г. Костяной. — Поэтому нижние слои не вентилируются поступающим с поверхности кислородом. По-видимому, за счёт этого и удерживается сероводородный слой“.

Жизнь в рассоле

Вода в Арале постепенно превращается в рассол. Её солёность увеличилась в восемь раз: с 10 примерно до 80 промилле на поверхности, а в придонных слоях — перевалила за 90 промилле, причём по составу аральская соль совсем не такая, как в Мировом океане. Арал задал исследователям немало загадок. Береговая кромка воды сплошь и рядом покрыта мощным слоем белой пены. Она не тает на воздухе. В тайне происхождения этой пены учёным ещё предстоит разобраться. А галька, взятая в одном метре от нынешней кромки моря, там, где ещё полгода назад была вода, так сильно обработана солнцем и ветром, что легко ломается на куски.

Один из самых важных результатов экспедиции: в этом рассоле тем не менее существует высокоразвитая жизнь! „Ещё недавно учёные считали, что населяющие Арал рыбы не смогут выжить при солёности свыше 66–68 промилле, — объясняет биолог Ф.В. Сапожников. — Но аральская экосистема оказалась гораздо более устойчива к сверхсолёности, чем можно было ожидать. Эхолот обнаружил рыб в придонном слое воды. Исходя из того, что нам известно о здешней ихтиофауне, это могут быть камбалы. Другую рыбёшку — каспийскую атерину — удалось поймать, а на мелководье мы обнаружили её мальков“. И всё же сейчас трудно представить, что ещё два десятка лет тому назад люди занимались здесь промышленным рыболовством!

В высыхающем море в отличие от рыб хорошо себя чувствуют рачки из рода артемия. Они вообще любят воду посолонее и в отсутствие конкурентов процветают. Дно покрыто бурым мехом водорослей, хотя на самом деле это сообщество нескольких организмов — нитчатые водоросли обрастают колониями микроскопических диатомей. В мягком донном грунте биологи обнаружили один вид двустворчатого моллюска и изобилие личинок двукрылых насекомых.

Что же будет дальше?

Океанологи создали компьютерную модель, которая описывает вероятное будущее Арала. Скорее всего, более обширная и мелкая восточная котловина глубиной 4–5 м продержится ещё около десятка лет и исчезнет. А западная, более глубоководная часть, будет существовать достаточно долго — лет 70, а возможно, и не исчезнет до конца, так как её водный баланс будет поддерживаться осадками и остаточным стоком рек.

Интерес мировой общественности к Аралу воплотился в многочисленные программы Европейского сообщества и других организаций, направленные на его изучение. Учёные из Лаборатории экспериментальной физики океана Института океанологии РАН имени П.П. Ширшова занимаются Аралом четыре года и участвуют в двух европейских проектах (один из них финансирует НАТО). Правда, ни один из международных проектов не предусматривает финансирование экспедиционных работ. Деньги на экспедицию выделил Институт океанологии РАН имени П.П. Ширшова. Кроме того, в экспедиции участвовали сотрудники Гидрометцентра РФ, Института геологии и геофизики АН Узбекистана, Среднеазиатского гидрометеорологического института и Института гидрогеологии (Ташкент), а также Нукусского педагогического института. И ещё помогла Швейцарская миссия по спасению Аральского моря.

Повторится ли история Арала в другой точке земного шара или послужит наглядным уроком уязвимости природы? Это зависит от того, какие выводы сделает человечество из самой крупной в современном мире водной экологической катастрофы.

Экспедиция на Арал: первые результаты

Непосредственно на Арале научные измерения фактически не проводили с начала 1990-х годов, поэтому мало что было известно об изменениях в его гидрофизическом и гидробиологическом режимах. Например, готовясь к экспедиции, мы даже приблизительно не знали, какова современная солёность водоёма. Информацию об уровне моря и его температуре (и то только на поверхности) можно получать со спутников, но методов дистанционного измерения солёности с необходимой надёжностью и точностью пока не существует. Прогностические расчёты на период до 2010 года, опубликованные ещё лет пятнадцать назад, предсказывали, что к 2002 году солёность при самом худшем развитии событий достигнет 50–55 промилле. Увы, эти цифры оказались чересчур оптимистическими. Результаты экспедиции показали, что на поверхности солёность превысила 80 промилле, а в придонных слоях и вовсе достигает 94 промилле — и это в западной части водоёма, которая наверняка более пресная, чем мелководная восточная. Солёность в восточной части по-прежнему неизвестна, но, по оценкам, она должна быть не менее 140 промилле. Поэтому осолонение западного бассейна, где глубины превышают 40 метров, происходит не только из-за собственного испарения, но и в результате водообмена через соединяющий их канал. По нашим расчётам, таким путём западный желоб получает до 50 миллионов тонн соли ежегодно. Более солёные и потому более плотные воды „восточного“ происхождения, смешиваясь с местной водой, оседают на дно — именно поэтому плотность вод придонного слоя оказалась на целых 11 килограммов на кубометр выше, чем плотность вод у поверхности. Океанологи говорят в таких случаях, что налицо сильная плотностная стратификация. Такую колонну воды трудно перемешать, так как тяжёлые донные воды стремятся остаться внизу. А это значит, что большая часть солнечного тепла не распространяется по всей водной толще, а оказывается „запертой“ в относительно тонком приповерхностном слое, который нагревается гораздо сильнее. Соответственно увеличивается и испарение с поверхности. Возможно, именно в этой обратной связи кроется причина того, что действительность оказалась куда хуже недавних прогнозов. Впрочем, можно ожидать, что канал, соединяющий две части моря, в ближайшие годы высохнет, а значит, прекратится и водообмен. Вследствие этого плотностная стратификация западного бассейна уменьшится, а потому замедлятся темпы высыхания этой части водоёма.

По составу солей Аральское море существенно отличается от Мирового океана, прежде всего более высоким содержанием сульфатов. Для океана отношение содержания сульфатов к содержанию хлоридов равно примерно 0,10, а для Арала до начала высыхания оно составляло 0,68. Как изменилось это соотношение за последние годы, покажут результаты анализа образцов воды, привезённых экспедицией.

Уникальность нынешней западноаральской экосистемы возникла благодаря постепенной, хотя и ускоренной по эволюционным меркам, адаптации организмов к изменению среды. Повышение солёности произошло не скачком, и у некоторых обитателей водоёма „успели сработать“ адаптивные механизмы. Так, для обитающей ныне в Западном Арале речной камбалы некогда был экспериментально рассчитан непреодолимый порог солёности, составлявший 66–68 промилле. Теперь же этот вид существует здесь при солености выше 81 промилле. Мы не имеем информации о том, насколько эффективно размножается речная камбала в Арале сейчас, но достоверно, что взрослые особи там обитают. Каспийская атерина — мелкая пелагическая рыбёшка — имеет изначально высокую устойчивость к солёности. Однако и для неё нынешняя концентрация соли в Западном Арале является более чем высокой. Тем не менее вид размножается.

Зоопланктон был представлен одним видом — рачком артемия салина. В середине ноября в Западном Арале воды, близкие к поверхности, изобиловали этим малиново-красным рачком. По нашей оценке, плотность его обитания составляла более сотни особей на квадратный метр поверхности.

В верхнем слое донного грунта присутствует макроскопическая, то есть различимая невооружённым глазом, жизнь. В относительно тонком слое песка и ила, покрывающем глинистое основание, мы обнаружили личинки двукрылых насекомых, именуемых „хирономис салина“, и один вид из числа двустворчатых моллюсков под названием „абра овата“. Оба вида беспозвоночных обитали в Арале и ранее, но сейчас это единственные уцелевшие представители фауны донных беспозвоночных, прежде гораздо более богатой. На глубинах до 18 метров плотность поселения абры достигает 600–900 экземпляров на квадратный метр, а хирономиса — нескольких тысяч.

Растительность существует только на прибрежных мелководьях. Макроскопические формы растений представлены четырьмя видами. Так, почти у самой кромки воды в бухтах встречаются куртины руппии. Это растение эволюционно хорошо приспособлено к обитанию в солёной воде, но сейчас оно явно страдает от избыточной солёности. Остальные три вида — водоросли. Они образуют бурый „меховой“ оброст на камнях и напластованиях глины в зоне прибоя. А одна из водорослей — кладофора фракта — встречается также в виде обильных зелёных прядей, протяжённость которых на песчаных отмелях может доходить до 17–20 сантиметров. Весьма интересна структура „бурого меха“. Это образование представляет собой сообщество из сорока видов диатомовых водорослей, обитающих на поверхности трёх видов макрофитов — кладофоры, вошерии и навикулы рамозиссимы. Дело в том, что первые два вида водорослей по природе своей морфологически едины. Кладофора представляет собой кустовидные образования, ветви которых сложены из расположенных в один ряд продолговатых клеток. Вошерия — сильно ветвящаяся одноклеточная жёлто-зелёная водоросль. Её цилиндрические ветви содержат миллионы ядер и хлоропластов. Интересно отметить, что этот вид, обитавший в Арале всегда, прежде имел изумрудно-зелёную окраску, а не золотисто-бурую, как сейчас. А вот навикула рамозиссима образует заросли высотой до сантиметра. Колонии этих диатомовых водорослей организованы в виде ветвящихся полимерных трубок, внутри которых параллельными рядами располагаются отдельные клетки. Каждая из них облачена в свой кремниевый панцирь, и морфологически трубки изолированы одна от другой. Поверхность самих полимерных трубок служит субстратом для обитания других диатомей, таких, как синедра, образующая пучки игловидных клеток, или же мастоглоя, развивающая вокруг отдельных клеток толстые полимерные капсулы.

Подготовка экспедиции велась в рамках проектов INCO-Copernicus N, NATO CLG и Швейцарской миссии по спасению Арала. Огромная организационная работа по подготовке экспедиции выполнена группой участников из Узбекистана под общим руководством кандидата географических наук А.А. Ни.

„Наука и жизнь“