Проблемы водных ресурсов и рационального водопользования — в РАН состоялось заседание Президиума

Сегодня, 26 ноября, в Президиуме Российской академии наук специалисты в области гидрологии и экологии обсудили вопросы управления водными ресурсами Российской Федерации, в том числе проблемы рационального водопользования и сохранения экосистемы водных объектов страны. В заседании приняли участие члены РАН, а также представители министерств и государственных ведомств — заместитель министра природных ресурсов и экологии Российской Федерации Максим Корольков, директор департамента образовательной и научно-технической деятельности МЧС России Александр Бондар и научный руководитель Гидрометцентра России Роман Вильфанд.

Открывая научную часть заседания, академик-секретарь Отделения наук о Земле Николай Бортников отметил, что существование воды на Земле делает её особенной среди планет Солнечной системы, однако большая часть человечества не представляет, какие процессы контролирует вода как на поверхности Земли, так и в её недрах. «Поверхностная вода — всего одна сотая часть процента от общей массы воды на Земле. На долю океана приходится 45 %, ледники и грунтовые воды составляют всего 1 %, остальная часть воды — содержится в недрах Земли». Он подчеркнул, что Отделение наук о Земле РАН занимается в том числе вопросами изучения водных ресурсов.

Ключевой доклад «Проблемы водных ресурсов, управления водным хозяйством и экологического оздоровления важнейших водных объектов Российской Федерации» представил научный руководитель Института водных проблем РАН член-корреспондент Виктор Данилов-Данильян. В частности, он рассказал о специфике российских водных ресурсов.

Так, Россия обладает значительными возобновляемыми запасами, однако при этом испытывает трудности с их рациональным использованием как из-за неблагоприятных природных особенностей — неравномерности территориального распределения, резкой сезонной неоднородности стока и его существенных межгодовых изменений, так и вследствие антропогенного воздействия — загрязнения водных объектов.

За последние 20 лет количество поступающих в водные объекты загрязняющих веществ сократилось на 40 %, но это не привело к улучшению качества воды. Кроме того, данные, которые позволяют судить о сокращении сбросов, не приборно-аналитические, а расчётные. Они определяются самими предприятиями-загрязнителями. Отсутствие приборной регистрации загрязнений не соответствует современным требованиям, считает докладчик. Решить же проблему поможет создание наблюдательной сети.

На сегодняшний день в гидрологии и смежных дисциплинах создана научная база для решения проблем управления водными ресурсами — разработаны математические модели анализа и прогноза гидрологических процессов и соответствующие программные комплексы для компьютерных расчётов. Они позволяют исследовать возможные последствия измерения глобального климата, прогнозировать результаты проектов гидротехнических сооружений, выявлять антропогенные источники загрязнения водных объектов, прогнозировать экологические последствия хозяйственной деятельности, оптимизировать режимы эксплуатации водохранилищ и мониторировать диффузные загрязнения, говорится в докладе.

«Если бы мы мобилизовали научные возможности для этих целей, то могли бы многие проблемы если не решить, то продвинуться к их решению. Спрос на результаты научных исследований абсолютно недостаточен», — подчеркнул Виктор Данилов-Данильян и, отвечая на вопросы коллег, заметил, что создание отдельного органа управления водными ресурсами крайне актуально.

Развивая ключевую тему заседания Президиума, главный научный сотрудник Института водных проблем Севера Карельского научного центра РАН член-корреспондент Николай Филатов рассказал о современном состоянии и возможных изменениях экосистем крупнейших озёр России. Он отметил, что в настоящий момент продолжается и ухудшение качества их вод. Причина кроется в увеличении использования ресурсов, потеплении климата, загрязнении и эвтрофировании. Кроме того, «одной из важнейших проблем неудовлетворительного состояния озёр является неразработанность систем управления ресурсами озёр», — подчеркнул докладчик.

Несмотря на то, что крупнейшие озёра России имеют стратегическое значение для экономики страны и национальной безопасности, они сталкиваются с рядом угроз, заметил учёный. Например, проблемы Ладожского и Онежского озёр связаны с медленным восстановлением экосистем, Байкал подвержен эвтрофикации и загрязнению прибрежной зоны, росту водорослей Spirogyra, а для Каспия не решены проблемы с прогнозированием уровня воды, что вызывает трудности долгосрочного планирования экономической деятельности.

Значительное влияние также оказывают многочисленные форелевые хозяйства, которые служат бесконтрольным источником поступления биогенов, что приводит не только к антропогенному эвтрофированию, но и вытеснению аборигенных видов рыб, снижению рекреационного потенциала водных объектов и прибрежных территорий. «Возможные пути решения — перенос хозяйств на Белое море, как в Скандинавских странах, Канаде и других», — считает докладчик.

С целью повышения контроля за использованием водных ресурсов учёными академических институтов РАН разработан инструментарий, направленный на обеспечение поддержки принятия управленческих решений.

Например, Институтом водных проблем Севера КарНЦ РАН, Санкт-Петербургским филиалом Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН и Институтом озероведения РАН создана специальная информационно-аналитическая система (ИАС), которая в виде интерактивного приложения даёт возможность упорядочить информационную базу, проводить анализ, подготовку данных для калибрации и верификации моделей водосбора.

Кроме того, в области диагностики и прогнозирования состояния озёр хорошо показывают себя математические модели. Так, ИО РАН при участии ИВПС КарНЦ РАН в 2022-2024 годах разработаны 3D-модели экосистем высокого разрешения для Ладожского и Онежского озёр SPLEM.

По данным моделирования и экспериментальных исследований Ладожское и Онежское озёра сохраняют свой трофический статус (за исключением отдельных заливов), а оценки возможных изменений гидротермодинамического режима и реакции экосистемы озера на изменения климата показывают, что к середине XXI в. воздействие потепления климата на экосистемы крупных озёр может даже превзойти современное антропогенное влияние.

Говоря о проблемах рационального водопользования и сохранения экосистемы в бассейне озера Байкал и участии в их решении научного сообщества, директор Байкальского института природопользования СО РАН член-корреспондент Ендон Гармаев рассказал, что в 2014-2018 годах БИП СО РАН с привлечением ряда научных академических учреждений проведены комплексные эколого-экономические исследования влияния изменения уровня воды Байкала на природные и природно-хозяйственные комплексы прибрежных территорий Республики Бурятия.

Согласно расчётам, выявлен значительный рост ущербов социально-экономическим и природным объектам. По итогам научно-исследовательской работы пересмотрен приказ Nº 63 от 2010 г. и Минприроды России издан новый приказ Nº 83 от 2020 г. «Об утверждении нормативов предельно допустимых воздействий на уникальную экологическую систему озера Байкал и перечня вредных веществ, в том числе веществ, относящихся к категориям особо опасных, высокоопасных, опасных и умеренно опасных для уникальной экологической системы озера Байкал». Это позволило достичь возможностей строительства новых и модернизации старых очистных требований, говорится в докладе.

«Выполненные научные исследования по многим проектам имеют практическое значение и впоследствии принимаются за основу государственных регламентирующих документов, во многом определяющих природоохранную политику в бассейне озера Байкал», — подчеркнул учёный.

Кроме того, институтом было выполнено моделирование изменения водного режима реки Селенга в случае строительства в её бассейне гидротехнических сооружений — разработана приближенная модель движения паводковой волны вниз по руслу и получены границы затопления.

Заместитель директора Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН член-корреспондент Пётр Завьялов рассказал, что ИО РАН проводит ряд исследований Каспийского моря: изучает загрязнения, эвтрофикацию, виды вселенцев, течения. Однако в процессе работы учёные сталкиваются с проблемой — Каспийское море разделено на национальные сектора, поэтому оно плохо обеспечено данными. «Если вы начинаете моделировать Каспий и хотите усваивать данные, то вынуждены усваивать не только российские, но и те, что достали из других частей моря, но они неоднородны», — пояснил он.

Чтобы получить синоптические однородные данные, пригодные для использования в моделировании, необходимы трансграничные, совместные с соседями измерения в смежных национальных секторах моря, отметил Пётр Завьялов.

Текущее десятилетие объявлено ООН десятилетием восстановление экосистем, однако пока нет ни одного примера, что экосистемы возвращаются к своим природным показателям, считает заведующая отделом Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН член-корреспондент Татьяна Моисеенко.

При повышении температуры с биогенными элементами увеличивается продуктивность водных систем, что не всегда приводит к положительным изменениям. Кроме того, увеличилось содержание тяжёлых металлов, попадающих в антропогенную среду. Так экосистема приобрела совершенно новые свойства стабильности. В связи с этим целью управления водным хозяйством должно стать сохранение высокого качества вод и ценной биопродуктивности в пределах климатических зон, подчеркнула Татьяна Моисеенко.

Подводя итог научной части заседания, заместитель министра природных ресурсов и экологии Российской Федерации Максим Корольков подчеркнул своевременность и глубокую проработку научных докладов, представленных на Президиуме, и выразил надежду, что в ближайшем будущем будет сокращён информационный разрыв между учёными РАН, академическими институтами и Минприроды России. «Был бы благодарен, если бы в Минприроды направили постановление от Президиума РАН с теми рекомендации, которые коллеги изложили сегодня», — сказал замминистра.

Он также добавил, что в настоящий момент завершается работа над Водной стратегией Российской Федерации на период до 2035 года, и министерство планирует направить её на экспертизу в Российскую академию наук.