Зачем изучать соленые озера?

Не смотря на определенную близость по своим физико-химическим условиям и видовому составу к морским экосистемам, соленые озера получали меньшее внимание со стороны научного сообщества. Исследователи морей и океанов относят соленые озера к внутренним водоемам, тогда как традиционные исследователи пресных водоемов в силу специфики соленых объектов также упускают их из области своих интересов. В последнее время наметились определенные изменения в этом подходе. В основном это связано с возможностью получения существенно новых знаний на этих природных объектах. Исследователи морских экосистем видят в соленых озерах более управляемые и менее сложные подобия больших морских объектов, тогда как для исследователей внутренних водоемов озера различной солености представляют собой естественные экологические и эволюционные лаборатории. Также стоит отметить, что уровень научных исследований на каких-либо природных объектах зависит от развитости инфраструктуры и близости крупных научных центров. Большинство соленых озер встречается в аридных и полуаридных зонах (степи, полупустыни, высокогорье, и т.п.) зачастую расположенных вдали от научно-технических центров. Однако и это препятствие теряет свою значимость в связи с общей, в том числе и для научного сообщества, глобализацией (развитие научной инфраструктуры, повышение мобильности ученых, наличие доступа к информации и передовым разработкам благодаря интернет технологиям и т.п.). Таким образом, исследования соленых озер привлекает как традиционно занимающихся солеными водными объектами исследователей морей и океанов, так и исследователей внутренних водоемов, что является хорошей основой для синтеза новых знаний.

Выделим лишь несколько причин, по которым необходимо изучать соленые озера:

•  Актуальной не только для исследований в области соленых озер, но и для лимнологии в целом является работа в области разработки и создания универсальных математических моделей, пригодных для различных озерных экосистем. Модели подобного рода должны быть устроены на основе единой методологии с учетом модели формирования стока в озерную систему, модели формирования течений (модель формирует перенос биологических, химических и физических компонентов: температуры, тепла и т. д., то есть, перехватывает стоки, уносит их в толщу воды и перемешивает), моделей биологических взаимодействий и моделей формирования донных процессов (потоков метана, водорода и сероводорода, считая, что они являются граничными условия). В этом случае модель будет практически полностью замкнутой по компонентам. Подобная схема должна быть выработана в ходе обмена мнениями между специалистами. Адаптация подобных моделей будет возможна на основании конкретных данных для различных озер. Стоит отметить, что подобная адаптация довольно трудоемкий и содержательный процесс. В такой модели даже описание гидрофизических процессов специфично для каждого озера. С другой стороны подобная единая схема приведет к большей направленности в сборе данных по различным озерам.

•  Зачастую исследования в области соленых озер опираются на тезис о соленых озерах как о реальных малых моделях морских экосистем, а также моделях древних водных экосистем. Перед научным сообществом стоит необходимость обоснования этого тезиса. В этом случае, озера как более динамичные по сравнению с морскими системами являются моделью, проверяющей эффективность управления состоянием экосистемы. Для научно обоснованного способа переноса результатов наблюдений за динамикой экосистем с одного соленого озера на другое или на морскую систему чрезвычайно актуально развитие теории подобия водных экосистем, аналогично существующей в аэро- и гидродинамике.

•  Многие соленые озера имеют достаточно бедную функциональную структуру. Например, гиперсоленые озера (соленость < 100 г/л) имеют практически минимальную структуру, состоящую из звена продуцентов и зачастую одновидового (рачок Artemia salina ) звена консументов. В этом аспекте соленые озера можно исследовать, как возможную модель функционирования экосистем в случае уменьшения структурного биоразнообразия, вызванного антропогенным воздействием.

•  Экстремальные условия соленых озер (физико-химические условия: условия по газу, по обмену, по энергетике, по концентрациям и градиентам) порождают находки уникальных организмов. В этом аспекте актуальным является исследование биоразнообразия соленых озер, механизмов адаптации организмов к экстремальным условиям среды обитания, исследования энергопластического обмена этих организмов. Подобные исследования могут иметь необычный интерес с точки зрения астробиологии, как вариант доступных на Земле, но экстремальных условий существования или как модели условий существования древних экосистем.

А.Г. Дегерменджи, член-корр. РАН

Е.С. Задереев, старший научный сотрудник

Институт биофизики СО РАН

I study salt lakes because I am interested in invertebrate biodiversity and survival in harsh environments. Perhaps surprisingly when compared to freshwater lakes, salt lakes are incredibly diverse internationally and even locally. So there is multilevel diversity which makes for fascinating science and a search for explanations.  What more could a scientist want? I also like adventure and most salt lakes lie in remote, inhospitable places, so doing field work is a challenge. I have come to admire and enjoy the environs of salt lakes, which gives a spiritual dimension to my science. In addition there is an overwhelming environmental dimension, in the realization that by man's activities, salt lakes are becoming more common and also more degraded, so we need to understand their ecology as a matter of urgency.

Brian Timms
President, International Society for Salt Lake Research
Professor of Environmental Science, University of Newcastle , Australia