http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=cf387dbd-7795-4c1f-a079-a45181454447&print=1© 2024 Российская академия наук
Как минимизировать ущерб, наносимый природе алмазодобычей
Осваивая Арктику, человек воздействует на ее экосистемы. И сегодня, когда поставлена задача активного освоения ресурсов Арктической зоны РФ, прогнозирование долговременных последствий антропогенного влияния становится необходимым.
Российский фонд фундаментальных исследований, который всегда ориентирован на актуальные, направленные на поступательное развитие страны исследования, поддержал проект группы ученых Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика Н.П.Лаверова Уральского отделения РАН (ФИЦКИА УрО РАН). Архангельские исследователи комплексно изучили воздействие алмазодобывающей отрасли на состояние биогеоценозов российской Арктической зоны (на примере Европейского Севера), анализируя геологические, биологические, химические и социальные аспекты, влияющие на состояние северных экосистем и протекающих в них процессов.
Архангельская область - на втором после Якутии месте в стране по учтенным запасам алмазов. Первые сведения об открытии алмазоносных трубок под Архангельском появились в печати только в 1985 году, хотя о том, что в Поморье наверняка есть драгоценные камни, говорил еще Михайло Ломоносов, считавший, что «Орлецкие горы способны к рождению алмазов». Первый серьезный успех в поисках алмазов забрезжил в 1936-м. В 1960-х годах на Онежском полуострове Белого моря начались целенаправленные работы в этом направлении. В 1978-м в верхнем течении реки Падун, в песчаниках среднего карбона, нашли два кристалла драгоценного камня. И вот в феврале 1980 года была открыта первая кимберлитовая трубка месторождения алмазов им. М.В.Ломоносова - Поморская. В следующие четыре года открыли еще 8 трубок, 6 из них - алмазоносных. Еще через несколько лет, а именно в июне 1987-го, были утверждены запасы месторождения алмазов им. М.В.Ломоносова.
До 1990-х годов сведения по поискам и разведке архангельских алмазов засекретили. Только в начале нового столетия на Зимнем берегу Белого моря были построены два крупнейших горно-обогатительных комбината (ГОК) и началось интенсивное развитие добычи алмазов Поморья. Сегодня Архангельская алмазоносная провинция - это 21,4% общероссийских запасов алмазов. В основном ими богат Зимний берег Белого моря, где выявлено два крупнейших в Европе промышленных месторождения алмазов: имени М.В.Ломоносова (Приморский район) и имени В.П.Гриба (Мезенский район). Архангельские алмазы, кстати, ценятся даже выше якутских: они более гладкие, ровные, прозрачные, а еще имеют необычную красивую окраску. Причем около 83% поморских камней - ювелирного и около ювелирного качества. Сегодня архангельские алмазы - это надежное звено отечественной экономики.
А как же быть с природой?
Известно, что в Архангельской области нет вечной мерзлоты, как в Якутии, в то же время территория региона имеет высокую обводненность. Притундровые леса алмазоносных районов области сильно заболочены. Большие площади занимают тут заболоченное редколесье и открытые торфяники. В среднем водоприток в карьере здесь ежечасно составляет 1800 куб. м, в то время как в Якутии он равен лишь 100 куб. м. Кроме того, рядом с карьерами - отвалы пустых пород и поля фильтрации технических вод. В непосредственной близи от месторождений созданы Соянский биологический и Приморский природный ландшафтный заказники, а через месторождение им. М.В.Ломоносова протекает семужно-нерестовая река Зимняя Золотица. Все это требует повышенного внимания к экологии и дополнительных финансовых трат.
Промышленное освоение месторождений алмазов карьерным способом ведется на уникальном Беломорско-Кулойском плато, одном из последних в Европе хорошо сохранившемся природном комплексе. Именно этот район представляет собой Архангельскую алмазоносную провинцию и относится к первоочередным тест-полигонам (объектам контроля окружающей среды) этой области. Как рассказала «Поиску» руководитель научного проекта, заведующая лабораторией болотных экосистем Института экологических проблем Севера кандидат технических наук Светлана СЕЛЯНИНА (на снимке вторая слева), хозяйственная деятельность всегда сопровождается изменением гидрологического режима прилегающих территорий, что ведет к трансформации биогеоценозов наземных и водных экосистем.
Светлана Борисовна, есть мнение, что после того, как трубки вычерпывают до дна и отключают водопонижающие насосы скважин, карьеры превращаются в глубокие озера, а огромные искусственные пруды хвостохранилищ, где собираются отходы дробленного и промытого кимберлита, порастают лесом. И все прекрасно. Так?
- Открытый способ алмазодобычи сказывается на недрах, почвенном и растительном покровах, вплоть до изменения геохимического профиля ландшафтов, где идут работы. В ходе обустройства и эксплуатации месторождения происходят масштабные изменения среды обитания животного мира. Часть нор, гнездовий птиц, животных в промышленной зоне ГОК если не уничтожается, то подвергается сильной трансформации. Постоянное акустическое и электромагнитное воздействие приводит к снижению количества местной наземной фауны. И эти трансформированные территории активно начинают заселять инвазивные (чужеродные) виды. Так, в нижнем течении рек Зимней Золотицы и Сояна нами впервые зафиксированы виды водных макрофитов-вселенцев, вытесняющие аборигенные растения: Elodea canadensis, Potamogeton lucens, Stuckenia filiformis и S. pectinata, Stratiotes aloides, Typha latifolia. Причем, как показали исследования, появление этих видов не связано с меняющимися климатическими условиями. А вот увеличение рекреационной нагрузки за счет большей доступности территорий при создании инфраструктурных объектов (в частности, дорог) оказывает самое непосредственной влияние на биоту.
Деятельность горно-обогатительного комбината ведет и к повышению содержания металлов в воде и донных отложениях. Сегодня доля макрокомпонентов в поверхностных водах существенно ниже ПДК для рыбохозяйственных водотоков, и при этом относительно низок уровень загрязнения донных осадков тяжелыми металлами и радиоактивными элементами. Однако проводимые нами междисциплинарные исследования позволяют прогнозировать, что при увеличении добычи руды, углублении карьеров, повышении объемов откачки и минерализации дренажных вод и при еще большем снижении сорбционных возможностей болот-полей фильтрации следует ожидать роста концентраций тяжелых металлов и радиоактивности в донных осадках, повышения общей минерализации и содержания растворенного органического вещества в речных водах реки Зимней Золотицы.
Как рассказала Светлана Борисовна, по Беломорско-Кулойскому полуострову протекают 283 водотока (рек и речушек) длиной более 10 км. Густота их сети изменяется от 0,3-0,4 км/кв. км до 1,2-1,4 км/кв. км. В долинах рек расположено множество озер-стариц, а в карстовых районах много мелких озер провального происхождения. Всего озер более 5 тысяч, их суммарная площадь - порядка 400 кв. км. Большинство из них имеет ледниковое происхождение, и они объединены в озерно-речные системы многочисленными протоками, ручьями и реками. Общая заболоченность территории Беломорско-Кулойского плато - почти 17%. В районах разработки месторождений алмазов болота неоднородны по генезису, растительному покрову, выполняемой роли в ландшафте. Наибольшие площади занимают сфагновые верховые. Они значительно влияют на химический состав речного стока и распреснение вод в устье реки Зимняя Золотица.
Пока что без поступления дополнительной органики и загрязняющих веществ, по словам С.Селяниной, обследованные учеными реки остаются «условно чистыми». То есть, говоря языком отчетов, слабо загрязненными водотоками. Но еще немного - и возникнет повышенная смертность гидробионтов (кормовой базы для речной ихтиофауны), а также рыб на стадии инкубации икры, перехода личинок на внешнее питание и молоди.
- Вы же проводили исследования не только водостока?
- Да, конечно. Есть еще одно негативное последствие алмазодобычи непосредственно для лесных экосистем. Это прежде всего вырубка высокопродуктивных эталонных притундровых хвойных насаждений. Лес рубят при прокладке дорог на прилегающих территориях, ранее не вовлеченных в хозяйственную деятельность. Значительно более отдаленная и не столь очевидная перспектива отрицательного воздействия разработок алмазных месторождений на лесные экосистемы - изменение водного баланса на весьма существенной части Беломорско-Кулойского плато. Разработка ведется в карстовом районе, поэтому здесь неизбежно меняется система подземных вод, происходит истощение истоков малых рек, режимов таяния снега. В обозримом будущем это чревато как нарушением баланса непосредственно семужье-нерестовых рек, так и изменением всего облика лесной растительности на очень большой территории.
- А каковы последствия промышленного освоения территории в ближайшей перспективе?
- Нарушение водного баланса и, как следствие, изменение условий произрастания старовозрастных сосняков и ельников. Но главные угрозы биологическому разнообразию животного мира в зоне влияния алмазодобывающей деятельности заключаются в разрушении мест обитания животных. Например, многие виды птиц и млекопитающих не могут пересечь даже узкие полосы открытого пространства из-за опасности повышенной доступности для хищников. В результате некоторые виды даже после частичного исчезновения популяции не могут заселить его вновь. Кроме того, животным становится сложнее искать корм, особенно тем, которым для его добычи необходима свобода передвижения по обширному пространству.
- А рыбе как дышится в новых условиях?
- Пока что состояние кормовой базы рыб (зоопланктон и зообентос) на обследованных нами участках признано удовлетворительным. В составе контрольных уловов отмечены практически все обитавшие ранее в реках виды. Основные биологические параметры также находятся в пределах, характерных для северной климатической зоны. Но при усилении антропогенной нагрузки может произойти снижение численности - например, лососевых и хариуса - на перекатах рек. Кроме того, повышение доступности речных участков в результате развития дорожной сети и деятельности вахтовых поселков приведет к усилению рыболовства, что может негативно сказаться на биологическом разнообразии ихтиофауны уникальных семужье-нерестовых рек Зимней Золотицы и Сояны в целом.
Говоря о проблемах экологии, Светлана Борисовна подчеркнула важность сохранения северных лесов, которые по своей значимости много весомее их ресурсного потенциала. В условиях сплошного распространения многолетней мерзлоты приарктические леса - важнейший фактор стабилизации теплообмена пограничного слоя между атмосферой и мерзлотной литосферой, который препятствует развитию термокарстовой эрозии и других нежелательных явлений. Торфяно-болотные системы приарктических лесов - это аккумуляторы чистой пресной воды, обширные резервуары углерода, активно участвующие в сохранении его глобального баланса.
- В рамках гранта мы разработали пространственную модель природно-территориальных комплексов как до начала алмазодобывающей деятельности, так и в процессе освоения недр, - рассказала Светлана Борисовна. - Она включает набор оптимальных типов местообитаний фоновых видов животного мира и их сообществ. Эта модель позволила разносторонне оценить трансформацию природной среды в результате деятельности по добыче алмазов, а также разработать методики сохранения биоразнообразия флоры и фауны, обеспечивающие устойчивое сосуществование биогеоценозов притундровых лесов при промышленном освоении территорий. То есть мы предложили приемлемые способы рационального природопользования. Полученные в ходе реализации проекта данные соответствуют мировому уровню и могут стать основой для разработки международных руководящих документов по оценке токсичности промышленных и горнотехнических предприятий, даже быть использованы другими странами при решении природоохранных задач. В рамках выполнения проекта подготовлены 39 публикаций, в том числе 10 статей в журналах, индексируемых WoS, 4 - Scopus, 7 - РИНЦ и ВАК, больше дюжины статей вышли в сборниках научных конференций. Полученные результаты в виде статей в высокорейтинговых научных изданиях создали нам достойную научную репутацию в мировом исследовательском сообществе.
- Мировое сообщество пока что от нас отвернулось. РФФИ оценил результаты проделанных вашей группой исследований как «не имеющие аналогов в мировой науке по широте охвата проблемы». А какова реакция властей области и алмазодобытчиков?
- Как законодательные, так и исполнительные структуры власти должны быть заинтересованы в формировании и сохранении гармоничного баланса между активно развивающейся в регионе алмазодобывающей индустрией и сохранением уникального природного комплекса Беломорско-Кулойского плато. Мы ожидаем от них понимания и всесторонней поддержки при продолжении мониторинговых исследований. А пока в ходе выполнения проекта сложились очень хорошие деловые отношения между АО «Севералмаз» и учеными ФИЦКИА УрО РАН, за что хотелось бы высказать искреннюю признательность руководству и экологической службе предприятия.
- Грант скоро закончится. Какие планы?
- Грант послужил хорошей отправной точной для систематизации уже имевшихся наработок, а также разработки концепции проведения больших комплексных исследований, формирования рабочих планов по многим направлениям и проведения конкретных полевых исследований. В перспективе мы видим необходимость ведения долгосрочного комплексного мониторинга воздействия алмазодобывающей деятельности как на среду обитания биоты, так и на состояние всего природного комплекса Беломорско-Кулойского плато, с выходом на прогнозирование возможных изменений. И потому мы надеемся на дальнейшее понимание и поддержку как со стороны правительства Архангельской области, так и руководства промышленных предприятий. А понимание того, что и как нужно делать, и хороший научный потенциал в ФИЦКИА есть. Например, разработанная нами концепция и опыт интеграции разнонаправленных исследований при изучении природных комплексов мы планируем использовать при оценке влияния на экосистемы Арктики линейных объектов - дорог, трубопроводов. У российской Арктики большое будущее.