«ВОССТАНОВИТЬ РАЗРУШЕННУЮ ЭКОСИСТЕМУ НЕВОЗМОЖНО»

Собеседник портала «Научная Россия» — учёный-гидролог, доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН Татьяна Ивановна Моисеенко.

– Татьяна Ивановна, вы занимаетесь биогеохимией и экологией водных ресурсов. Почему именно вода стала вот вашей стихией?

– Сложно сказать, почему ты приходишь, так или иначе, в ту или иную область. Вообще-то я по образованию классический эколог. И поэтому я очень трепетно отношусь к экологии и не понимаю тех выражений, которые сейчас в моде – «экология города», «экология души», «Экология сознания»… Экология – четкая наука, изучающая взаимодействие организмов с окружающей средой. А биогеохимия была сформулирована В.И. Вернадским еще на заре прошлого века. Биогеохимия – это именно та наука, которая должна изучать роль живого вещества в формировании современного облика биосферы, включая антропогенную составляющую, взаимодействие живого с окружающей средой через миграцию элементов. 

Что касается лично меня, то после аспирантуры я распределилась в Кольский научный центр (Мурманская область). Непродуманность человеческих решений и неблагоприятная ситуация с окружающей средой определили мое направление. Почему вода? В 17 лет я вообще мечтала в море ходить, в крупные экспедиции, и вообще я экспедиционный человек, меня всегда очень тянуло к природе. Наверное, это что-то врожденное. Закончив математический класс, я почему-то поступила на биофак, чем вызвала огорчение у преподавателей и родителей. И когда я приехала на водоем, то была поражена, как люди могут наносить вред природе, в данном случае, Арктики. Арктические экосистемы очень уязвимы, а здесь был построен «Североникель» – комбинат по выплавке цветных металлов. Тут было построено производственное объединение «Апатит» по добыче фосфорных месторождений. Горы отработанных шламов сваливались в окружающую среду, тонны отходов поступали в озеро. Я стала наблюдать такие явления, которые не могли оставить равнодушным. Я тут же подключила физиологию, все биохимические методы, которыми можно было понять, что же происходит с живыми организмами под воздействием токсичных элементов.

Конечно, меня интересовали не только патологии как таковые. Хотелось также понять: а почему же в таких условиях загрязнения продолжают выживать те же рыбы? Почему экосистема каким образом трансформируется, чтобы поддерживать стабильность? Мне удалось получить крайне интересный материал, была защищена кандидатская.

И когда я уже стала работать за пределами кандидатской, меня очень заинтересовали биогеохимические законы, круговорот веществ и те процессы, которые протекают в водных системах. Но практическим выходом стала оценка качества вод. И здесь, я считаю, без ложной скромности, я достаточно много сделала, чтобы разработать методы оценки с использованием биотестов. Я тогда переехала в Москву и работала довольно долго замдиректора Института водных проблем РАН. А в 2009 году Эрик Михайлович Галимов предложил мне работать в ГЕОХИ, за что я ему крайне благодарна. Этот институт удивительный, тут витает дух науки, за что надо сказать «спасибо» плеяде великих директоров, которые тут были. Именно они создали эту неповторимую атмосферу научного творчества.

– Татьяна Ивановна, вы сказали, что рыбы выживают даже в условиях экологического неблагополучия.

– Да, и дают потомство.

– Это как-то сказывается на их состоянии?

– Конечно. Недаром моя лаборатория называется «Эволюционной биогеохимии». И если мой предшественник академик Федонкин занимался эволюционной биогеохимией именно с момента зарождения жизни и взаимодействия живых организмов с окружающей средой, то я больше, наверное, все-таки современный эволюционист, и меня интересуют вопросы адаптации живых организмов к изменяющимся условиям. Например, существует ли такое явление, как микроэволюция? Какие внутренние биохимические механизмы способствуют адаптации организмов к изменению?

– И к какому вы пришли выводу? Существует ли микроэволюция?

– Да. Всё мировое научное сообщество ищут тому доказательства. Пример меланизма бабочек и адаптация насекомых к инсектицидам – это наиболее яркие тому примеры. Но вообще примеров того, что именно идут микроэволюционные преобразования, очень много. Доказаны изменения генетического пола у тех организмов, которые адаптировались к изменившимся условиям – пока на уровне микроорганизмов, беспозвоночных, млекопитающих и рыб. Мы с академиком Большаковым, бывшим директором Института эволюции экологии животных и растений Уральского отделения РАН показали, какие именно механизмы способствуют адаптации организмов к загрязнению.

– Татьяна Ивановна, это плохо, что идут такие изменения, или ничего особенного?

– На данный момент идет изменение частот аллелей, отбор по тем аллелям, которые отвечают за адаптивную реакцию в загрязненных условиях среды. Что здесь плохо – платой за адаптацию становится уменьшение приспособленности живых организмов к вариациям природной среды.

— То есть, у них уменьшается адаптирующая способность?

– Да, уменьшается. Пока мы говорим про рыб, но, чем выше уровень организации, тем более устойчив генотип к этим флуктуациям. Как результат – например, то, что мы становимся всё более устойчивы к антибиотикам. Почему? Потому что не мы адаптируемся, а антибиотики адаптируются, вернее, микроорганизмы адаптируются к тем дозам антибиотиков, которые мы используем. Поэтому их без конца меняют, ищут всё новые и новые… В чём дело? Вирулентность меняется.

– И зачастую ничего эффективного не находят. Наступают летальные случаи, потому что не смогли подобрать эффективную антибактериальную терапию.

– Это огромная проблема. Вообще, когда мы вмешиваемся в природные процессы, надо быть очень осторожными. И сейчас мы до конца не можем предсказать все последствия мощного поступления экотоксикантов в окружающую среду, которые сейчас происходят. Мы не можем отказаться ни от фосфора, ни от инсектицидов, ни от пестицидов, преимущественно в развивающихся странах. Но к чему приводит их использование? Происходят мутации, необратимые изменения, загрязнения земель и так далее.

Недавно группа американских ученых в журнале «Nature» опубликовала статью о пределах допустимых воздействий, где они доказывают, что у нас превышен порог допустимости антропогенных выбросов CO2. По многим данным, идет сопутствующее закисление океана. Трудно сейчас предсказать, насколько мы еще способны держать эту нагрузку. Хотя, надо сказать, сейчас вся Европа, Северная Америка сокращают антропогенные выбросы тяжелых металлов, кислотообразующих газов, запрещены пестициды.

– Все-таки сокращают?

– Даже Китай где-то с 2005 года взялся за охрану окружающей среды. Все стали понимать, что ни к чему хорошему это не приведёт.

– А Россия?

– Россия в 90-х годах прошлого века снизила выбросы в виду сильного экономического кризиса. На том же Кольском полуострове, где действовал комбинат «Североникель», «Печенганикель», другие предприятия, – все они резко сократили производства в 90-е годы. Соответственно, экологическая ситуация сразу улучшилась. Ну, а потом все-таки ужесточили законы. Сейчас внедрены улучшенные природоохранные технологии. Будущее именно за технологиями. Мы не можем остановить развитие научно-технического прогресса. Значит, нужны технологии. То есть то, что мы изъяли, должны переработать без ущерба для окружающей среды, использовать малоотходные технологии. Существует немало предложений, каким образом улучшить ситуацию. У нас тоже такие предложения есть, и я вижу, что на Кольском полуострове, мое любимое озеро Имандра, с которого я начинала свою научную деятельность, ожило, возродилось, стало восстанавливаться. Но оно не возвращается к природному состоянию.

– Оно другое?

– Да, оно другое. Вода очистилась. Экосистема возродилась. Вовлеченные в биогеохимический круговорот элементы продолжают циклировать в экосистеме. Но это совершенно другая экосистема с новыми свойствами. На Западе огромное внимание сейчас уделяется вопросам восстановления экосистем. На ту тему огромное количество публикаций. Но нет ни одного доказательства, что экосистема вернулась в прежнее состояние.

– То есть, это не восстановление, это оздоровление. Но восстановить уже ничего нельзя.

– Нельзя. Это оживление, я бы сказала. И тогда ученые провозгласили три позиции. Первая – экосистема должна сохранить устойчивое функционирование, поддерживать имидж водного объекта; второе – давать полезную продукцию для человека, третье — иметь стабильность в функционировании биогеохимических циклов и сохранять устойчивость к новым пертурбациям. Этот перечень можно дополнять к водным экосистемам-обеспечивать высокое качества вод. Вообще, в основе всего лежит стабильность биогеохимических циклов. От того, как и куда мы их направим и что уберем, изымем из этого круговорота, например, опасные и токсичные элементы, – от этого будет зависеть оживление системы. Неважно, наземная это экосистема или водная.

Чем удобна водная экосистема? Она замкнута, особенно озерная, а подчиняется тем же самым законам термодинамики, необходимостью упорядочивания энергии и снижения энтропии. Это законы физики. Как-то ко мне пришел ученик, по образованию гидрохимик. Какое-то время проходит, и он говорит: «Татьяна Ивановна, а ведь биогеохимия подчиняется законам физики». Я говорю: «Все им подчиняется!»

– Вот вам и пригодилась ваша математика и физика! 

– И логика очень нужна. А так, конечно, у нас точные науки, поэтому нам необходимы экспедиции, сбор данных, расчеты, модели, графики. И любовь к природе. Без этого никак.

– Татьяна Ивановна, вот вы говорите: «Озеро другое». А мы тоже стали другими? Мы уже не те люди, которыми были?

– Человек за пределами моих интересов, этим занимаются другие специалисты, но то, что мы становимся другими, очевидно. Мы становимся уже не восприимчивы к тем или иным дозам лекарственных препаратов. Значит, что-то произошло в нашем организме, какая-то адаптация. Но выходит ли это за рамки эволюции – не знаю. При этом то, что интеллект у нас развивается, я думаю, спорить вы не станете.

– У кого как. 

– И все равно, если отмотать 70 тысяч лет назад, когда появились первые люди, интеллектуальные изменения налицо. А что такое 70 тысяч лет по сравнению с жизнью планеты в четыре с половиной миллиарда лет? Это же вообще ничто, один миг, а такой колоссальный прогресс. При этом микроэлементный состав у нас меняется. Недавно мне попалась статья томских ученых, которые доказывают, что геохимический состав нового человеческого тела в той или иной степени отражает антропогенную нагрузку. То есть у него ассоциации элементов несколько другие. Плохо это или хорошо – не берусь судить. Наверное, этим должна заниматься медицинская наука. Но ясно, что это должно исследоваться.

– Татьяна Ивановна, знаю, что в вашем отделе разрабатываются методы борьбы с экологической нагрузкой.

– У нас разрабатывается стратегия оценки экологических последствий загрязнения. Я являюсь одним из специалистов, который разрабатывает направление, связанное с определением критических нагрузок. Прежде чем предложить какие-то технологии, мы должны точно определить – до какой степени мы можем снизить на данном этапе развития и на данном этапе наших знаний технологическую нагрузку.

– Что такое «критическая нагрузка»?

– Это поток загрязняющих веществ в экосистему, который при своем максимальном значении не вызывает изменений в наиболее чувствительных звеньях водных и наземных экосистем. В основе определения лежит расчет буферной емкости. Такие критические нагрузки должны учитывать все наши знания, в том числе, наук о земле – биогеохимические круговороты элементов и веществ, и наук о Жизни- их взаимодействие с живыми системами, ответные реакции живых организмов. Потом мы рассчитываем доза-эффектные зависимости и определеяем порог допустимых воздействий. В основе любого ограничения должно лежать понимание, что происходит при допустимой дозе воздействия в ответных реакциях организма. Такие расчеты были выполнены, например, для Европейской территории России, для Западной Сибири – по выпадению кислотообразующих веществ. Доказана степень их превышения. Дальше должны включаться практики.

– Включаются? Или вам хотелось бы, чтобы они слушали вас внимательнее?

– Мне бы хотелось, чтобы слушали внимательнее. Хотя у меня был мегагрант в Тюменском госуниверситете, и там подключились юристы, чтобы выработать региональные значения предельно допустимых значений по ряду токсичных металлов. Сейчас порядка в этом вопросе у нас нет. У нас используются нормативы качества окружающей среды, например, качества вод от Арктики до пустынных регионов, где эффекты загрязнения совершенно по разному проявляют себя. Что это значит? Допустим, по меди. У нас в природных водах три-пять микрограммов на литр. Это природное явление вследствие геологической структуры, потока гумусовых веществ. Что у нас предприятиям приказано? Не допускать от Арктики до степных зон более одного микрограмма на литр. Но это действующая концентрация только в совершенно прозрачных водах. И у нас заставляют предприятия чистить воду. До чего? До дистиллированной воды? Зачем? Это же абсурд. Они, естественно, эти требования не могут соблюдать, а заодно – и все другие. Я уже давно поднимаю вопрос о настоятельной необходимости введения региональных нормативов качества вод.

– То есть, должны быть индивидуальные нормы, а не общие на всю страну?

– Да, именно. Это недопустимо, потому что их токсичные эффекты очень сильно меняются в зависимости от географического положения и условий формирования природных вод. Нужен гибкий подход, и мы пытаемся этим заниматься.

– А как вы сами очищаете воду, в быту?

– Обычным фильтром «Барьер». Вообще, если говорить о качестве вод в Москве, то это не критично. У нас очень хорошие технологии. Но лучше почистить воду дополнительно.

– А как у нас в Москве с экологией?

– Не очень хорошо. Посмотрите, сколько идет и стоков, и снега загрязненного, и в Москву-реку, и на очистные сооружения. У нас стоял осадкоуловитель на крыше, и мы могли видеть, что действительно были ситуации, когда оказалось очень много выловлено серы и металлов, поступающих из воздуха. Мегаполис. Хотя, если бы вы сейчас оказались в Пекине, вы бы ощутили разницу. Вы бы поняли, какая у нас хорошая экология в Москве. Там вообще дышать нельзя. Все ходят в масках.

– Вы пришли в этот институт, проделав определенный путь в науке. Что здесь оказалось для вас особенно ценным? 

– Как я уже сказала – здесь «живёт» дух фундаментальной науки, много замечательных ученых, с которыми интересно общаться. Есть возможность делать анализы вещества, в моих исследованиях – качества вод. Я считаю, что направление биогеохимии очень созвучно моим исследованиям, и здесь они получили новое развитие – надеюсь, актуальное для нашей страны.

Беседу вела Наталия ЛЕСКОВА.

Опубликовано на портале «Научная Россия» 9 декабря 2018 года.

Источник: https://scientificrussia.ru/news/moiseenko-tatyana-ivanovna

Новое на сайте экопросвещения ЭКО.ЗНАЙ