Российские ученые провели масштабное исследование влияния речного стока на прибрежные экосистемы Камчатского полуострова. Специалисты сравнили химический состав вод двух крупнейших рек региона – Камчатки и Пенжины, которые протекают в принципиально разных природных условиях. Исследование показало, что активный вулканизм на востоке полуострова служит мощным источником питательных веществ для океана, в то время как на северо-западе ключевую роль играют процессы таяния вечной мерзлоты. Результаты работы демонстрируют прямую связь между геохимическими процессами на суше и биологической продуктивностью морских акваторий.
Река Камчатка, дренирующая восточную часть полуострова, находится в зоне активного вулканизма, включая территорию Ключевской группы вулканов. Анализ проб воды показал высокие концентрации растворенного неорганического фосфора и азота. Эти вещества действуют как природные удобрения, стимулируя развитие жизни в прибрежных водах. Особенно заметным это влияние стало после извержения вулкана Шивелуч в апреле 2023 года. Выпавший пепел покрыл обширные территории, и во время весеннего снеготаяния химические элементы попали в речное русло. Лабораторные эксперименты подтвердили, что при контакте вулканического пепла с водой происходит быстрый выброс биодоступных форм фосфора.
Насыщение прибрежных вод питательными веществами приводит к бурному цветению фитопланктона, что, в свою очередь, обеспечивает кормовую базу для зоопланктона. В Камчатском заливе биомасса зоопланктона достигала рекордных показателей, превышающих 2000 мг/м³. Это создает благоприятные условия для рыб и морских животных, делая восточное побережье Камчатки одним из самых продуктивных рыбопромысловых районов. Исследователи отмечают, что концентрации биогенных элементов в устье реки Камчатки сопоставимы с показателями рек в густонаселенных и сельскохозяйственных регионах мира, однако здесь источником загрязнения выступает сама природа.
Совершенно иная картина наблюдается на северо-западе полуострова, в бассейне реки Пенжины. Эта территория лишена активных вулканов и находится в зоне распространения вечной мерзлоты. Концентрация минеральных форм фосфора и азота здесь оказалась крайне низкой. Однако река выносит в море большое количество растворенного органического углерода, что связано с сезонным оттаиванием мерзлых грунтов. Весенние паводки вымывают органику из тундровых почв, но это не приводит к такому взрывному росту биомассы, как на востоке. В Пенжинской губе количество зоопланктона оказалось в 20 раз ниже, чем в Камчатском заливе, составляя около 100 мг/м³.
Важным фактором, влияющим на гидрохимический режим рек, становятся климатические изменения. Наблюдения за последние 90 лет показывают устойчивое потепление в регионе. На восточном побережье это приводит к усиленному таянию ледников, которые также являются накопителями вулканического материала и атмосферных осадков. Ученые предполагают, что в будущем, по мере дальнейшего отступления ледников, вынос питательных веществ может увеличиться, что повлияет на частоту и интенсивность цветения водорослей, включая потенциально токсичные виды.
В бассейне реки Пенжины потепление вызывает деградацию вечной мерзлоты. Это меняет баланс между поверхностным и подземным стоком, увеличивая поступление органических веществ в прибрежные воды. Исследователи подчеркивают необходимость постоянного мониторинга химического состава речного стока. Понимание этих процессов критически важно для прогнозирования состояния морских экосистем, оценки рыбных запасов и понимания того, как глобальные климатические сдвиги отразятся на природе Дальнего Востока. Работа подтверждает, что даже в малонаселенных районах, где отсутствует промышленное загрязнение, природные факторы могут создавать экстремально высокие концентрации химических элементов в воде.