То, что считали угрозой, оказалось удобрением: извержения меняют экосистему

Вулканическая активность на Камчатке оказалась не разрушительной силой, а важным элементом поддержания жизни в океане. Учёные показали, что извержения напрямую влияют на продуктивность прибрежных вод и формируют уникальную экосистему восточного побережья полуострова. Потоки пепла и подземные воды становятся естественным источником питательных веществ для морских организмов. Об этом сообщает "Коммерсантъ".

Вулканы как источник питательных веществ

К таким выводам пришли специалисты Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильичева ДВО РАН, изучающие связь между вулканизмом и состоянием океана. С 2023 года учёные ведут регулярный мониторинг крупнейшей реки региона — Камчатки, протяжённость которой составляет 758 километров. Пробы воды отбираются в строго заданные даты по всей длине реки — от истоков до устья.

Для корректного сравнения аналогичные наблюдения проводятся на реке Пенжина на западе полуострова, где вулканическая активность отсутствует. Такой подход позволяет отделить влияние природных вулканических факторов от других возможных источников биогенных элементов, включая процессы, при которых микробы забирают CO₂ прямо из почвы.

Экспедиции и масштабные наблюдения

Летом 2023 года в Камчатском заливе была проведена крупная морская экспедиция на научно-исследовательском судне "Академик Опарин". В восточной части полуострова учёные развернули 70 океанологических станций, а на западном побережье — 108.

"Мы сделали комплексную съёмку от севера до юга Камчатки, от берега до 300 км в океан, получив данные по реке, пеплу, снегу и состоянию вод после пеплопада", — отметил заведующий лабораторией гидрохимии института Павел Семкин.

Полученные материалы позволили проследить полный путь биогенных элементов — от вулканов и речного стока до морских экосистем.

Роль извержений и подземных вод

Особое внимание исследователи уделили району нижнего течения реки Камчатки, где расположены активные вулканы Ключевской группы. Здесь концентрации растворённого неорганического фосфора и азота оказались сопоставимы с показателями загрязнённых рек в урбанизированных регионах Азии.

После мощного извержения вулкана Шивелуч в апреле 2023 года пеплом была покрыта значительная часть долины реки. Весеннее таяние снега привело к резкому росту содержания фосфора и заметному изменению цвета воды. Лабораторные эксперименты подтвердили, что вулканический пепел, содержащий оксид фосфора, почти мгновенно отдаёт биодоступные элементы в воду.

Помимо прямого выпадения пепла, важную роль играет подземный сток. Реки Камчатки примерно на 70% питаются подземными водами, которые проходят через вулканические породы и гидротермальные зоны, обогащаясь биогенными элементами.

Влияние на океан и пищевые цепи

Расчёты показали, что годовой поток растворённого фосфора, поступающего в океан с рекой Камчаткой, в 10-14 раз превышает аналогичные значения для реки Пенжина. Спутниковые данные за последние 20 лет подтвердили устойчивую связь между весенне-летним стоком и ростом концентрации хлорофилла-а вдоль всего восточного побережья полуострова — эффект, сопоставимый с тем, как штормы усиливают вертикальное перемешивание вод в Южном океане.

Речной сток формирует опреснённый "плюм", распространяющийся на глубину до 500 метров и на расстояние до 150 километров от берега. Это запускает активное цветение фитопланктона, который служит основой пищевой цепи.

В августе 2023 года биомасса зоопланктона в Камчатском заливе оказалась в 3-5 раз выше, чем на западном побережье. Именно фитопланктон, стимулированный вулканическими "удобрениями", обеспечивает кормовую базу для зоопланктона, а затем и для рыб.

Почему это важно для будущего

Исследование помогает лучше понять причины "красных приливов" — цветения токсичных водорослей, которые периодически наблюдаются у берегов Камчатки и приводят к гибели морских организмов. Учёные отмечают, что на фоне климатических изменений — роста температур и ускоренного таяния ледников, насыщенных пеплом, — поступление питательных веществ в океан может усилиться.

"Понимание этих механизмов позволяет прогнозировать изменения в прибрежных водах", — отметила и. о. ректора КамГУ им. Витуса Беринга Ольга Ребковец.

Работа имеет ключевое значение для оценки будущего состояния экосистем Камчатки и Тихого океана в целом.