Мхи затягивают раны: географы МГУ уточнили оценку влияния керосина на растительность

Мох в лесу. Фото: Анастасия Капустина, участник конкурса РГО "Самая красивая страна".

Полевые эксперименты помогли географам Московского государственного университета имени Ломоносова уточнить пороговые уровни загрязнения нефтепродуктами растительных сообществ различного типа. Новые данные подтвердили, что быстрее всех с последствиями экологических катастроф способны справляться мхи и болотная растительность. При этом травы и кустарники смешанных лесов Европейской России более уязвимы, чем флора Дальнего Востока.

Первым этапом работ, которые проводятся в рамках проекта Российского фонда фундаментальных исследований, стало изучение последствий попадания керосина в почвы дальневосточной тайги в Амурской области. В 2021 году специалисты географического факультета МГУ выявили высокую устойчивость к негативному воздействию у мхов и успешное восстановление мохово-лишайникового покрова спустя один год даже при сильном загрязнении.

Проблемы загрязнения природных сообществ нефтепродуктами в настоящее время активно изучаются учёными разных стран мира. При этом дизельное топливо, бензин, керосин и прочие продукты переработки привлекают меньше внимания научного сообщества, хотя они намного токсичнее сырой нефти. Керосин — горючее, которое используется в авиации и космонавтике. Его утечки часто связаны с работой аэродромов, складов горюче-смазочных материалов, пусками ракет с космодромов. При возникновении аварий на этих объектах воздействие на природу может быть катастрофическим.

Весной 2022 года географы МГУ завершили полевой эксперимент в Калужской области. На примере 36 экспериментальных площадок они изучили восстановление растительности при загрязнении керосином лесных и лугово-болотных сообществ. Полученные данные сравнили с результатами исследований в Амурской области.

Растительность смешанных лесов европейской части России оказалась более уязвима к загрязнению нефтепродуктами по сравнению с растительностью Дальнего Востока. При сравнительно низких нагрузках (1–5 граммов керосина на килограмм почвы) спустя год на площадках эксперимента в Амурской области травяно-кустарничковый ярус восстанавливался почти в полном объёме. А в Калужской области исчезнувшие из сообщества травянистые растения не восстановились даже при минимальной нагрузке, — рассказала руководитель проекта, заведующий лабораторией географического факультета МГУ Татьяна Королёва.

Также выяснилось, что болотные кустарнички в Центральной России намного устойчивее к загрязнению керосином по сравнению с лесной растительностью. Даже самая высокая из использованных в эксперименте нагрузок — 100 граммов нефтепродуктов на один килограмм почвы — не привела к гибели особей багульника и болотного мирта. Наблюдаемые последствия ограничились химическими ожогами части листьев и гибелью отдельных побегов. Куда хуже перенесла катастрофические нагрузки клюква. Внесение любых доз в почву приводило к гибели всех листьев на растениях. Однако при слабом воздействии (1–5 граммов на килограмм) уже спустя месяц побеги начинали отрастать снова.

Преимущество в нашем эксперименте получили мхи. На верховом болоте в Калужской области даже самая высокая нагрузка не вызвала деградации мохового покрова. Спустя год состояние сфагновых мхов ничем не отличалось от фонового. В лесу зелёные мхи, широко представленные на площадках эксперимента, в отсутствие конкуренции с травянистыми растениями почувствовали себя вольготнее. За год они значительно разрослись, особенно на площадках со средними нагрузками (10–25 граммов на килограмм), — отметил участник проекта, сотрудник географического факультета МГУ Сергей Леднев.

zagruzheno.jpg

Площадки эксперимента в Калужской области. Внесение керосина в нагрузке 100 г/кг в лесном (слева, 1-3) и болотном (справа, 4-6) сообществах: 1,4 — до внесения керосина; 2,5 — спустя месяц после внесения керосина; 3,6 — спустя год после внесения керосина.

По словам старшего научного сотрудника географического факультета МГУ Ивана Семенкова, данные, полученные в ходе серии полевых экспериментов, помогают уточнить пороговые уровни загрязнения керосином растительных сообществ.

Дальневосточный эксперимент показал, что достоверные изменения в структуре сообществ спустя год регистрируются при внесённых нагрузках керосина в интервале от 5 до 25 граммов на килограмм. Нынешний эксперимент в Калужской области позволяет сузить этот интервал: 1–5 граммов на килограмм — для смешанных лесов и 5–10 граммов на килограмм — для верховых болот, — добавил Семенков.

Результаты научных исследований географов МГУ в дальнейшем могут быть использованы для оценки рисков загрязнения при строительстве объектов топливно-энергетического комплекса и транспортных систем, а также для определения экологического ущерба при авариях, в процессе которых происходит разлив нефтепродуктов.