Многокритериальная оценка состояния водных объектов в районе полярных станций Северной Земли и Антарктических оазисов

В данный момент происходит изменение климата, о котором говорится во многих статьях, посвящённых изучению данной темы. Одними из самых чувствительных к изменению климата регионами являются полярные регионы, на территории которых расположено множество полярных станций и научно-исследовательских стационаров, при функционировании которых оказывается антропогенное воздействие на все компоненты окружающей среды, в том числе и на водные экосистемы.
Актуальность темы ВКР обусловлена высокой чувствительностью водных экосистем полярных регионов и особенностью протекания процессов самоочищения водоемов в условиях крайнего севера. На территории Арктики и Антарктики расположены экосистемы, которые почти не подвержены антропогенному воздействию, ввиду своего расположения и климатических условий. При изучении глобальных процессов изменения климата, а также при оценке состояния окружающей среды в настоящее время данные регионы могут служить индикаторами происходящих процессов изменений.
В 1991 г. Антарктидa была объявлена заповедной зоной, предназначенной для мира и науки. Сохранение естественных водных ресурсов шестого континента и обоснование пределов воздействия на них от любого вида хозяйственной деятельности стали приоритетными задачами гидрологических исследований.
Сохранение и исследование внутренних водоёмов Арктики и Антарктики являются целью исследования многих отечественных и зарубежных учёных. Ежегодно на полярные арктические и антарктические станции прибывают сотни специалистов, для изучения гидрохимических, климатических и гидрологических особенностей полярных водных экосистем.
К настоящему времен накоплено много данных полевых наблюдений по внутренним озёрам Арктики и Антарктики, обобщение которых позволит произвести многокритериальную оценку состояния арктических и антарктических водоёмов.
Чаще всего состояние водоемов оценивается по отдельным показателям. Однако, следует отметить, что при отдельном рассмотрении гидрохимических, гидробиологических и гидрологических параметров оценка состояния или выявление причин изменения режима водоёма могут быть произведены неверно. Так, например, указание на содержание какого-либо вещества в воде или видовое разнообразие бентосных сообществ не дает нам полной картины гидрохимического и гидробиологического режимов. Однако, рассмотрение распространения и/или изменения тех же параметров во времени и в пространстве, напрямую связанные с гидрологическим режимом и морфометрическими показателями водоема, дает возможность говорить о водоеме, как о «живой» системе. Подобные попытки объединения параметров трех режимов для оценки состояния водоемов проводились различными авторами. Чаще всего это представлено в виде разного рода показателей.
Изучению геологических, климатических, геоморфологических, гидрологических, гидрохимических и гидробиологических особенностей антарктических озер были посвящены работы отечественных и зарубежных учёных (Симонов, Русин). К настоящему моменту накопилось большее количество материалов полевых наблюдений более чем по 400 озерам Восточной Антарктиды. Обобщение разрозненных данных геоэкологического мониторинга позволяет на более высоком уровне проводить многокритериальную (интегральную) оценку состояния антарктических водоемов и выявить особенности пространственно-временной изменчивости элементов режимов.
Целью данной работы является проведение оценки современного состояния водных объектов в районе полярных станций Арктики и оазисов Антарктиды на основе гидрологических, гидрохимических и гидробиологических показателей.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
Провести полевые наблюдения и лабораторную обработку проб гидрохимических параметров арктических озёр архипелага Северная Земля;
Создать базу данных гидрологических и гидрохимических показателей водоемов архипелага Северная Земля и оазисов Антарктиды за последние годы исследований;
Провести классификацию исследуемых водоёмов и дать им характеристику
Построить квалиметрические шкалы для оценки современного гидрологического и гидрохимического состояния озёр Северной Земли и оазисов Антарктиды;
Провести многокритериальную оценку гидрологического и гидрохимического состояния озёр Северной Земли и оазисов Антарктиды и апробировать методику на конкретных водоемах.
Оценить состояние водных объектов с точки зрения водопользования.
Объектами исследования на Северной Земле являются озеро Твёрдое, Каскадные озёра, озеро Глубокое, а также реки: Чёрная, Останцовая, Новая, Мушкетова, река без названия, которые берут своё начало с ледника Мушкетова. Данные водные объекты находятся в районе научно-исследовательского стационара ААНИИ «Мыс Баранова», расположенного в северной части острова Большевик архипелага Северная Земля.
Объектами исследования в оазисах Антарктиды являются озёра в районе Антарктической станции «Новолазаревская», которая расположена в юго-восточной части оазиса Ширмахера: озера Зуб, Верхнее (питьевое), Глубокое, Станционное и Топографов; а также озёра в районе станции «Прогресс», расположенной на территории оазиса Холмы Ларсеманн: Sibthorpe, Discussion, Scandrett, озеро около базы Лоу, Reid, Stepped.
Новизной работы является сравнение и построение квалиметрических шкал для двух полярных районов: Северной Земли и антарктических оазисов.
Стоит также отметить, что ранее анализ на содержание нефтепродуктов в воде рек на острове Большевик не производился, что приведено в данной работе. В представленной работе используются данные, полученные относительно недавно – в 2017-2019 гг. В работу включены результаты полевых работ автора на Северной Земле. Автор также благодарен коллективу Отдела ВАЭ ААНИИ за предоставленные материалы медико-экологических исследований в озерах оазисов Антарктиды.