В торфяниках Баренцева моря обнаружены природные ПАУ Коми НЦ УрО РАН

Оттаивание вечной мерзлоты в Арктике может запустить опасные химические процессы, способные повлиять на живые организмы. Об этом сообщает издание "БНК". Семь лет специалисты Коми научного центра УрО РАН исследовали содержание полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) на арктических территориях, чтобы понять, как глобальное потепление меняет состав почв и торфяников.

Что такое ПАУ и откуда они берутся

Полициклические ароматические углеводороды — сложные органические соединения, образующиеся из нескольких углеродных колец. Они бывают лёгкими и тяжёлыми, и все обладают токсичностью. Как пояснила научный сотрудник Института биологии Коми НЦ УрО РАН Евгения Яковлева, лёгкие соединения менее опасны, но при накоплении тоже способны вызывать мутации в организмах.

Основными источниками ПАУ становятся процессы неполного сгорания топлива — от работы теплоэлектростанций до обычной автомобильной езды. Однако вещества могут иметь и природное происхождение: выделяться при вулканических извержениях, лесных пожарах, а также при образовании торфяников. Даже растения синтезируют их в малых дозах, и при избытке соединений баланс живых систем нарушается.

Исследования в арктической зоне

В 2018 году учёные Коми НЦ обратили внимание на побережье Баренцева моря, где проходит Северный морской путь. Концентрации ПАУ здесь ранее почти не изучались, поэтому специалисты выбрали участки, удалённые от промышленных зон на 200 километров, чтобы оценить естественный фон.

"Арктические системы слабо устойчивые, поэтому повышение концентраций загрязнителей сразу может сказаться на состоянии природной среды. ПАУ могут попадать по пищевым цепям в организм животных, в том числе человека", — заявила Евгения Яковлева.

Результаты семилетних наблюдений показали, что почвы исследуемых арктических территорий обладают низкой токсикологической активностью. Количество углеводородов сопоставимо с показателями Тибетского нагорья. Источником соединений у морской кромки становятся выброшенные приливом водоросли и гуано птиц.

Как углеводороды проникают в почвы

Учёные установили, что глубина проникновения ПАУ зависит от структуры грунта. В песчаных слоях вещества мигрируют глубже и накапливаются в глинистых отложениях. В торфяниках на побережье Баренцева моря уровень загрязнения минимален: основными "поставщиками" ПАУ здесь выступают растения, особенно мхи, которые медленнее разлагаются и содержат меньше лигнина.

Торфяники служат природным архивом, позволяющим отследить историю загрязнения атмосферы. В других регионах, например в Китае, по концентрациям ПАУ можно увидеть следы индустриальных эпох. В Арктике же преобладают естественные процессы, поскольку промышленность развита слабее. По словам Яковлевой, учёные определили естественный фон, на основе которого можно проводить экологический мониторинг.

Влияние южных регионов и потепления

В Воркутинском районе, где климат мягче, содержание ПАУ оказалось выше. Это объясняется более активной микрофлорой, способной перерабатывать тяжёлые углеводороды в лёгкие, такие как нафталин. Кроме того, на уровень загрязнения влияет близость к промышленным объектам и автотранспорту.

Углеводороды накапливаются на границе сезонно-талого слоя и многолетней мерзлоты. Последняя выступает естественным барьером, препятствующим их миграции. Но учёные отмечают: при оттаивании мерзлоты часть соединений может вовлекаться в биологический круговорот и перемещаться с грунтовыми водами, что создаёт потенциальную угрозу для экосистем.

"Торфяные почвы достаточно устойчивы к оттаиванию. Смещение происходит, конечно, но небольшое — по одному-двум сантиметрам за десять лет", — добавила Евгения Яковлева.