В Пермском крае есть две небольшие реки — Чёрная и Лёнва. На первый взгляд обычные таежные водотоки, но ученые из Пермского университета обнаружили у них странную особенность: по берегам вместо привычных трав селятся настоящие солевые экстремалы. Причина — не кулинарные пристрастия растений, а многолетние отходы калийного производства, которые просачиваются в почву и делают её непригодной для нормальной флоры.
Калийная промышленность — штука полезная, но грязноватая. Солеотвалы и шламохранилища, которые копят отходы десятилетиями, создают вокруг себя зоны техногенного засоления. Грунтовые воды подхватывают соли — в основном натрий, калий и хлор — и разносят их по поймам рек. В итоге почва становится токсичным раствором, где обычные растения просто не выживают. Но природа, как назло, не сдаётся: на сцену выходят галофиты — растения, которые либо обожают соль, либо терпят её с завидной стойкостью.
Ученые выбрали два участка: один в пойме Чёрной, другой — Лёнвы. И начали копать, мерить и считать. В корнеобитаемом слое (0–10 см) они замеряли кислотность, окислительно-восстановительный потенциал, а в лаборатории определяли активность ионов натрия, калия и хлора. И вот тут начались сюрпризы.
В пойме Чёрной, которая питается подземными водами от солеотвала рудника БКПРУ-3, почва оказалась нейтральной или слабощелочной (pH 7,3–8,4), а обстановка — слабовосстановительной, то есть кислорода маловато. Засоление по натрию было слабым или почти отсутствовало. А вот на Лёнве — полный хаос. Кислотность скакала от нейтральной до сильнокислой (pH 5,4). Окислительно-восстановительный потенциал метался от глубоко отрицательных (восстановительная среда) до сильно окислительных значений. Степень засоления — от незаметной до сильной, причём калий подтянулся почти до уровня натрия, а хлора оказалось даже больше, чем обоих катионов вместе. Почве на Лёнве, похоже, не позавидуешь: она то задыхается в переувлажнении, то окисляется с образованием серной кислоты — отсюда и кислая реакция.
Что же растет на таком химическом безобразии? В основном рудеральные виды — сорняки-многолетники и однолетники, которым все нипочем. Например, бескильница расставленная, латук татарский, марь сизая. Но есть и настоящие звёзды — облигатные галофиты, которые без соли жить не могут: торичник солончаковый (его крылатые семена разносятся ветром как маленькие дельтапланы) и триостренник приморский. Эти двое чувствуют себя на засоленных участках как дома. Остальные — луговые и болотные травы — постепенно отступают.
Самый впечатляющий результат — динамика. Учёные проанализировали спутниковые снимки за 2015 и 2021 годы в естественных цветах: зеленые оттенки — растительность, серые — голая почва. В пойме Чёрной площадь с солеустойчивой растительностью за шесть лет выросла в 1,8 раза — с 4,9 до 8,7 гектаров. Ежегодный прирост — в среднем 0,63 га. На Лёнве масштаб больше: с 14 до 22,2 гектаров (рост в 1,6 раза), плюс по 1,37 га в год.
Если представить (точнее — если осознать), что эти реки находятся в южно-таежной подзоне, где нормальные аллювиальные почвы кислые, а не соленые, то происходящее — настоящее экологическое приключение. Техногенное калиево-натриевое хлоридное засоление меняет ландшафт на глазах. И хотя галофиты выполняют роль «зеленого щита», их экспансия — это сигнал: солевые отходы не лежат смирно, они путешествуют по речным долинам.
Хорошая новость: ученые этим занимаются, мониторят почвы и растительность. Плохая: процесс идёт, и остановить его без изменения технологий хранения отходов вряд ли получится. Так что растения-экстремалы пока празднуют победу. А мы можем лишь с уважением смотреть на торичник солончаковый, который освоил профессию солевара там, где другие просто засохли бы от отчаяния.
Исследование опубликовано в журнале «Теоретическая и прикладная экология»
Изображение на обложке: разработано Magnific
