Если бы вы увидели это озеро своими глазами, уверяю: не заподозрили бы неладное. Это небольшой и внешне непримечательный водоём на самом краю острова Кильдин, который отделён от материка в лице Кольского полуострова небольшим проливом шириной 700-4000 м.
Так сразу и не скажешь, что выдающийся зоолог и гидробиолог Константин Михайлович Дерюгин величал Могильное озеро коротко и ясно – «Чудо природы». А более поздние исследователи назовут его «миниатюрной моделью Чёрного моря», появившейся среди простора типичной молчаливой тундры с нагромождением валунов, прикрытых мхами.
Здесь всё сложилось один к одному: расположение, строение и доля везения. Это сложная система солёной и пресной воды, научившаяся жить в равновесии за тысячу лет существования:
- В небольшом водоёме успешно сосуществуют организмы с совершенно разными требованиями к среде обитания.
- Нестандартные условия заставили обителей озера подстраиваться под них. Больше всех досталось атлантической треске, которой и вовсе пришлось эволюционировать в новый подвид, встречающийся только тут.
- В озере ещё сохранились организмы, которые покинули регион из-за изменений климата.
Озеро многократно и со вкусом исследовали, стараясь выяснить как можно больше деталей о водоёме, который является отдельным миром. А однажды – чуть не потеряли его.
Как природа создала необычное озеро
Озеро находится на берегу узкого Кильдинского пролива, отделяющего остров Кильдин в Баренцевом море от Кольского полуострова. Если отдавать дань местным наречиям, то пролив можно называть «Кильдинская салма». «Салма» на северном диалекте – «пролив, протока».
Особенность озера, которую невозможно не заметить, – очень узкая перемычка с южной стороны, отделяющая водоём от морского пролива. Ширина перемычки – 63-70 м, а высота – 3,7-5,4 м.
Именно этот вал – ключевой элемент всей конструкции. Даже несущая часть, я бы сказала.
Могильное – реликтовое озеро, которое образовалось после отступления моря. Когда поднимается суша, котловины на берегах остаются заполнены водой.
Предполагается, что 3500 лет назад небольшая губа (залив) Баренцева моря оформилась в изолированный водоём. Это была «предыдущая версия», которая 2000 лет назад снова соединилась с проливом. Достоверно известно, что в XVI веке водоём опять был озером, потому что так он обозначен на картах экспедиции Баренца.
А математические подсчёты, основываясь на скорости поднятия Кольского полуострова, показывают, что нынешнее озеро отгородилось от пролива примерно 1000 лет назад – эту цифру и приятно считать за официальный возраст.
Судьба такого водоёма обычно предсказуема.
Он может остаться солёным и постепенно мелеть. Так происходит с бессточными озёрами, в которых из-за испарения и маленького поступления пресной воды поддерживается или растёт солёность (пример – уже выкристаллизованный Эльтон в Волгоградской области).
Но большинство реликтовых озёр со временем опресняются, превращаясь в привычный для нас с вами вариант. Их наполняют реки, по старой памяти ищущие сток в море и находящие новую удобную чашу-котловину. Их опресняют родники, дожди и талые воды.
Могильное же озеро – толком ни вашим, ни нашим. Почти пресное на поверхности и очень солёное на дне при максимальной глубине 17 м.
Слои разной воды плохо смешиваются между собой, создавая меромиктический водоём – слоёный торт от мира гидрологии. Самый крупный «меромикт» на Планете тоже лежит у нас под носом – это Чёрное море. И это не единственное сходство!
- Поверхностная зона (примерно до 5-6 метров) – опреснённая вода (до 3 ‰).
- В средней зоне (от 5-6 до 11-13 м) солёность резко увеличивается и доходит до 22 ‰ – примерно, как в Чёрном море, но ниже, чем в Мировом океане.
- Нижняя зона у дна – эталонная морская вода (33 %).
Первым присутствие морской воды и соответствующих обитателей в озере отметил географ и биолог Николай Яковлевич Озерцовский. В «Описании Колы» (1804) он предположит, что во время штормов вода из Кильдинской салмы перекатывается через узкую перемычку и попадает в водоём.
Позже, в 1894 году, выяснили: дело действительно оказалось в перемычке между озером и проливом. Только механизм действия – совершенно иной: вал работает как мембрана, через которую просачивается солёная морская вода. Об этом подсказал слабый подъём уровня озера спустя примерно 3 часа после прилива в проливе.
Пресная вода – лёгкая – остаётся сверху. А солёная – тяжёлая – ложится на дно.
Биологический оксюморон: в маленьком озерце сочетаются несочетаемые виды живых существ
В поверхностном слое живут организмы, предпочитающие пресную воду.
Средняя часть – царство морских обитателей. Здесь живут морские звёзды, арктические медузы, актинии, губки и другие. Это может показаться чудесным и по-своему волшебным, но в одном исследовании их описывают как «попавших в ловушку». Они заперты рядом с морем, в котором должны жить по праву происхождения; не могут подняться к поверхности и опуститься вниз; всё, что остаётся – это век за веком жить в условиях очень ограниченного пространства среднего слоя.
И здесь может возникнуть вопрос – почему морские обитатели не могут спуститься на дно, если солёность на глубине соответствует параметру Мирового океана.
Нижний слой озера – вишенка на торте. Вот кто-кто, а он полностью соответствует названию водоёма. Здесь нет представителей ни флоры, ни фауны, потому что тут нет кислорода. Из-за разного состава слоёв «миромикта» водообмена между верхом и низом практически нет. Где-то встречались данные, что одной отдельно взятой молекуле воды потребуется несколько лет, чтобы с поверхности добраться до «придонья». А нет перемешивания слоёв – нет и поступления кислорода на глубину.
Единственные обитатели низов озера – анаэробные бактерии, с комфортом живущие в солёной и бескислородной среде. Найдутся среди них и те, которые питаются органикой и выделяют сероводород, которым и заполнено дно котловины озера. Точь-в-точь, как и в случае с Чёрным морем!
А вот пурпурные бактерии Chromatium отделяют верхние зоны водоёма и всех их обитателей от ядовитого сероводорода – он нужен им для питания. Колонии микроорганизма, отличающиеся розовым цветом, образуют слой-плёнку между "кислородным верхом" и "сероводородным низом".
Пурпурные бактерии предпочитают не опускаться на самое дно, потому что быстрее размножаются на свету. Таким образом, они заняли выигрышную позицию: снизу - кормушка, сверху - какой-никакой, но свет.
Морские актинии и медузы – не единственные «пострадавшие» от переменчивости рельефа. Узниками озера стали живые существа, которые давно ушли с Мурманского побережья из-за изменения климата: губки Terpios fugax и парочка видов асцидий (Caesira) – nana и ampulloides.
Всем, кто остался в озере, пришлось подстраиваться под новые условия. Среди живности повально распространена карликовость – побочный эффект существования в маленьком пространстве. Живые организмы очень солидарны и, понимая, что всем места и ресурсов не хватит, уменьшают себе размер. Чего только не сделаешь ради сохранения популяции…
Но лучшее подтверждение того, что бытие определяет сознан строение – кильдинская треска.
Это подвид трески атлантической, появившийся в условиях Могильного озера и существующий только здесь. Занесён в Красную книгу России как исчезающий вид. Есть сведения, что из-за вылова и ухудшения экологической обстановки в водоёме осталось только несколько десятков особей.
Когда треска только попала к любопытным биологам, они сразу увидели существенные отличия.
Кроме более яркой окраски, интересно изменение строения рта и челюстей в частности в меньшую сторону: так рыбке удобнее охотится за добычей, уменьшенной в размерах из-за карликовости, свойственной обитателям маленьких водоёмов.
Форма тела, строение плавников и плавательный пузырь тоже изменены так, чтобы треске было проще маневрировать в условиях ограниченного пространства. Кильдинский эндемик предпочитает благоразумно оставаться в среднем слое, лишь изредка поднимаясь на поверхность и шарахаясь, как от огня, от бескислородной и сероводородной зоны (а канонично треска – это придонная рыба).
Однажды всё это великолепие чуть не было утрачено. В 1916 году появилось предложение «разобрать перемычку» – разрыть перешеек, отделяющий озеро от моря, чтобы сделать защищённую от штормов стоянку для небольших судов. На дыбы встал весь научный мир. А один из исследователей озера, Константин Дерюгин, и вовсе высказался крепким словцом (впрочем, без потери интеллигентности).
Тогда озеро отстояли. Но сегодня у уникального водоёма – новые проблемы:
- Его солёность растёт; а значит, вся система с чёткими границами может рассыпаться и перемешаться. Сероводород, попав в верхние слои, не оставит живности шанса.
- Мембрана-перемычка стала плотнее и теперь пропускает меньше новой воды.
- Увеличивается толщина бескислородной зоны, сероводорода и слоя пурпурных бактерий; а некоторые виды живых организмов – пропали.
Если так дело пойдёт и дальше, то большая часть озера станет почти безжизненной под стать названию. Как Чёрное море, где 5/6 объёма непригодны для жизни. Это не хорошо и не плохо – это процесс эволюции нестандартного озера, происходящий на наших глазах.