КАРЛ ШМИДТ И ЗАГАДКА ОЗЕРА МОГИЛЬНОГО (ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ) В.А.Широкова

КАРЛ ШМИДТ И ЗАГАДКА ОЗЕРА МОГИЛЬНОГО
(ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)
В.А.Широкова
Институт истории естествознания и техники им. С.И.Вавилова РАН
Близ Кольского полуострова, на острове Кильдин, есть небольшое
озеро Могильное глубиной примерно до восемнадцати метров. Могильное –
очень древнее озеро, оно пережило несколько геологических эпох. От моря
оно отделено гравийно-песчаной перемычкой; вода в озере стоит немного
выше, чем в море, поэтому происходит постоянный водообмен через песчаный грунт перемычки. Полного опреснения не произошло, и в озере
обитают морские и речные рыбы. Известно, что Могильное состоит из пяти
разных по составу и условиям обитания “этажей”. В настоящее время озеро
Могильное достаточно основательно изучено. Но вопросов еще много.
Интерес исследователей озеро Могильное всегда привлекало и привлекает
своей аномальностью. С.М.Герценштейн, К.Г.Шмидт, В.А.Фаусек,
Н.М.Книпович, Б.А.Риппас, Б.Л.Исаченко, Л. Брейфус, Н.И.Шахнин,
Г.Клюге, В.Рылов, А.Линко, В.Ляхницкий, К.М.Дерюгин и многие другие
ученые занимались исследованием озера Могильное. Особую роль в открытие аномальностей озера история отвела Карлу Генриховичу (Карл
Эрнст Генрих) Шмидту (1822-1894), профессору Дерптского университета,
член-корреспонденту Петербургской академии наук. История вопроса такова:
Начало исследований озера Могильное можно отнести к середине
XVI в.: в описаниях голландской экспедиции 1564 и 1595 гг. помещена
карта бухты Могильной и озера Могильное с четко обозначенным валом,
отделяющим озеро от моря (Дерюгин, 1925). Первое указание на соленую
воду этого озера появляется значительно позже — в 1804 г. в трудах академика Н.Я.Озерецковского (1804).
И только через 83 года начались научные исследования озера. А
предшествовало этому одно событие, вызвавшее целую серию исследований и научных публикаций. Летом 1887 г. в ходе зоологических исследований, проводившихся вдоль Кольской бухты, С.М.Герценштейн выловил в
этом пресноводном на вкус озере треску (Gadus Gallaris) - типично морскую
рыбу. Сообщение об этой находке им было сделано на заседании отделения
зоологии С.-Петербургского общества естествоиспытателей 17 октября
1887 г. (Протокол заседания об-ва. 17 октября 1887 г. // Труды СПб о-ва
естествоиспытателей. Т. XIX.1887. С. 103). Образец воды, взятый с поверхности этого озера, был отправлен им для анализа в Дерптский университет химику Карлу Шмидту. Последний опубликовал результат своего
исследования в небольшой заметке: “Hydrologische Untersuchungen. L. 1.
Susswasser-See der Insel Kilden”, помещенной в “Sitzungsberichte der
Dorpater Naturforscher-Geselschaft”. Bd. IX. 1889. Позднее в работе “Пресноводное озеро на острове Кильдине” (1891) К.Шмидт писал: “Летом 1887
г., г. С.Герценштейн, консерватор зоологического музея Имп. Академии
Наук в С.-Петербурге, объехал Ледовитое море вдоль Кольской бухты с
целью зоологических исследований. На соседнем острове Кильдине, в
озере, замкнутом от моря, вблизи сев.-вост. конца острова и бухты Магильная, находились дорши (Gadus Gallaris), следовательно морские рыбы,
которые побудили г. Герценштейна взять для анализа около 1 литра воды из
озера и переслать ее мне для этой цели”(с.2).
К.Шмидт произвел химический анализ “воды из озера на острове
Кильдине” и сравнил с “водой Ледовитого моря на Мурманском берегу”
(“лейтенант флота Барон Майдель взял воду”). На основании результатов
химического анализа этого образца К.Шмидт делает следующие выводы:
“…здесь вероятно в продолжение тысячелетий через поднятие или образование песчаных наносов со стороны Ледовитого моря образовалось озеро,
обитатели которого постепенно приспособлялись к постоянно возрастающему разжижению морской воды посредством дождей, снега и водою источников” (там же, с.2). Согласно данным К.Шмидта, озерная вода представляла собой смесь одной части океанской и приблизительно 13 частей
снеговой, дождевой и ключевой воды. Для сравнения пробы воды были
отобраны в “Ледовитом море – Мурманский берег возле Колы”; “Балтийском море – между южным мысом Эланд и Готландом”; “озере Килдин
возле Колы”. “Озерная вода Килдина имеет состав воды бухты Балтийского
моря, вблизи впадения больших рек Финского залива, около 10 километров
от Востока от Кронштадта; содержание ее соли равняется ½ содержания
соли возле Ревеля и 1/3 содержания соли при Эланде” (Шмидт, 1891, с.3).
Это подтверждает предположение, что озеро некогда представляло собой
залив океана, затем отделилось от него и опреснело. Если озеро не имеет
связи с морской водой, тогда возникает другой вопрос – какова “способность приспособления доршей при этой степени разжижения морской воды”? “Может ли дорш вынести еще большее разжижение морской воды?”
“Находились ли в озере Килдин кроме доршей, морские ракообразные,
моллюски и другие обитатели нынешнего Ледовитого моря?” (Шмидт,
1891, с. 4). А чтобы ответить на эти вопросы, нужны новые исследования,
новые пробы воды с разных глубин, необходимо знать источники питания и
фауну озера и многое другое. Но на некоторые вопросы ответы у К.Шмидта
есть: 1) озеро представляет собой бассейн, отделившийся от моря (т.е. реликтовое), 2) и его обитатели в течение длительного времени приспособились к жизни в пресноводном бассейне.
В 1889 г. это озеро посетил, “по совету и поручению
С.М.Герценштейна”, В.А.Фаусек, занимавшийся изучением колебаний берегов Белого и Баренцова морей. Опираясь на результаты химических
анализов К.Шмидта (всего 1 литр воды из озера!) В.А.Фаусек пишет:
“…озеро на острове Кильдин представляет из себя настоящее Relicten-See,
образовавшееся путем отделения известной площади воды от океана, от-
деление это произошло, по всей вероятности, вследствие отрицательного
движения берега. При этом озеро оказалось наглухо отрезанным, без истока, и благодаря этому не могло опреснеть; холодный и сырой климат сохранил его от полного высыхания. Пресная вода, просачивающаяся из соседнего болотца, компенсирует его потери от испарения и постоянно прикрывает сверху более плотные слои соленой морской воды, лежащей на дне.
Равномерное смешивание обоих слоев, вероятно, не может произойти по
той причине, что приток пресной воды приблизительно соответствует потерям от испарения и поэтому она не успевает диффундировать вглубь”
(Фаусек, 1890, с. 340). Таким образом, Фаусек пришел к выводу (не без
помощи К.Шмидта), что оз. Могильное является реликтовым водоемом,
отделившимся от моря вследствие вертикального движения береговой линии.
Вопрос о происхождении озера (реликтовое!) был снят. Осталось
выяснить источники питания озера, и “биологическую приспособляемость
когда-то морских обитателей” (Шмидт, 1891,с.2). В 1893-1899 гг. на оз.
Могильном проводили исследования Н.М.Книпович (1895) и Б.Л.Риппас
(1895). Их интересовал вопрос о существовании связи озера с морем, которую отрицал Фаусек, “существует ли какое-нибудь сообщение этого
озера с океаном или нет” (Риппас, 1897, с. 67). Для этого проводились
наблюдения уровня, термического режима, солености и биологии озера. На
основании этих данных и составленного Риппасом солевого баланса был
сделан вывод о существовании в озере некоторого колебания уровня, за счет
которого в озеро поступает некоторое количество морской воды.
В 1906 г. на оз. Могильном проводил исследования Б.Л.Исаченко
(1914). Его как микробиолога озеро интересовало в связи с наличием в нем
розовых бактерий, с которыми он познакомился еще в 1902 г. в пробах
воды, переданных ему для исследования Книповичем. Исследования Исаченко показали, что пленка розовых пурпурных бактерий благодаря совершающимся в ней окислительным процессам препятствует распространению сероводорода в поверхностные слои. Согласно Исаченко, образование сероводорода происходит как за счет восстановления сульфатов деятельностью Microspira acstuarii, так и путем разложения органических
веществ бактериями гниения. Параллельно совершается окислительный
процесс, в котором сероводород окисляется серными микроорганизмами
(пурпурными), образующими скопления на верхней границе его распространения.
Наиболее полное представление о режиме озера стало возможно после опубликования работ К.М.Дерюгина, проводившего на озере исследования в 1899, 1909 и 1921 годах. Материалы всех и, в частности указанных
выше, исследований и собственные работы позволили К.М.Дерюгину дать
основательную комплексную характеристику озера, включая сюда общегеографическое описание, гидрологический очерк озера (общая топография, рельеф дна, приливы и отливы), подробный термический режим, соленость, газовый режим (кислород и сероводород), описание бактерий как
фактора газового режима, биологическую характеристику (водоросли, фито- и зоопланктон и бентос). Результаты работ по оз. Могильному, обобщенные К.М.Дерюгиным (1925), позволили отнести его к реликтовым озерам сравнительно молодого возраста, доказать, что непосредственной связи
озера с морем не существует. Можно предполагать просачивание через тело
плотины озера как морской воды в озеро, так и пресной воды в море.
Существующее тысячелетиями равновесие в балансе пресных и
морских вод создали возможность одновременного существования пресноводных и морских организмов. Это же обстоятельство создало своеобразные, отличные друг от друга зоны озера. К.М.Дерюгин выделяет четыре
таких зоны: 1) зона 0-5 м подвержена довольно сильным колебаниям солености от почти пресной до солоноватой, 2) зона 5 - 6 м с резкими колебаниями солености; 3) зона 8-12 м или 13 м по своим свойствам соответствует сублиторальной зоне Баренцева моря; 4) зона с 12 м
или 13 м до 17 м, т. е. до дна. Последняя зона совершенно лишена жизни в
связи с сильнейшим процессом сероводородного брожения. Между 3-й и
4-й зонами располагается слой розовой воды с пурпурными окислительными бактериями, который изолирует верхние горизонты от проникновения в них сероводорода, что губительно отразилось бы на жизнедеятельности организмов (Богданов, 1960).
В заключение к своей работе К.М.Дерюгин пишет: “Я не могу указать
ни одного подобного водоема на всем земном шаре, в коем существовала бы
одновременно такая пестрая смесь форм морских, солоноватоводных и
пресноводных. При этом морское бентоническое и нектоническое население принуждено ограничиваться в своей жизнедеятельности лишь средней
зоной озера толщиною 5-6 м (с 5-6 до 11 -12 м глубины). Сверху ему
угрожает опреснение воды, снизу - губительный сероводород. Поистине
такую жизнь можно назвать жизнью между молотом и наковальней” (1925,
с.13).
В своей обстоятельной работе “Реликтовое озеро Могильное” (1923)
К.М.Дерюгин указывал на необходимость дальнейшего детального стационарного исследования оз. Могильного и, в частности, на важность изучения условий колебания уровня озера и его связи с приливо-отливными явлениями в Баренцевом море. Важное значение придается изучению термического режима. Своеобразная термика озера, по мнению автора, определяется различной степенью солености зон и, следовательно, своеобразными
изменениями процессов конвекции. К.М.Дерюгин предлагал также оберегать озеро как замечательный памятник природы. Такой призыв был не
случаен, так как в 1916 г. на оз. Могильном работала партия
В.Е.Ляхницкого (1917) с целью использования озера как убежища для
морских судов путем прорыва вала, отделяющего озеро от моря. Проекту не
суждено было осуществиться и памятник природы был сохранен.
Более детальных и обстоятельных работ по этому единственному в
своем роде водоему после выхода в свет работы К.М.Дерюгина не было. В
1933 г. в трудах Арктического института была опубликована статья
Л.О.Ретовского (1933), в которой приводятся сведения по термическому
режиму и химизму оз. Могильного для апреля. Эта работа восполнила исследования К.М.Дерюгина, так как в его распоряжении не было данных за
указанный месяц. Можно еще сослаться на статью Л. Риттера (1936) краеведческого характера, имеющую своей целью возбудить интерес общественности к озеру как к национальному достоянию и объявить его заповедником, прекратив вредное воздействие, которое может последовать за
неразумным хозяйственным его использованием.
Таким образом, как видно из изложенного, оз. Могильное привлекало
к себе внимание со стороны исследователей исключительно как объект,
имеющий только научный интерес в связи с удивительными парадоксальными процессами его режима и жизнедеятельности. Очевидна особая роль
К.Шмидта в изучении этих процессов. Ему принадлежит не только выдающиеся и неповторимые по точности исследования состава природных вод
из самых разных краев земного шара, и в частности из озера Могильного, но
и большие заслуги в организации систематического изучения состава, динамики, биологии и др. многих водоемов России. Поставленные им перед
исследователями многогранные вопросы требовали их разрешения только с
помощью систематического изучения того или иного водного объекта. На
примере Могильного удалось показать, как К.Шмидт по результатам химического состава воды не только определил его происхождение, “степень
способности приспособления пресноводных животных к морским условиям
жизни” (1890, с.3), но и задал нужное направление последующим исследователям в научном изучении этого озера.
Озеро Могильное и в настоящее время представляет значительный
интерес как естественная научная лаборатория, раскрывающая процессы
возникновения жизни и дальнейшей эволюции реликтовых озер.
ЛИТЕРАТУРА
Богданов В.В. Очерк исследований озер Кольского полуострова //
Ученые записки ЛГУ. Сер. геогр. Вып. 14. Л., 1960.
Герценштейн С.М. О нахождении трески в пресноводном озере // Тр.
СПб. о-ва. естествоиспыт. Т. XXI. СПб., 1887.
Дерюгин К.М. Реликтовое озеро Могильное (остров Кильдин в Баренцовом море) // Труды Петергофского естественно-научного института.
№2. Л., 1925.
Исаченко Б.Л. Исследование над бактериями Северного Ледовитого
океана // Тр. Мурманской научной промысловой экспедиции. 1906 г. СПб.,
1914.
Knipowitsch N. Uber den Reliktensee Mogilnoje auf der Insel Kilden an
der Murman-Kuste // Bull. Arad. Imper. SPb., 1895. Ser. V. Bd. III. №5.
Ляхницкий В.Е. Изыскания на Мурманском побережье Сев. Ледовитого океана // Труды Отд. торг. портов. Вып.1. Л., 1917.
Риппас Е.А. Отчет о поездке на Кольский полуостров летом 1894 г.
Для осмотра местности от ст. Кандалакша до г. Кола и Екатерининской
гавани по линии предполагаемой С. Петербурго-Мурманской железной
дороги. СПб., 1895.
Ретовский Л.О. Наблюдения над морскими ваннами Мурманского
побережья // Труды Арктического института. Т. 8. Вып. II. Л., 1933.
Риппас Е.А. Смена в реликтовом озере Могильном на острове Кильдине // Изв. РГО. Т. XXIII. Вып. 1. СПБ.,1897.
Риттер А. Чудесный аквариум // Сов. краевед. № 5. М., 1936.
Озерецковский Н.Я. Описание Колы и Астрахани СПб., 1804.
Фаусек В.А. Озеро с морской фауною (Relicten-See) на острове
Кильдине, в Ледовитом океане // Вестник естествознания. №8. СПб.,1890.
Шмидт.К. Пресноводное озеро на острове Кильдине // Формац. журн.
№ 3-4. СПб., 1891.