Как море меняет пляжи и как можно использовать радионуклиды: ученые МГИ изучают бухты и побережье Севастополя

Дмитрий Кременчуцкий и Андрей Багаев

Фото: Андрей Голодюк.

- Андрей Владимирович, чему посвящены ваши исследования?

- Наши исследования касаются прибрежной зоны: это берег, пляж, море на глубине до 30-40 метров. В этой зоне все изменяется наиболее динамично. Любой шторм в открытом море переносится гораздо легче, чем в прибрежной зоне, даже если нет отмели, рифов или скал. Иногда и в порту волнение настолько сильное, что может разбить корабли о причал.

Я занимаюсь береговыми экспедициями. Мы проводим измерения, разрабатываем авторские методики. Буквально на днях обсуждали варианты мониторинга с помощью камер в разных условиях. Например, можно развернуть наблюдательный полигон, который позволяет отслеживать изменения ширины пляжей.

- От чего может зависеть размер пляжа? Мы знаем, что после штормов они часто становятся меньше.

- В нашем понимании пляж - это более широкий термин. Это не только место отдыха с мягким песком или галькой. На Хрусталке тоже вроде как пляж, но для наших исследований он не подойдет. Все, что забетонировано, называется сложным термином «антропогенно измененные берега».

Пляж - это полоса суши, которая соприкасается с морем. Пляжи сформировались задолго до появления человека и сейчас активно формируются.

Большинство пляжей находится в так называемом динамическом равновесии. Зимние шторма могут «слизать» пляж практически до нуля, а потом весенние шторма его восстанавливают. Но нужно, чтобы был источник пляжного материала.

К сожалению, там, где вмешивается человек, очень часто это невозможно. Мы строим набережные, подпорные стены или так называемые берегозащитные сооружения - променады, отбойные стенки, яхт-клубы. Иногда над гаражами для яхт надстраиваются огромные «фавелы», как, например, в Каче. Более 10 лет прошло с момента постройки, и пляж там исчез. Волны бьют прямо в бетонные конструкции, которые для этого совсем не предназначены. Все потому, что эти сооружения построили слишком близко к воде, нарушив структуру пляжа. Также выше и ниже по побережью были проведены определенные работы, источники пляжного материала были перекрыты, потоки переместились. И то, что море забирает, оно уже не способно вернуть обратно. Такое может произойти на любом другом участке, если неаккуратно вмешаться в эту сложную динамику.

Георадар просвечивает слои песка, земли, или скалы электромагнитным импульсом. По характеру отраженного сигнала можно понять, какие там внизу слои. Фото из личного архива

- Где вы работаете?

- Последние годы мы работаем по западному берегу Крыма, но, к сожалению, все больше закрытых зон. Выбираемся на Южный берег, где есть интересные объекты для исследования.

- Что для ученых может представлять интерес?

- Есть два ответа. Это объект, который может быть в области интереса людей, застройщиков, муниципалитета. Второй вариант - это объект, который позволяет исследовать какие-то явления или процессы.

Например, несколько лет назад мы начали измерять колебания уровня моря в севастопольских бухтах. Вся система наших бухт связана. Бывает, пришел ветер, раскачал воду в большой Севастопольской бухте, а отзвуки этих колебаний чувствуются в малых бухтах. Но раскачивание незначительное.

- А уровень воды в бухтах Севастополя как-то изменился за последние годы?

- Нет, в среднем уровень Черного моря стабилен. Естественно, он меняется в течение года. Это заметно на измерительных постах. Когда долго нет дождей, когда нет большого стока рек, уровень моря немного понижается. У нас две большие реки - Дунай и Днепр - приносят в море основную массу воды. Тем не менее изменения уровня моря не такие значительные.

Если говорить про более долгосрочные изменения, наши коллеги из «Херсонеса Таврического» обнаружили остатки порта на дне Карантинной бухты. За эти 2000 лет уровень Черного моря поднялся, вода затопила то, что раньше было берегом Херсонеса.

Специалисты изучают палеорельеф дня в Карантинной бухте. Фото из личного архива

- Вы сотрудничаете с Херсонесом в плане берегозащиты?

- Берегозащита - не наш аспект. Мы делимся данными, иногда формируем рекомендации, но они сами решают эту задачу. Мы сотрудничаем с ними в сфере исследования как раз так называемого палеорельефа дна. На дне остались следы как природного, так и человеческого воздействия, которые позволяют подтвердить, где именно был берег 2000 лет назад.

- Дмитрий Александрович, расскажите о вашей работе.

- Наше исследование можно разделить на два направления. Первое связано с получением количественных характеристик пространственной и временной изменчивости содержания радионуклидов, выявлением факторов, которые определяют эту изменчивость. Мы хотим создать модели, позволяющие описать перенос этих радионуклидов. Второе направление исследования, для меня более интересное, - использование радионуклидов как инструмента для исследования процессов в окружающей среде.

Дмитрий Кременчуцкий регулярно участвует в научных экспедициях. Фото: МГИ

Радионуклиды бывают искусственные и естественные. Искусственные появились в результате деятельности человека. Естественные радионуклиды делятся на две группы. Первая группа возникла в момент образования нашей Земли. Продукты их распада тоже относятся к радионуклидам природного происхождения.

Вторая группа - радионуклиды космогенного происхождения. Они образуются в результате взаимодействия потока космических лучей с веществом нашей планеты в воздухе, воде, земле.

Радионуклиды есть во всем, что нас окружает, в каждом из нас. И то, как они распределяются, не является случайностью.

Благодаря радионуклидам мы можем определить скорость протекания того или иного процесса. Например, дождь вымывает пыль из атмосферы, эта пыль оседает на поверхности Мирового океана. А сколько именно пыли? Как это связано с количеством выпадающих осадков, с их продолжительностью? Радионуклиды позволяют отвечать на эти вопросы.

Для исследования донных отложений важно, как долго вещества, попадающие в воду, оседают. При помощи радионуклидов мы можем идентифицировать события во времени. Например, можем определить, в каком слое какая концентрация загрязняющего вещества и как она меняется со временем.

- Какие инструменты и методы вы применяете в работе?

- Чаще всего мы используем хромато-масс-спектрометрический анализ. В одном образце мы можем сразу определить целый ряд радионуклидов. Мы берем пробы воды, донных отложений, атмосферного аэрозоля, атмосферных выпадений.

Если это морская вода, речь идет о сотнях, а иногда и тысячах литров. Этот объем мы превращаем в два грамма пробы.

Мы участвуем в экспедициях на борту научно-исследовательского судна «Профессор Водяницкий». Насос накачивает воду в емкости, мы ее пропускаем через сорбенты, а затем в лаборатории анализируем получившиеся пробы.

- В чем главное значение таких исследований?

- С использованием радионуклидов мы оценили скорость осаждения взвешенного вещества в морской воде. Можно смоделировать, с какой скоростью то или иное вещество будет из взвешенного состояния оседать на дно.

- Приходит ли к вам молодежь?

- Да, к счастью, приходит. Но, конечно, не так много, как нам хотелось бы. Во всех отделах очень большой спрос на молодые лица, молодые умы. Я искренне желаю своим коллегам, чтобы к ним чаще приходили аспиранты. Мы уже обучаем новые кадры и готовы продолжать это делать.