Знищено. Вчені підраховують екологічні наслідки катастрофи на Каховській греблі

У 2022 році відомий науковий журналіст вів свій репортаж для Science з наполовину обложеного Харкова, розповівши, як харківська наука страждає і одночасно захищається від російської агресії. Громада першою в Україні опублікувала український переклад його статті про Харків.

Почитати можна тут

Science (США): "Покалічене місто відмовляється здаватися!"

і тут

"Покалічене місто відмовляється здаватися!" (завершення)

Тепер «Громада» пропонує своїм читачам разом із Річардом Стоуном відвідати територію висохлого Каховського водосховища. Тому що його репортаж, як і вся його творчість, це хвилююче свідчення небайдужої людини, яка розділяє з нами і наш біль, і наші турботи.

КИЇВ ТА ОДЕСА, УКРАЇНА — У передсвітанні години 6 червня 2023 року на Каховській дамбі, гідроелектростанції протяжністю 3 кілометри на річці Дніпро на півдні України, прогриміла пара вибухів. Прокинувшись того ранку, я не міг повірити у катастрофу, що розгортається, - згадує Володимир Осадчий, директор Українського гідрометеорологічного інституту (УГМІ). «Я думав, що це фейкові новини». Але кадри, зняті українським військовим безпілотником, показали, як вода з одного з найбільших водосховищ Європи тече крізь пролом у дамбі.

Протягом наступних 4 днів 18 кубічних кілометрів води хлинули вниз за течією, затопивши понад 620 квадратних кілометрів і вразивши 80 населених пунктів. Десятки людей загинули, і ще багато вважаються зниклими безвісти. До 1 мільйона людей втратили доступ до питної води. У жовтні український уряд оцінив вартість катастрофи , в якій він звинуватив Росію, приблизно в 14 мільярдів доларів. Майже половина цієї цифри — 6,4 мільярда доларів — це оцінка втрачених екосистемних послуг через хімічне забруднення та руйнування середовища існування вздовж Дніпра, однієї з найбільших річок Європи.

Оцінити шкоду довкіллю в умовах війни, коли Дніпро окреслює понад 300 кілометрів лінії фронту, непросто. Але Осадчий та інші українські дослідники підтвердили те, що вони знайшли. Втрати включають серйозну шкоду унікальному осетровому заводу, затоплення природних заповідників і сільськогосподарських угідь, а також смертельний удар для незліченних організмів, які пристосувалися до солонуватих лиманів поблизу впадіння Дніпра в Чорне море. На висохлому дні колишнього водосховища гниють мільярди мідій. А знищення Каховки додало нову вкладку до загадки, яка виникла на початку війни: непояснена загибель дельфінів і морських свиней у Чорному морі біля південного узбережжя України.

Такі екологічні страждання бліднуть у порівнянні зі звірствами, які російські сили вчинили проти українців протягом майже 2-річної війни, яка забрала сотні тисяч життів. Але коли довга і важка війна нарешті закінчиться, українці зіткнуться з екологічною шкодою, яка поширюється далеко за межі Дніпра, аж до повсюдного хімічного забруднення сільськогосподарських полів і лісів внаслідок обстрілів, безпідставного руйнування заповідних територій і встановлення незліченних мін, на очищення від яких, на думку експертів, будуть потрібні десятиліття.

«Екологічні втрати війни були величезними, — каже Сергій Мосякін, директор Інституту ботаніки імені М. Г. Холодного НАН України. «Екоцид, який Росія заподіяла нашій країні, вивчатимуть майбутні покоління».

Проте, як і в усіх війнах, природа знайшла місця для життя, коли люди витісняються. Наприклад, оскільки в більшій частині Чорного моря було надто небезпечно ловити рибу, вважається, що рибні запаси відновлюються. Через заборону полювання на зимівлі перелітних птахів у південному степу, біля узбережжя Чорного моря, «ситуація для багатьох популяцій птахів зараз набагато краща», — каже Василь Костюшин, орнітолог Інституту зоології імені І. І. Шмальгаузена (ІЗАН), якій також входить до НАН України.

Екологічна спадщина Каховської катастрофи має такі ж відтінки, оскільки нові середовища існування з’являються на місцевості, розмитій паводковими водами, і в колишньому висохлому дні озера водосховища. Український уряд пообіцяв відновити дамбу після війни. Але деякі експерти сподіваються, що він змінить свою думку та дозволить природне відновлення — і, можливо, навіть прискорить спроби відродити частини басейну нижньої течії Дніпра.

«Каховка — це трагедія, — каже морський еколог Галина Мінічева, директорка Інституту біології моря (ІМБ) НАН. «Але це також величезний і безпрецедентний природний експеримент».

Беручи початок у Росії, Дніпро завдовжки 2200 кілометрів протікає через північний кордон України з Білоруссю, поблизу Чорнобиля, проходячи через Київ та решту країни, перш ніж влитися в Дніпро-Бузький лиман і Чорне море. Після Другої світової війни радянські інженери побудували або відремонтували шість гідроелектростанцій уздовж річки. Останню і найбільшу Каховську дамбу добудували в 1956 році.

Незабаром після того, як 24 лютого 2022 року Росія розпочала повномасштабне вторгнення в Україну, вона захопила Каховську дамбу та Нову Каховку, місто на лівому березі Дніпра, побудоване для працівників ГЕС. У жовтневому телезверненні президент України Володимир Зеленський заявив, що російські військові облаштували дамбу вибухівкою, і попередив, що її знищення «означатиме масштабну катастрофу». У той час українські війська були на порозі відвоювання Херсона, великого міста вниз за течією Дніпра, що викликало занепокоєння, що Росія може підірвати дамбу, щоб випустити паводкові води, які сповільнили б просування України.

Це було б не перше використання води як зброї під час конфлікту. У березні 2022 року українська армія зруйнувала дамбу на річці Ірпінь на північ від Києва, щоб затопити російські війська, які йшли на столицю.

Наступного місяця була застосована подібна тактика, пробита дамба на Оскільському водосховищі в Харківській області. Потім у вересні 2022 року Росія вдарила крилатими ракетами по дамбі на річці Інгулець, що призвело до розливу глинистих вод у Кривому Розі, рідному місті Зеленського. Ці та інші удари по водній інфраструктурі зруйнували орні землі та зруйнували місцеві екосистеми.

Але хоча того листопада Україна відбила Херсон, Каховська дамба, яка все ще перебувала під російською окупацією, залишалася недоторканою ще півроку.

Коли сталися каховські вибухи, вони перевершили попередні атаки. Пролом був ширшим, ніж передбачалося моделюванням вибуху. «Щось ще погіршило все», — каже Амін Тавакколі Естахбанаті, спеціаліст із дистанційного зондування з Університету Х’юстона. Аналізуючи радарні вимірювання з синтетичною апертурою з 2015 по 2023 рік, він і його колеги повідомили на зустрічі Американського геофізичного союзу в Сан-Франциско минулого місяця, що дамба почала деформуватися за кілька місяців до вибухів, можливо, через неправильну роботу та погане обслуговування.

Руйнування Каховської дамби в червні 2023 року випустило 18 кубічних кілометрів води протягом 4 днів, затопивши понад 620 квадратних кілометрів, убивши десятки людей і завдавши збитків приблизно на 14 мільярдів доларів. 

ВРАНЦІ КАТАСТРОФИ першими думками Сергія Афанасьєва були колеги з виробничо-експериментального Дніпровського осетрового заводу імені С. Т. Артющика. Розташована на південний захід від Херсона в Дніпровському, станція щороку зариблювала дніпровські водосховища. Це близько 1,5 мільйона молодих осетрових, адаптованих до регіону, включно з дунайським осетром ( Acipenser gueldenstaedtii ), який перебуває під загрозою зникнення. Українські війська евакуювали свій персонал перед тим, як 4-метрова хвиля каламутної забрудненої води затопила станцію та її племінні ставки. Але осетрових, гостро чутливих до токсикантів, врятувати не вдалося. «Існує дуже мала ймовірність того, що хтось вижив», — каже Афанасьєв, директор Інституту гідробіології НАН України.

Порушення також було б руйнівним для рідкісних диких осетрових у Дніпрі. Пізньої весни риба пливе вгору за течією з Чорного моря до нерестовищ під Каховською дамбою. Початок червня - це пік сезону розмноження, каже Афанасьєв. «Вибух знищив їх».

Вище за течією дамби майже 90% Каховського водосховища осушено, оголено 1870 квадратних кілометрів колишнього водоймища, включно з щільними пластами мідій- зебр і річкових молюсків, які колись фільтрували та очищали воду водосховища. Зараз близько 500 000 тонн мертвих двостулкових молюсків гниють у висохлому дні озера. Для повного розкладання м’яких частин тіла може знадобитися кілька років, а їхніх оболонок — значно довше, — каже паразитолог Інституту гідробіології Володимир Юришинець.

Прорив Каховської дамби 6 червня 2023 року затопив населені пункти та унікальні екосистеми вздовж нижньої течії Дніпра. Майже 90% водосховища осушено, оголивши 1870 квадратних кілометрів колишнього дна озера. Одна з пропозицій щодо відновлення після стихійного лиха передбачає будівництво 50-кілометрової набережної, яка створить вужчий і глибший резервуар і дозволить повернути степові луки.

Як правило, Афанасьєв негайно відправив би вчених для оцінки стану Дніпра. Але через «надзвичайну небезпеку таких досліджень» уздовж лінії фронту, каже він, його інститут спочатку залучив волонтерів — рибалок та інших, які залишилися вздовж річки, — щоб звітувати про рибні запаси та відправляти проби води до Києва на аналіз. 

Ці зразки дозволили вченим перевірити, що відкладення, що пливуть вниз за течією, містять марганець та інші важкі метали, а також довгоживучі органічні сполуки, такі як поліхлоровані біфеніли (ПХБ), які десятиліттями накопичувалися у відкладах за дамбою. «Колоїдні частинки були досить токсичними», — каже Афанасьєв.

Однак, щоб зробити картину більш чіткою, вчені знали, що ніщо не замінить побачити зону лиха на власні очі.

БЛИЗКО 9 ранку 4 жовтня Осадчий і Григорій Деркач продиралися під огорожею з колючого дроту, яка мала захистити мирних жителів від зони смерті вздовж Дніпра поблизу Херсона, менше ніж за 1 кілометр від російських військ на протилежному березі. Офіцери української армії закликали гідрологів УГМІ швидко забрати свої дорогоцінні зразки річкової води, перш ніж росіяни почали свій щоденний обстріл. «У нас був поганий настрій, — розповідає Осадчий, — тривога, яка залишилася з минулого дня, коли вчені проїжджали через зруйноване село Чорнобаївка.

Коли того прохолодного сонячного ранку пара прямувала до Дніпра, вони почули звук, схожий на звук двигуна мотоцикла. «Падай на землю!» — крикнув солдат. Осадчий пірнув під дерево, коли російський розвідувальний безпілотник пролетів на висоту 20 метрів над головою. «Це було жахливо, — каже він. Дрон полетів, і шоковані вчені почали наповнювати свій 40-літровий пластиковий глечик. Доставляючи його назад до своєї машини в районі річкового порту Херсона, вони почули розриви снарядів поблизу району, де вони були кілька хвилин тому.

Повернувшись у свою лабораторію, дослідники УГМІ дізналися нові подробиці про якість води в Дніпрі. Незважаючи на те, що неприємні сполуки у відкладеннях водойми значною мірою вимилися з водної товщі, річка все ще насичена азотом, фосфором і токсичними речовинами зі стічних вод і сільськогосподарських стоків.

«Кількість стічних вод, що зливаються, така ж, як і раніше», — каже Осадчий, який зазначає, що визначення концентрації забруднюючих речовин — це «складна і кропітка справа». Ця погана новина ускладнюється втратою мідій, які фільтрували воду. «Значною мірою вони очистили водоймище», – каже Афанасьєв. Поки мідії не відновляться, стічні води, що надходять у Дніпро вище Каховської дамби, будуть змиватися вниз за течією в основному нефільтрованими.

Спорожнений резервуар також може становити загрозу для здоров'я. Там Дніпро нині протікає крізь брудний клаптик із приблизно 9000 новоутворених невеликих озер і ефемерних ставків. Науковці стурбовані тим, що на цих болотах живуть комарі-переносники хвороб та інші кровоссальні комахи, чия популяція може вибухнути наступної весни, каже Юришинець. «Це потенційна небезпека для регіону».

В басейні нижньої течії Дніпра сплеск забрудненої паводкової води з пролому знищив рідкісні місця існування, зокрема Національний природний парк «Олешківські піски», заповідник площею 80 квадратних кілометрів на схід від Херсона. Другий за величиною піщаний простір у Європі, тут мешкає піщаний сліпак ( Spalax arenarius ), що знаходиться під загрозою зникнення. «Багато хто напевно потонув», — каже зоолог IZAN Олексій Василюк, який також очолює некомерційну Українську природоохоронну групу.

Інші виняткові ендемічні види, зокрема березова миша Нордманна ( Sicista loriger ), мураха, що живе на деревах ( Liometopum microcephalum ), піщаний овод, два види перлинного волоха та рідкісна береза ​​( Betula borysthenica ), мешкають у сусідніх екосистемах, включаючи 900 квадратних кілометрів  Чорноморського біосферного заповідника, який зараз у руках Росії. Василюк побоюється, що деякі з цих популяцій зараз вимерли. Але, каже він, надто небезпечно, а на контрольованих Росією територіях неможливо, виходити на поле і перевіряти.

Коли хвиля заглушеної мулом прісної води досягла Дніпро-Бузького лиману, вона вбила види риб, пристосовані до солонуватої води. Великих втрат, за прогнозами команди Афанасьєва, зазнали плотва чорноморська ( Rutilus frisii ), вусач дніпровський ( Barbus borysthenicus ) та уклейка сарматська ( Alburnus sarmaticus ). Особливо сумним, каже він, є передбачувана загибель лиманного окуня ( Sander marinus ). Вид зник із вододілів регіону, а 2016 року рибалки в Дніпро-Бузькому лимані повідомили про його несподівану повторну появу. «Він дуже чутливий до токсикантів і низької солоності», — каже Афанасьєв. «Зараз він існує лише в музеї».

ЗРЕШТОЮ ВОДИ ПОТОПУ досягли моря. Теплого вересневого дня, через 4 місяці після прориву, любителі засмагати на одеському пляжі, а плавці без страху бавитися в Чорному морі завдяки металевій сітці, натягнутій між опорами, яка не дозволяє російським мінам дрейфувати до берега.

Однак на патіо на схилі пагорба з видом на пляж команда Мінічевої була зайнята справою. Морський біолог IMB у гідрокостюмі оглянув кошик з молюсками та іншими морськими істотами. Колега позначив скляну банку з морською водою, яка буде аналізуватися на розчинений кисень і солоність. Якби не війна, важко було б уявити більш цілюще місце для занять наукою. «У нас є приказка», — з посмішкою пошутила Мінічева. «У Києві наука академічна. У Харкові застосовується. В Одесі наука шикарна. Люкс.”

Більше року українські військові вважали дослідження у водах Чорного моря надто небезпечними. Але вимірювання поблизу берега в Одеській затоці, де Дніпро-Бузький лиман впадає в Чорне море, показали, що повінь призвела до зниження солоності з 15 частин на мільйон до 4 частин на мільйон — «практично прісної води», — каже Мінічева. Тоді станції моніторингу в затоці, якими керує Український науковий центр екології моря (УкрНЦЕМ), зафіксували високі концентрації металів, зокрема кадмію, миш’яку та міді, а також токсичних речовин, таких як побічні продукти нафти та ПХБ.

Подвійний удар завдав нищівного удару морським мешканцям, які не могли втекти від повені. Молюски та інші прибережні осілі істоти в затоці були масово знищені, каже Мінічева. Сплеск поживних речовин також викликав масове цвітіння короткоживучих ціанобактерій, широко відомих як синьо-зелені водорості. Потім бактерії, які споживають водорості, швидко виснажують розчинений кисень, заглушаючи прибережні води.

У серпні 2023 року українські військові послабили обмеження на дослідження Чорного моря, сподіваючись зібрати докази для звинувачень у військових злочинах. Вчені IMB тепер мають дозволи на занурення в чотирьох місцях Одеської затоки.

Вони ведуть хроніку того, що Мінічева очікує як тривалий період відновлення екосистеми. І вони насторожено придивляються до інвазійного морського равлика, рапана ( Rapana venosa ). Хижак із західної частини Тихого океану вперше з’явився в Чорному морі в 1940-х роках і в останні роки став основним шкідником в українських водах, де харчується ендемічними устрицями та іншими молюсками. «Я хвилююся, що рапан може стати великим переможцем, оскільки істоти змагаються за відновлення морських середовищ існування, пошкоджених припливом прісної води», - каже морський біолог IMB Михайло Сон.

Дослідники також сподіваються, що морські вимірювання проллють світло на таємницю. У березні 2023 року в приголомшливій заяві, яка отримала широке висвітлення в пресі, український еколог стверджував, що щонайменше 50 000 дельфінів загинули протягом 6 місяців у 2022 році, насамперед через вибухи підводних мін і акустичні пошкодження високоенергетичних підводних гідролокаторів. Інші експерти відкинули цю цифру як дике перебільшення — «просто божевілля», — каже в.о. директора УкрНЦЕС Віктор Коморін.

Правда виглядає менш тривожною. У 2022 році в західній частині Чорного моря було підтверджено близько 900 смертей морських свиней і дельфінів, які викинулися на берег, — це приблизно вдвічі більше середньорічного показника, зареєстрованого з 2018 по 2021 рік, каже мамолог IZAN Павло Голдін. Але у 2023 році їх було лише кілька. А розтин, який він і зоолог UkrSCES Карина Вишнякова провели на кількох із цих мертвих тварин, не виявили очевидного зв’язку з патогенами чи токсикантами, викинутими внаслідок повеней чи розливів нафти. Вони також не виявили внутрішнього крововиливу — характерної ознаки впливу гучного сонара або підводних вибухів. Подальші випробування тривають в Університеті Падуї та Університеті ветеринарної медицини Ганновера. Але наразі «причина смертей невідома», — каже Голдін, який ділиться результатами з українськими прокурорами, які розслідують військові злочини.

Волонтер роздає питну воду (перше зображення) в одному з багатьох населених пунктів уздовж річки Дніпро, які втратили міське водопостачання після катастрофи в Каховці. 

Незрозуміла загибель китоподібних у Чорному морі збентежила українських вчених; мамолог Павло Гольдін і його команда (друге зображення) розтинають дельфіна в липні 2023 року в пошуках відповідей.

Більш повна картина шкоди, завданої Чорному морю, стане ясною лише після припинення бойових дій. Напередодні повномасштабного вторгнення УкрНЦЕС готувався до найамбітнішої за останні роки української експедиції з моніторингу навколишнього середовища Чорного моря. Війна зірвала експедицію, а ракетний удар по Одеському порту в липні 2022 року пошкодив його науково-дослідне судно — Belgica, подароване Бельгією у вересні 2021 року та перейменоване на «Борис Александров» на честь попереднього директора ІМБ, який загинув під час пожежі в інституті в 2019 році.

Відновлювальні роботи мають почекати до перемоги України, каже Коморін, який уже почав планувати експедицію з чорноморськими союзниками України: Болгарією, Грузією, Румунією та Туреччиною.

ТАКОЖ НАУКОВЦІ очікують остаточного рішення, чи відновлюватимуть Каховську дамбу. Для українського уряду першочерговою турботою є відновлення економіки. Повторне занурення водосховища могло б спонукати жителів повернутися до покинутих будинків, дач вихідного дня та рибальських човнів уздовж колишньої берегової лінії. І це зменшило б занепокоєння щодо майбутнього перезапуску Запорізької атомної електростанції, яка брала воду для охолодження з резервуару і після руйнування дамби була змушена покладатися на спішно вириті колодязі для води для охолодження активних зон реакторів і відпрацьованого палива.

Осадчий, який є частиною експертної групи НАН України, яка оцінює варіанти майбутньої водної інфраструктури, каже, що нездатність відновити водосховище «буде ще однією катастрофою». Його повторне заповнення дозволить мідіям відновити себе та знову почати фільтрувати воду та забезпечувати своєчасний випуск води для потреб нижче за течією, таких як постачання муніципалітетів, зрошення сільськогосподарських культур та підтримка екосистем.

Афанасьєв віддає перевагу варіанту, який він називає «відбудувати краще». Це передбачає створення вужчого та глибшого водосховища шляхом ремонту Каховської дамби та обмеження води в межах 50-кілометрового бар’єру. Це пояснюється тим, що глибина великої частини Каховського водосховища була менше 2 метрів. «По суті, це був застій», — каже Афанасьєв. Загибель риби, за його словами, траплялася часто: влітку, коли температура води в мілководді різко підвищувалася, і взимку, коли льодовий покрив душив рибу.

Такий підхід також дає «шанс виправити історичну кривду», - каже Осадчий. Коли радянські інженери перекрили водосховище, зазначає він, вони затопили смугу степу та боліт, відому як Великий Луг  — місцевість, яку цінували козаки, які століттями жили на півдні України. Менше водосховище збереже частину цієї цінної території, збереже місцеві верби, тополі та іншу рослинність, яка зараз колонізує сотні квадратних кілометрів висихаючого басейну.

Кліматолог Світлана Краковська, голова української делегації в Міжурядовій групі експертів ООН зі зміни клімату, скептично ставиться до планів рекультивації старого дна озера. До катастрофи, зазначає вона, кліматичне моделювання передбачало, що нижня частина басейну Дніпра стане набагато сухішою. За її словами, випаровування з Каховського водосховища пом’якшило б місцеве потепління. Без водосховища «регіон стане тільки гарячішим і сухішим».

Краковська також передбачає, що верби та тополі, що з’явилися на дні колишнього водосховища, в’януть, коли рівень грунтових вод опуститься. «Звичайно, буде інша екосистема», — каже вона. «Але я боюся, що неможливо повернутися до того, як це було там у середині 20 століття».

Тим не менш, деякі експерти воліють спробувати перемотати годинник ще далі. «Я не вважаю, що дамбу потрібно відновлювати», — каже Василюк. Натомість він та інші бачать великий потенціал у тому, щоб дозволити природі йти своїм чередом. «Я мрію, щоб нижня частина Дніпра стала наступною гарячою точкою для відродження», — каже Ігор Студенніков, виконавчий директор Центру регіональних досліджень. Як модель він вказує на нещодавню спробу відновити Тарутинський степ на південний захід від Одеси поблизу дельти Дунаю. Десять років тому Олег Дьяков, еколог із Rewilding Ukraine, із колегами почали відновлювати місцеві трави та тварин, наприклад куланів ( Equus hemionus ) — місцевого дикого віслюка, який зник з українських степів багато століть тому, — у заповіднику площею 5200 гектарів.

Після війни, каже Дьяков, подібні заповідники можуть бути створені навколо територій у басейні нижньої течії Дніпра, де великі мінні поля будуть перешкоджати сільському господарству та іншим землекористуванням на довгі роки. «Ми ще до війни визначили цю територію як таку, що має найбільший потенціал для масштабного екологічного відновлення», — каже він. Але ці прагнення — і повний облік екологічних витрат війни — залишаться нездійсненими, говорить Мосякін, доки Україна не поверне окуповану територію.

«Чим швидше закінчиться війна, — каже Голдін, — тим швидше наші екосистеми отримають шанс відновитися».

Звітування було частково підтримано Фондом Річарда Лоунсбері.

Автор

Річард Стоун є старшим науковим редактором Tangled Bank Studios Медичного інституту Говарда Хьюза в Чеві-Чейз, штат Меріленд.

Слідкуйте за нами в месенджерах:

Telegram: https://t.me/ogoNOVYNA

 Facebook: https://www.facebook.com/ogo.novyna     

  Viber: http://surl.li/kufhk