Эльгыгытгын - кратерное озеро на Чукотке

Примерно в 350 от ближайшего крупного населенного пункта - районного центра Чукотского автономного округа города Певек расположено кратерное озеро Эльгыгытгын, что в переводе с чукотского означает "нетающее", "белое". Из-за его необычного происхождения сложено немало легенд. И о том, что жил когда-то на озере шаман с ледяной головой, и о том, что однажды поймали там страшную рыбу, позвонки которой были чуть ли не в человеческий рост высотой... Говорят, что будто бы люди здесь исчезают то и дело, нередко появляются странные северные миражи.

Ходят слухи, что в озере обитает чудище побольше лох-несского. Коренные жители обходят озеро стороной, дескать, пустынное это место, мертвое... Однако для серьезных ученых Эльгыгытгын - источник ценнейших научных данных.

Необычные явления на поверхности озера далеко не редкость. Время от времени будто бы какое-то гигантское существо с шумом всплывает из воды и так же быстро исчезает. Что это может быть? У ученых на сей счет есть пока только одно объяснение. Возможно, на дне из трещин в земной коре выходит метан, но сразу проникнуть сквозь толщу ледяной воды на поверхность он не может - скапливается, а потом огромным пузырем выныривает наружу. Бывает такое редко, и случайный наблюдатель запросто может решить, что всплеснуло какое-то чудище и снова ушло в толщу вод. Но это ведь только гипотеза, а настоящего объяснения, основанного на фактах, как не было, так и нет.

Первым описал озеро академик Сергей Александрович . В 1933 г. с борта самолета он провел аэровизуальные наблюдения, а в феврале 1935 г. достиг озера на оленьих упряжках, и выполнил маршрут от северо – западного до юго – восточного берега. Летнее впечатление из самолета, когда исследователь увидел исключительно выразительную впадину с высокими крутыми склонами, кобальтовую синь воды, которая переходит в почти черный цвет в центре озера, а вдоль берега имеет бериллово – зеленую кайму, резко контрастирует с зимним.

В 1936 году, под впечатлением увиденного, Обручев написал книгу "Кратер Эриторта". 21-го февраля «был зловещий восход – пять полос красных облаков» над мрачной впадиной. «Странное, жуткое место! … Особенно мрачно озеро ночью, когда черные зубцы чернеют на лунном небе, половина впадины в тени и белесая полоса тумана закрывает все ее дно».

По данным исследователей из Венского университета, уникальный водоем возник в результате падения метеорита, примерно 3,6 миллиона лет назад. Получить такие данные удалось благодаря бурению дна чукотского озера Эльгыгытгын.

Изучение кратерного озера было интересно ученым по двум причинам: во-первых, это единственный известный метеоритный кратер в кислых вулканических породах, и, следовательно, дает возможность исследовать эффект ударного воздействия в таких порода. Во-вторых, в озере больше 300 метров озерных отложенияй, которые хранят информацию о климатическом прошлом Арктики. Анализ данных будет способствовать лучшему пониманию причин и следствий изменения климата.

Это было чрезвычайно сложное бурение. Чтобы добраться до озерных отложений пришлось пройти несколько десятков метров суевита. Это брекча, состоящая из сцементированных фрагментов различных типов пород. Такие породы встречаются на Земле только в метеоритных кратерах.

В целом, в рамках этого проекта, скважина достигла глубины 517,3 метров ниже уровня моря, или  687,3 м. от поверхности.

14 Апрель 2009 ученые достигли глубины около 312 метров ниже уровня моря (482 м общая глубина), где обнаружили переход между озерными отложениями и базальтом. Анализ поднятой породы помог установить возраст возникновения озера - 3,6 миллиона лет.

Озеро представляет собой глубокую чашу в виде обрамленного сапфира, достигающего в диаметре 18 км. Если смотреть с высоты, то открывается удивительная картина - совершенно круглое озеро в котловине, окруженное кольцом невысоких гор. Берега низкие, песчано-галечные. Только на востоке к воде подступает скала Розовая.

Густой ультрамарин переходит в черный цвет в середине озера, подчеркивая большую глубину 467 м. Долина вокруг озера полна жизни. Можно встретить лис, лосей с размашистыми рогами до 2 метров и даже крайне редкую черную белку. В марте здесь происходят гоны голубых песцов по 60 - 70 особей. Зрелище так называемых "волчьих свадеб" оставляет неизгладимое впечатление. В начале апреля в долину озера спускаются стада диких оленей в отдельные годы, достигающие 130 - 170 тысяч голов. Вокруг стада бродят медведи, скапливаются до 15 особей. Они являются своеобразными санитарами.

Предполагается, что за все время существования озеро никогда не перекрывалось обледенением.

Площадь его поверхности составляет около 120 квадратных километров, а глубина в некоторых местах превышает 170 метров.

Прозрачность воды здесь удивительная — дно видно на глубине не меньше 15 метров, а еще дальше от берега за бортом лодки — просто чернота. В тихую погоду кажется, будто лодка движется по тонкому стеклу, и становится просто страшно. Кажется, что стекло вот-вот проломится, и ты вместе с лодкой грохнешься о песчаное дно... Кинешь за борт монетку, и она тонет, тонет, погружается в черноту, а ты все видишь ее как светлую точку. Потом монетка исчезает из вида, но не из-за мутности воды, а просто становится слишком маленькой. Климат этого района очень суровый; озеро замерзает в конце сентября, двухметровый лед стоит до июля. Весь июль по озеру плавают поля льда, а в некоторые годы не весь этот лед успевает растаять до нового ледостава. Вода в озере Эльгыгытгын всегда очень холодная; у его дна она никогда не прогревается выше 3˚ по Цельсию, а у поверхности ее температура круглый год близка к нулю. Поэтому даже при небольших августовских заморозках и штиле водоем начинает покрываться пленкой льда. Обитающие в озере рыбы обладают уникальными приспособлениями к жизни в столь суровых условиях, большую часть года они проводят подо льдом, в холоде и темноте.

Этот район Чукотки никогда не подвергался оледенению, даже в самые суровые периоды, когда Европа и Северная Америка были скрыты щитами материкового льда (такими, как сейчас покрывают большую часть Гренландии или Антарктиды). В котловинах большинства горных озер северо-востока Азии тоже лежали ледники, и только после их таяния здесь появилась вода и смогли жить рыбы. Поэтому возраст большинства озерных экосистем региона составляет всего около 10 тысяч лет. А в котловине озера Эльгыгытгын ледников не было, так что жизнь без перерыва существует здесь уже не менее 3 миллионов лет! Именно благодаря этому здесь сохранились уникальные рыбы, которых уже нет нигде на Земле. По вытекающей реке Энмываам в озере летом заходят многие виды анадырских рыб (хариус, сиг и даже кета), но жить в этом холодном водоеме они не могут.

Населяют котловину озера только 3 вида гольцов. Один из них крупный хищник — боганидская палия, похожая на гольцов из крупных озер Таймыра. Два других вида, мелкие планктоноядные гольцы, являются эндемиками озера Эльгыгытгын и больше нигде не встречаются.

Первая экспедиция магаданского Института биологических проблем Севера поработала на озере в 1979 году. Первая рыба, которую нам удалось поймать в озере, называлась боганидская палия. Палиями называют чисто озерных гольцов — тех, что постоянно обитают в озере и здесь же нерестуют. Боганидская палия -это крупный хищный голец, который описан из озера Боганида на Таймыре; он также обитает в некоторых других озерах полуострова. В Эльгыгытгын боганидская палия достигает крупных размеров. Мне приходилось ловить рыб весом больше 9 килограммов, а есть сведения и о 15-килограммовых гигантах.

Боганидская палия поедает в основном мелких планктоноядных гольцов, которые живут в основном на больших глубинах. Так как вода в озере очень холодная, этот хищник выработал уникальное приспособление — наглотавшись добычи, он выходит к берегу и встает в устье небольших впадающих ручьев. Летом вода в тундровых ручьях может прогреваться до 7-10 градусов по Цельсию — а это намного теплее, чем в озере. Крупные рыбы часами стоят в струе впадающего ручейка и переваривают добычу — в «теплой» воде это происходит намного быстрее. За счет этих выходов хищника с глубины к берегу нам и удалось понять, что в глубинах озера водятся и другие рыбы.

Кроме крупной боганидской палии, в мелкоячейные сети в больших количествах попадались мелкие гольцы необычного вида. Вскоре этот голец (мы назвали его малоротая палия) был описан как новый для науки вид. Малоротая палия Salvelinus elgyticus питается только зоопланктоном и населяет склоны озерной котловины от берега до стометровых глубин. День эта рыба проводит на большой глубине, а в ночное время ее косяки выходят к самому берегу. Малоротая палия не бывает больше 100 граммов весом и чрезвычайно медленно растет; отмечены особи в возрасте до 26 лет!

Среди собранных тогда коллекций оказалось несколько косточек от переваренной добычи, рыбы, из желудков крупного хищного гольца. Судя по этим косточкам, в озере должно быть что-то еще — какой-то необычный вид, одновременно похожий и непохожий на гольца.

Еще раз побывать на озере Эльгыгытгын мне удалось в 1985 году. Как и раньше, в сети снова попадаются два вида гольцов боганидская и малоротая палии. Кроме того, в желудках боганидской палии встречались останки тех же самых необычных рыбок, хотя сами они нам не попадались. Я решил, что хищники проглатывают этих рыбешек на большой глубине, и стал ставить сети все дальше и дальше от берега. На глубинах до 60 метров попадались все те же знакомые гольцы-палии, и больше ничего. Но вот я отплыл на резиновой лодке на километр от берега и затопил связку мелкоячейных сетей на глубину около ста метров.

Наутро было ветрено, и я не сразу нашел среди волн старый спасательный круг, который отмечал место, где стояли сети. И вот круг в лодке, а я постепенно, по полметра, поднимаю уходящую в прозрачную воду капроновую веревку. Белая веревка теряется из глаз, уходя в черно-фиолетовые глубины озера. Тащить тяжело — ведь приходится разом поднимать со дна длинную сеть с якорями из камней. Но вот в глубине показались смотанные в жгут сети, в которых запуталось немало каких-то небольших светлых рыбок. Постепенно подтягиваю их к борту, начинаю укладывать в лодку, и сразу вижу, что большую часть улова составляют очень странные рыбы.... Зеленовато-черное в белых пятнах тело, довольно большой, слабый рот и широкие, длинные как крылья грудные и брюшные плавники... Брюшки рыбок сильно раздуты — при резком подъеме с глубины у них расширился плавательный пузырь; то же самое наблюдается в море, когда поднятые на поверхность глубоководные рыбы раздуваются.

Внешне эти рыбки одновременно напоминали и гольца, и хариуса. После изучения в лаборатории странные рыбы получили русское название длинноперая палия Световидова, эта рыба оказалась не только новым для науки видом лососевых рыб, но и новым родом. Его латинское название (Salvethymus) образовано из двух слов — Salvelinus (голец) и Thymallus (хариус). Длинноперая палия оказалась близкой к предковой форме всех гольцов; она явно живет в озере Эльгыгытгын с каких-то давних времен... Эта уникальная рыба постоянно живет на глубинах не менее 70 метров и у берега попадается только как исключение. Длинноперая палия растет очень медленно — самая крупная рыба длиной всего 33 сантиметра имела возраст целых 30 лет!

Длинноперая палия оказалась уникальной лососевой рыбой. Она постоянно живет на большой глубине, в котловине озера, и очень редко подходит к его берегам. Эта рыба занимает экологическую нишу глубоководного планктофага, а ее нерест может происходить в любое время года. Такие адаптации возникли в суровые времен ледникового периода, когда озеро было покрыто нетающим льдом в течение сотен и тысяч лет подряд. Подобные озера сейчас есть только на полярных арктических островах и в Антарктиде. Летом лежащий на льду снег тает, и сквозь него в воду начинает проникать солнечный свет. За счет этого света развивается фитопланктон (микроводоросли), а водорослями питаются мелкие рачки (зоопланктон). В общем, биологическая продукция такого озера очень невелика, но она не равна нулю. Вероятно, стадо длинноперой палии умудрялось пережить ледниковые периоды именно за счет этого ограниченного потока энергии.

New

Журнал Science опубликовал результаты  проведенных исследований.

Бурильщики на льду озера Эльгыгытгын (фото Jens Karls).

Озеро, не слишком богатое питательными веществами, бóльшую часть года покрыто льдом; вода в нём чиста и насыщена кислородом. Но условия меняются вместе с климатом, и Эльгыгытгын стал кладезем информации для любителей палеоклиматических исследований. Над уровнем моря столь длительную климатическую летопись отыскать очень трудно. Керны льда из Гренландии позволяют заглянуть в прошлое лишь на 125 тыс. лет, а самый длинный антарктический керн охватывает всего 800 тыс. лет.

Международная группа исследователей, приложив титанические усилия, смогла добыть керны со дна озера Эльгыгытгын, в том числе 517-метровый образец, который достал до самого кратера. Впервые учёные получили в своё распоряжение данные о 2,8 млн лет истории сибирской Арктики.

Множество методов было использовано для изучения кернов. Например, изменение магнитных свойств помогает определить возраст слоёв (благодаря частым колебаниям магнитного поля Земли) и выяснить уровень кислорода в воде. Когда озеро остаётся стратифицированным в течение всего года, не смешиваясь весной и осенью, или когда органическому материалу ничто не мешает находиться на дне и разлагаться, кислород на большой глубине истощается и магнетит (оксид железа) растворяется. Другой способ измерить оксигенацию предоставляет отношение марганца к железу.

Исследователи также измерили концентрации органического углерода, которые «отслеживают» сохранение и распад органического вещества, а отношение количеств кремния и титана показывает производительность фотосинтеза диатомовых водорослей. Кроме того, была изолирована пыльца, свидетельствующая об изменениях экосистем вокруг озера.

Специалисты выделили в осадке три фации. Первая включает тонкие серые и чёрные слои пород, которые были сданы на хранение в холодный период, когда лёд покрывал озеро круглый год. Без смешивания, вызываемого ветром, придонные воды теряли кислород. Серый осадок свидетельствует о наличии восстановленного железа, а чёрный указывает на накопление органического материала, не успевавшего полностью разложиться.

Вторая фация содержит коричневатый осадок. Он менее чётко отделён от других слоёв, но является наиболее распространённым. Такой осадок соответствует условиям, похожим на современные: летом лёд тает, открывая дорогу фотосинтезу и оксигенации.

Третья фация обладает ржаво-красным цветом за счёт большого количества окисленного железа, что, по-видимому, связано с особенно тёплыми эпизодами межледниковых периодов. Фотосинтетическая активность в такие моменты была наиболее высокой.

Эти периоды датируются по изотопному составу донных отложений океанов и называются Marine Isotope Stages (MIS). Этап MIS 5e (около 130 тыс. лет назад) пришёлся на пик летнего солнечного излучения в Арктике. Уровень моря оказался на несколько метров выше, чем сегодня. Период MIS 11c (чуть более 400 тыс. лет назад) был необычайно длинным, хотя и не таким тёплым.

Как ни странно, во время MIS 11c в районе Эльгыгытгына было значительно теплее, чем в эпоху MIS 5e. И это несмотря на менее интенсивное летнее солнечное излучение и аналогичную концентрацию парниковых газов. Вероятно, сыграли роль какие-то другие факторы.

Арктика — один из самых чувствительных к изменениям климата районов Земли (в связи с потерей снега и льда, например), и происходящее там влияет на остальную часть планеты. Объяснение высоких температур в течение MIS 11c принесло бы нам немалую пользу.