Рік після підриву Каховської дамби — результати дослідження стану осушених територій
6 червня 2023 року російські військові підірвали греблю Каховської гідроелектростанції на Херсонщині. Це — найбільша техногенна катастрофа у зоні Степу України. Перші прогнози пророкували різні сценарії наслідків. Сьогодні виповнюється рік від тієї руйнівної події. Яка ситуація наразі, які природно-кліматичні трансформації відбулись за цей рік — результатами своїх досліджень з SuperAgronom.com поділились фахівці Херсонського державного аграрно-економічного університету.
Питання забезпечення водою завжди було ключовим у формуванні поселень людей. Міста, містечка та села розміщувалися вздовж русел річок. Освоєння земель та розвиток зрошуваного землеробства сприяли поширенню поселень вглиб території Степу. Тому існування цих населених пунктів залежать від функціонування зрошувальних систем. Сільське господарство зони Степу відноситься до зони ризикованого землеробства і його ефективність залежить теж від зрошення. У цьому контексті масштабність і шкоду від знищення Каховського водосховища окупаційними військами слід розглядати з позиції соціально-економічних та екологічних наслідків.
Вирощувати культури на землях Каховського водосховища буде дуже складно
Читати
Проведений аналіз екологічних та економічних втрат засвідчує катастрофічність ситуації, а прогнозування та розробка сценаріїв функціонування цих територій на сьогодні можливо проводити лише оцінюванням спроможності адаптації українців до сформованих умов. Першочерговим є питання виживання населення на територіях екоциду у майбутньому, що передбачає перегляд комбінацій цілей сталого розвитку при формуванні стратегій розвитку владою та органами місцевого самоврядування.
Плани повоєнного відновлення ускладнюються подальшою окупацією, активними бойовими діями, великим площами замінованих територій. Поглиблення соціальної кризи на окупованих територіях приводить до зубожіння населення, високої смертності, деградації вікової структури населення. Руйнівна політика загарбників по відношенню до місцевого населення порушує права людини, щоденні злочини представників окупаційних військ проти людяності руйнують життя тисячі українців.
Можливості адаптації населення у повоєнний період, в першу чергу, зумовлюється екологічними факторами, насамперед, наявністю водних ресурсів. Варто зауважити, що відсутності водосховища стала причиною погіршення стану води у Дніпровсько-Бузькій естуарній системі. Водосховище мало важливе господарське та соціально-економічне значення для водо-дефіцитних регіонів. Наряду із виробленням електроенергії, водні резерви водосховища використовувалися для водопостачання більше ніж у 140 населених пунктів, де проживало більше 1 млн людей. Якщо враховувати усі фактори впливу водосховища на соціально-економічне життя, то 6 мільйонів людей в Україні втратили джерело питної води, а обмеженими у побутовому забезпеченні опинилися 13 мільйонів осіб.
Експертами встановлено обсяг збитків для навколишнього середовища, який становить більше 60 мільярдів доларів США. Водосховище було основним джерелом функціонування зрошуваного землеробства, що охоплювало близько 800 тис. га земель сільськогосподарського призначення. Основними магістралями зрошувальної системи були: Каховський канал, Північно-Кримський канал, канал Дніпро-Кривий Ріг. В останні роки обсяг використання поверхневих вод становив 1,21-1,34 км3, у тому числі, на питні і санітарно-гігієнічні потреби — 4,89-7,98%, виробничі потреби — 71,15-73,56%, зрошення — 18,04-23,60%, інші потреби становили 0,36-0,42%. Акваторія водосховища також була артерією судноплавства та основою функціонування порту Нікополь, важливим осередком рекреації та рибальства, існування гідроресурсів. В Україні більше 22% потреб ринку рибної продукції забезпечувалося виловом прісноводної риби у акваторії водосховища. Поєднання природних та господарських умов посилювалася туристичною гостинністю південного регіону, що відкривало нові можливості для місцевих громад, сприяло розвитку різних видів бізнесу, укорінювало та зміцнювало покоління землеробів цього славетного краю.
Знищення 6 червня 2023 року російським агресором Каховського водосховища призвело до втрати більше 17 мільярдів кубічних метрів води (див. Рисунок 1). Збитки від руйнації дамби становлять понад 18 мільярдів доларів США. Відповідно до прийнятої резолюції Генеральної Асамблеї ООН № 64/292 від 28 липня 2010 року, країною-агресором було порушено право громадян України на безпечну воду та санітарію, яке є базовим правом людини, є основою повноцінного життя та забезпечення всіх інших прав.
У цьому контексті негативними наслідками руйнації дамби є: дефіцит води, погіршення водного балансу і зниження енергії гідрологічного функціонування Дніпровсько-Бузької естуарної системи, систематичне забруднення частини акваторії Чорного моря, погіршення умов існування гідробіологічних ресурсів, повне або часткове припинення функціонування підприємств промисловості, погіршення водозабезпечення підприємств аграрного сектору, припинення функціонування гідротехнічної зрошувальної мережі, порушення гідрологічного режиму території, зниження рівня ґрунтових і підземних вод, осушення і опустелення територій, вторинне осолонцювання і засолення зрошуваних та прилеглих земель, збільшення частоти пилових бурь, зменшення площ родючих ґрунтів та погіршення стану природних екосистем, збільшення об’єму пилового забруднення повітря та погіршення стану здоров’я та якості життя населення.
Природно-кліматична трансформація осушеної території Каховського водосховища та наслідки підриву Каховської дамби для південних регіонів України детально вивчаються вченими Херсонського державного аграрно-економічного університету спільно з екологічною інспекцією Новокаховської військової адміністрації.
1. Зміна мікрокліматичних умов, дефіцит води та підвищення температурного стресу. Функціонування акваторії Каховського водосховища було головним фактором сприятливих мікрокліматичних умови прилеглих територій. Це відбувалося за рахунок ґрунтових вод та різниці радіаційного і теплового балансів водної поверхні і суші, у результаті чого формувалася місцева циркуляція (бризи), які були найбільш виражені у теплі періоди року. Вдень бризова циркуляція виникала у результаті нагріву і підняття над сушею конвективних потоків, на заміну яких з водойми у нижні приземні шари надходили охолоджені потоки повітря. Вночі при охолоджені поверхні ландшафту відбувалася зворотна циркуляція. Існування акваторії Каховського водосховища обумовлювала формування горизонтально-вертикального швидкого і потужного бризу, який на степових рівнинних ландшафтах формував сприятливий мікроклімат на десятки кілометрів від акваторії. Тому, осушення водосховища порушило мікрокліматичні умови, відбулося підвищення температури нагріву прилеглого ландшафту (Land Surface Temperature — LST) на 1,0°С і більше (див. Рисунок 2). Наслідками цього у 2023 році стало збільшення площ з температурним стресом на 58,2%, загострення проблеми водного дефіциту, пришвидшення сезонного сумарного випаровування (евапотранспірації) до 50% і більше.
2. Деградація заплавних систем Національного заповідника «Хортиця». Зниження рівня води на 2,0 метри і більше на ділянці нижнього б’єфу нижче греблі ДніпроГЕС у вересні 2023 року призвело до деградації 78,6% заплавних систем Національного заповідника «Хортиця». Аномально сприятливі зимово-весняні кліматичні умови 2024 року зумовили підняття рівня води у нижньому Дніпрі і забезпечили високого рівня зволоженості у цей період. Це сприяло частковому сезонному відновленню 35,1% заплавних систем острова Хортиця. Деградованими залишаються 43,5% (див. Рисунок 3).
3. Зниження рівня підземних вод та ускладнення доступу населення до води. Зниження рівнів підземних вод на 8-12 м і глибше, стало причиною осушення свердловин, колодязів та привело до погіршення стану водозабезпечення прибережних населених пунктів. Якість води доступних з підземних джерел для населених пунктів не відповідає питним нормам і не облаштовані доочисним обладнанням. У воді виявлено перевищення нормативів вмісту лактопозитивних кишкових паличок у 9 разів і за показником загальної жорсткості у 1,5 рази.
4. Деградація прибережної рослинності. У результаті зневоднення водосховища, зниження рівнів ґрунтових і підземних вод, водного дефіциту і погіршення мікрокліматичних умов, більше 50% прибережної рослинності водоохоронної зони втратили добрі вегетаційні властивості.
5. Формування рослинної біомаси в межах водосховища. Площа Каховського водосховища становить 215,5 тис га. Станом на вересень 2023 року, у період максимального розвитку рослинності, на території осушеного водосховища, у відповідності до показників інтенсивності проявів посухи та значення індексу здоров’я рослинності (див. Рисунок 4) відбувся розподіл території наступним чином: водні об’єкти (16%); І тип території — території без рослинності (21%); ІІ тип території — відкриті території із осередками пригніченої рослинності та водним стресом (18%); ІІІ тип території — території із низькою біомасою рослин, водним дефіцитом та значним температурним тиском (13%); IV тип території — території із задовільним рівнем вологи та біомасою рослин (20%); V тип території — території із добрим рівнем вологи із здоровою рослинністю (12%).
На кінець травня 2024 року площа зайнята водою становила 45,6%, без рослинності — 20,8%, задовільною рослинністю — 6,1%, доброю рослинністю — 14,3%, дуже доброю — 13,2% (див. Рисунок 5). Близько 27,5% (59,3 тис. га) території вкрито чагарниками і верболозами. Швидкий приріст верболози пояснюється поєднанням фактору зволоження та поживних елементів донних відкладів. Слід відзначити, що зимово-весняний період 2024 року характеризувався сприятливими кліматичними умовами, які за частотою проявів зволоження можна віднести до аномальних, зокрема, подібні умови було зафіксовано у 1982 році. Такі умови стали також причиною весняних періодичних скидів поверхневих вод з ДніпроГЕС до території Каховського водосховища. Тому, саме ці нетипові умови для зони Степу сприяли виживанню і суттєвому приросту рослин. Це доводить високу цінність водних ресурсів для Півдня України та необхідність відновлення джерел водозабезпечення для степових територій.
6. Відсутність сільськогосподарського виробництва та зрошення. Сільськогосподарське виробництво на зрошені забезпечувало близько 40% валового збору сільськогосподарських культур України. Завдяки зрошенню аграрії отримували можливість вирощування овочевої та баштанної продукції, утримували сади, виногради та ягідники, вирощували зернобобові культури. Завдяки працьовитості населення мало високі доходи, підтримувалася продовольча безпека держави та забезпечувалася конкурентоспроможності країни на світовому ринку продовольства. Зрошення впливало на регіональні кліматичні умови зрошуваних, прилеглих та віддалених територій. Це забезпечувало пом’якшення температурного тиску та покращення зволоження на площі більше 2,5 млн га території Степу України. Зокрема, вода з річки Дніпро має низьку мінералізацією 0,4-0,6 г/дм3 і сприяла вилуговуванню (вимивання, розсолення) засолених ґрунтів, що підвищувало родючість ґрунтів. Зволоження ґрунтів та формування добрих агроценозів знижували ризики вітрової ерозії і сприяли процесу секвестрації (видалення з атмосфери) вуглецю в процесі фотосинтезу рослин. Також зрошення на засолених ділянках сприяло опрісненню мінералізованих ґрунтових вод.
Знищення головного джерела зрошення для південних регіонів призвело до екстремального дефіциту води, випаровування і зниження ґрунтових вод, перенесення солей до верхнього шару ґрунту та збільшення їх концентрації, збільшення площ із вторинним засоленням та осолонцюванням (див. Рисунки 6 і 7). Відсутність зволоження та сільського господарства призвело до посилення температурного тиску на поверхню землі, втрат добрих вегетаційних властивостей природної рослинності та висихання, втрати рослинної біомаси та оголення ґрунтів, пришвидшення евапотранспірації, погіршення фізико-хімічних властивостей та деградація ґрунтів (див. Рисунок 8). На рис. 8 наведено порівняння стану довкілля у довоєнний і воєнний періоди за показником Terrestrial Chlorophyll Index (OTCI). Низькі значення OTCI вказують на наявність води, піску або снігу. Підвищене значення, яке виділено білим кольором, засвідчують відсутність хлорофілу (рослинності), це вказує на голу землю, каміння. Значення хлорофілу у діапазоні від червоного (низькі значення хлорофілу) до темно-зеленого (високі значення хлорофілу) визначає присутність та відповідний стан рослинності.
7. Погіршення якості води у Дніпровсько-Бузькій естуарній системі. Дослідження проведено за гідрологічними, біологічними і фізико-хімічними індикаторам, які характеризують стан якості води та функціонування акваторії. Встановлено руйнівні наслідки підриву дамби Каховської гідроелектростанції, що проявилися осушенням водосховища, винесенням полютантів концентрацією 1,1-51,8ГДК та забрудненням водних ресурсів на площі 6800 км2 акваторії естуарної системи (див. Рисунок 9) та Чорного моря (див. Рисунок 10). Сезонні характеристики гідрологічного режиму Дніпровсько-Бузької естуарної системи погіршилися у 1,42-1,82 рази. Насамперед, встановлено наступні показники підтвердження негативного впливу: застій водних мас, збільшення рівня концентрації біогенними речовинами водних джерел у 2,1 рази (див. Рисунок 11), зростання щільності розподілу водоростей та підвищення концентрації хлорофілу у 2,9 рази (див. Рисунок 12), посилення евтрофікації та погіршення якості поверхневих вод до рівня політрофного (брудного) та гіпертрофного (дуже брудного) стану, погіршення фізико-хімічних властивостей води за показниками каламутності (див. Рисунок 13) і завислими речовинами (див. Рисунок 14) у 4,0 рази.
У пробах води річки Дніпро, відібраних у весінній період 2024 року, зафіксовано високу концентрацію зважених і органічних речовин, відмічено високу щільність рослинних решток і найпростіших організмів (див. Рисунок 15). Рослинні рештки з території Каховського водосховища (див. Рисунок 16) змиваються весняними паводками та потрапляють до поверхневих вод. Зокрема, збільшення відмерлих решток та найпростіших обумовлено їх вимиванням паводковими водами з донних осередків активного мулу осушеного водосховища. Зафіксовано велику чисельність найпростіших, насамперед, інфузорій Oxytricha fallax, Vorticella microstoma, Uronema nigricans, Pseudoglaucoma muscorum, які характерні для полісапробної зони (забрудненої води) зі слабкою течією та значними зонами застою водних мас.
У березні 2024 року у водах Дніпровсько-Бузької естуарної системи зафіксовано аномальне збільшення концентрації фітопланктону, що зумовлено переміщенням мікроскопічних діатомових водоростей Melosira varians (нитчастої форми) водними масами з території Каховського водосховища. Це призвело до перенесення течією річки колоніальних діатомових Melosira varians, що супроводжувалося збільшенням їх частки у акваторії Дніпровсько-Бузької естуарної системи (див. Рисунок 17) з 15.0 до 86.7%. Ці водорості, маючи природну криофільність (холодолюбива), сформували великі обсяги біомаси. Незначне підвищення температури води до 5°С є сприятливою умовою для інтенсивного розмноження Melosira varians, у той час, коли у інші водоростей період вегетації ще не починається. Ці результати досліджень засвідчують істотне погіршення якості води.
У недавньому минулому багатий край заможних людей перетворився на поле битви, зруйновані міста і села, порослі бур’янами поля, мертві зони опустеленої та вигорілої землі. Щоденні ворожі атаки збільшують катастрофічність наслідків для навколишнього середовища, що робить ці території мало придатними для життя. Тому саме спроможність до адаптації українців на цих територіях у повоєнний період стануть основою відновлення територій.
Отримані результати являються доказом вчинення екоциду з боку російського збройного агресора по відношенню до України та Європи. Пошук шляхів відновлення пошкоджених територій та встановлення умов повернення людей потребує подальших наукових досліджень екологічних наслідків та актуалізує наукове обґрунтування напрямів соціально-економічного відновлення.
Інформація представлена за результатами комплексних досліджень:
Віталія ПІЧУРИ — завідувача кафедри екології та сталого розвитку імені професора Ю.В. Пилипенка, Херсонський державний аграрно-економічний університет,
Лариси ПОТРАВКИ — професорки кафедри екології та сталого розвитку імені професора Ю.В. Пилипенка, Херсонський державний аграрно-економічний університет,
Олександра БАГІНСЬКОГО — начальника екологічної інспекції, Новокаховська міська військова адміністрація,
Павла КУТІЩЕВА — доцента кафедри водних біоресурсів та аквакультури, Херсонський державний аграрно-економічний університет
The research is carried out by scientists under the support of the Canadian Institute of Ukrainian Studies (CIUS) of the University of Alberta from the Ihor Roman Bukowsky Sustainable Development Endowment Fund. Grant 17AUG23.
Читати також: Відновлення зрошення після підриву дамби Каховської ГЕС: досвід господарства «Агро-Діло»
Думка редакції SuperAgronom.com може не збігатися з точкою зору автора. Редакція не несе відповідальності за достовірність і тлумачення наведеної інформації і виконує роль виключно носія.
