Иркутские ученые исследуют природу свечения байкальских вод
Нынешней весной было поставлено несколько экспериментов, которые позволили сделать новые открытия.
Ученые НИ ИрГТУ изучают природу свечения байкальских вод. Об этом сообщает пресс-служба вуза.
По словам специалиста отдела лазерной физики и нанотехнологий Физико-технического института НИ ИрГТУ, кандидата физико-математических наук Виктора Добрынина, свечение байкальской воды он заметил еще в 1982 году, когда являлся исследователем в НИИ прикладной физики ИГУ. Но до сих пор это явление остается для ученых загадкой.
«Перспектива данного исследования, кроме академического интереса, связана с мониторингом качества байкальской и ангарской воды, в котором свечение служило бы своеобразным индикатором состояния природной среды. Чистая вода уже во многих странах является дефицитом, скоро она будет дороже нефти, поэтому нам необходимо сохранить чистоту озера Байкал», - отметил Добрынин.
Исследователь предлагает установить мониторинговую станцию на истоке Ангары, чтобы в режиме on-line получать экспресс-информацию о качестве воды по ее свечению. Исследования можно дополнять микробиологическими и гидрохимическими анализами.
Как рассказал Добрынин, с 1982 по 1991 годы, когда ученые наиболее интенсивно искали разгадку тайны свечения воды Байкала, было установлено, что интенсивность свечения распределяется по глубинам.
«В ходе эксперимента 1983 г. мы прошли по Байкалу (с южного до среднего) на научно-исследовательском судне «Г.Ю. Верещагин» и сделали измерения в разных точках. Выяснилось, что свечение воды наблюдается в любой точке Байкала, на всех глубинах, на разном удалении от берега. На больших глубинах (800 - 1200 метров) есть ядро прозрачности Байкала. Именно здесь самая чистая вода и она меньше светится. Как правило, интенсивность свечения уменьшается с глубиной, причем диапазон изменения от поверхности до дна достигает 100 и более раз. Имеются вариации свечения - на заданной глубине интенсивность может изменяться в течение года в 2-5 и более раз. На самой глубоководной станции вблизи острова Ольхон зарегистрирован минимальный уровень свечения – 100 фотонов через квадратный сантиметр в секунду. Предполагается, что данное явление обусловлено химическими реакциями, которые проходят в воде с участием кислорода, а другими агентами, скорее всего, являются органические вещества. Это так называемая хемилюминесценция - возникновение излучения вследствие образования продуктов химических реакций в возбужденном состоянии», - рассказал ученый.
Исследование свечения Байкала возобновлены в 2010 году. Учеными создано несколько современных приборов, которые должны помочь им в разгадке этой тайны. Исследований велись и весной текущего года.
«Основной целью экспедиционных работ, выполненных весной этого года, являлось продолжение исследований спонтанной люминесценции водной среды озера Байкал в естественных условиях. Вариации свечения на различных глубинах обусловлены динамикой водной среды. Также были проведены измерения многократно рассеянного солнечного излучения и синего светодиода, которые позволяют оценить оптические характеристики байкальской воды», - пояснил Добрынин.
Исследователи составили график наблюдения за пробами воды в Ангаре. На нем показана интенсивность свечения в полулогарифмическом масштабе. На графике видно, что с осени 2011 года по январь нынешнего года интенсивность свечения почти в 100 раз снизилась, затем начался рост.
«Получается так, что жизнь как бы замирает к середине зимы, а потом возрождается. Причем точка минимума интенсивности свечения воды приходится на 19 января 2012 года - Крещение», - прокомментировал Добрынин.
Одним из последних открытий является то, что на интенсивность спонтанного свечения влияет ультразвук и внешнее освещение. Как пояснил Виктор Добрынин, ультразвук с развитой кавитацией необратимо гасит свечение, а действие внешнего освещения обратимо. Причем наибольшим эффектом тушения спонтанной люминесценции обладает синий свет. Мощные источники излучения: красный и зеленый лазеры - почти не произвели никакого действия. Зато слабый свет синего светодиода ослабляет спонтанную люминесценцию природной воды в несколько раз. Это наблюдение позволяет сузить круг возможных объяснений явления и высказать ряд рабочих гипотез относительно его природы.
«Результаты последних исследований В. Добрынин представит на Международном симпозиуме «Оптика атмосферы и океаны. Физика атмосферы», который состоится 2-6 июля в Иркутске на базе Института солнечно-земной физики СО РАН», - отмечено в сообщении пресс-службы НИ ИрГТУ.
Фото: пресс-служба НИ ИрГТУ
