Новые данные о природе свечения байкальских вод получили иркутские ученые

После многолетнего перерыва ученые НИ ИрГТУ возобновили исследования по выяснению природы свечения байкальской воды и уже сделали несколько открытий.

Как пояснили в университете, свечение водной среды озера Байкал было обнаружено ещё в 1982 году, однако до сих пор природа этого явления остается загадкой.

Основные эксперименты по изучению свечения байкальской воды проводились с 1982 по 1991 годы. 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.

Для проведения измерений в ИрГТУ был разработан лабораторный фотометр, который позволяет измерять интенсивность свечения проб воды и ее изменение во времени. Кроме того, в сотрудничестве с учеными НИИПФ ИГУ, создан глубоководный зондирующий счетчик фотонов. Прибор предназначен для измерений вертикальных профилей свечения водной среды озера Байкал. В ходе последней экспедиции получены новые данные о тонкой структуре распределений интенсивности свечения водной среды на больших глубинах и ее динамике. Результаты экспериментов будут использованы для получения оценки скоростей глубинных течений в озере Байкал.

Ученые продемонстрировали график наблюдения за пробами воды Ангары, где интенсивность свечения показана в полулогарифмическом масштабе. Так, с осени 2011 года по январь 2012 года произошло падение интенсивности свечения почти в 100 раз, а с января 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 - Крещение.

Одно из последних открытий - влияние ультразвука и внешнего освещения на интенсивность спонтанного свечения. Выяснилось, что 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 практически не произвели никакого действия, в то время как слабый - 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 иркутские ученые представят на Международном симпозиуме «Оптика атмосферы и океаны. Физика атмосферы», который состоится 2-6 июля в Иркутске на базе Института солнечно-земной физики СО РАН.

«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»,- отмечают важность исследований природы свечения байкальских вод в НИ ИрГТУ.

"Байкал24"