Экология гидросферы:
историко-географические аспекты, современные проблемы и стратегия исследований

Hydrosphere ecology: historical and geographical aspects, contemporary issues and research strategy

 Камнев А.Н.¹, Фащук Д.Я.²

Alexander N. Kamnev¹, Dmitry Ya. Fashchuk²

¹Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова
²Институт географии РАН

¹Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia
²Institute of Geography RAS, Moscow, Russia

УДК (556+574):008

В статье рассматриваются историко-географические факторы, сформировавшие отношения к воде и гидросфере в целом у разных народов. Показано отношение к воде в Древнем Египте, Месопотамии, Греции, Римской империи. Обсуждается значение Всемирного потопа для человечества. Рассмотрена последовательность разносторонних исследований воды. Уделено большое внимание современным проблемам гидросферы. Показаны стратегические направления развития современной гидроэкологии.

Ключевые слова: вода; гидросфера; отношение к воде; Древний Египет; Месопотамия; Греция; Римская империя; Всемирный потоп; современные проблемы гидросферы; стратегия развития гидроэкологии; исследование свойств воды.

The article examines historical and geographical factors which have shaped different people’s attitudes to water and hydrosphere as a whole. It explores attitudes towards water in Ancient Egypt, Mesopotamia, Greece and Roman Empire and analyses the significance of the Great Flood for humanity. It also examines the progression of the research of water properties. Emphasis is laid on contemporary issues of hydrosphere. The article also provides strategic directions for development of contemporary hydroecology.

Keywords: water; hydrosphere; attitudes to water; Ancient Egypt; Mesopotamia; Greece; Roman Empire; the Great Flood; contemporary issues of hydrosphere; strategy for development of hydroecology; study the properties of water.

Вода, водные объекты, гидросфера

В своё время академик В.И. Вернадский (1863–1945), рассуждая о воде, отмечал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных, геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое её бы не заключало. Все земное вещество… ею проникнуто и охвачено». Более того, по мнению учёного: «Жизнь – это особая коллоидальная водная система… особое царство природных вод» (Вернадский, 1960).

Как известно, вода является источником всего живого на Земле. Она главное и самое распространённое химическое соединение планеты, стабилизирующее температуру на её поверхности и регулирующее климатические условия Земли. Вода присутствует повсюду. Она в нас и вокруг нас.

По мере получения новых знаний о механизмах возникновения и существования воды на нашей планете представление о гидросфере как о жидкой оболочке Земли (Константинов, 1986) существенно расширилось. Современным термином гидросфера определяют непрерывную оболочку Земли, включающую всю воду в жидком, твёрдом, газообразном, химически и биологически связанном состоянии, сформировавшуюся под влиянием общепланетарных геофизических процессов, в результате которых возникли и сопряжённые с гидросферой мантия, литосфера и атмосфера нашей планеты. Единство гидросферы, кроме непрерывности, определяется постоянным водообменом между отдельными её компонентами и переходом воды из одного состояния в другое (фазовыми переходами).

При таком понимании гидросфера представляет собой совокупность вод океанов и морей, а также водных объектов суши – рек, озёр, болот, подземных водных источников, ледников и снежных покровов, а также влагу атмосферы и влагу, связанную в живых организмах. Именно такой подход был наиболее близок В.И. Вернадскому (Вернадский, 1934, 1960).

Хорошо известно, что во все исторические периоды люди селились у водоёмов, которые использовались как для питьевых и гигиенических, так и для сельскохозяйственных и производственных целей. Наряду с тем, что во многих культурах мира вода обожествлялась и наделялась душой, её использование почти всегда сопровождалось загрязнением. В настоящее время на планете практически не осталось водоёмов с чистой водой, где протекают естественные природные процессы. Поэтому наступил момент, когда люди должны не только задуматься о том, как правильно относиться к водным ресурсам и гидросфере в целом, но и принимать серьёзные и безотлагательные меры по их очистке, охране и рациональному использованию. В связи с этим особое значение должно придаваться экологии гидросферы.

Таким образом, современная экология гидросферы (гидроэкология) реально становится экологической дисциплиной биосферного масштаба. Более того, при таком понимании гидросферы формируется новое отношение к гидроэкологии как стратегической науке, имеющей государственное и планетарное значение, что, в свою очередь, обязывает все государства вводить её в ранг приоритетных научных дисциплин современности. Кроме того, при таком понимании гидросферы по-новому начинает звучать тема биогеохимии и ее неотъемлемой связи с гидроэкологией (Вернадский, 1923). Вновь появляется необходимость анализа или правильной оценки переноса и роли живого вещества, а соответственно, химических элементов, в пределах трёх геосфер (гидросферы, литосферы и атмосферы) на современном этапе.

Безусловно, правильное решение задач гидроэкологии сегодня возможно только при международном системном и комплексном подходе и обязательно совместно со специалистами разных областей науки – океанологии и гидробиологии, гидрологии и гидрохимии, гидрогеологии и геоморфологии, лимнологии и почвоведения, метеорологии и климатологии, гляциологии, биогеографии, экономической географии и др.

Происхождение гидросферы

Известно, что космическое тело может называться планетой в том случае, если его масса составляет или превышает 10²⁷г (Монин, 1987). Только при таком условии его гравитационное поле способно удерживать газовые молекулы со средними молекулярными весами – планета может иметь газовую и жидкостно-водную внешнюю оболочки. При этом жизнь на планете может возникнуть только в случае, если температура её поверхности будет выше температуры плавления льда, но ниже температуры кипения воды.

Для этого планета должна иметь не только достаточную массу, но и располагаться на оптимальном для температурного режима расстоянии от Солнца. Из всех планет Солнечной системы таким критериям соответствует только планета Земля, имеющая массу, равную 5,977´10²⁷ г, и расстояние от Солнца примерно 149,6 млн. км. Все остальные планеты либо имеют недостаточную массу, либо находятся не на оптимальном расстоянии от Солнца.

Так, например, первой по своей близости к Солнцу является планета Меркурий. Из-за своей малой массы (0,06 массы Земли) и небольшого расстояния от светила, а соответственно, очень высокой температуры на поверхности планеты (510°С) Меркурий фактически не имеет своей атмосферы.

Второй по порядку от Солнца располагается Венера. Её масса близка к массе Земли и достаточна для того, чтобы удерживать довольно плотную атмосферу (до 90 атмосфер), но из-за близости к Солнцу температура её поверхности (470°С) выше критической температуры для перехода воды в газовое состояние (374°С). Поэтому гидросфера Венеры представлена только мощными облаками пара, содержащими по объёму количество воды, примерно равное объёму Мирового океана Земли.

Третьей располагается планета Земля. Как уже говорилось выше, именно она имеет достаточную массу и расстояние от Солнца, необходимые для удержания газовой и жидкостно-водной внешней оболочки.

Марс, из-за своего малого размера (0,11 массы Земли) и удалённости от Солнца, имеет очень разреженную атмосферу, а вся его гидросфера представлена льдом.

Наконец, внешние планеты Солнечной системы (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), обладая плотными атмосферами, лишены жидких гидросфер, хотя на их спутниках, как и на Марсе, все поверхностные воды находятся в замёрзшем состоянии.

Важно отметить, что по этим же причинам, т.е. из-за их размеров и расстояния от Солнца, вода не может находиться на поверхности астероидов, комет, метеоритов ни в свободной фазе, ни в форме льда (Сорохтин, Ушаков, 2002).

Таким образом, даже из этого краткого объяснения видно, что только планета Земля может иметь гидросферу в виде жидкости, льда и водяного пара – тех необходимых физико-химических состояний воды, которые обусловливают жизнь на планете.

Считается, что основная масса гидросферы Земли образовалась около 4–3,5 млрд. лет назад в архейскую эру в результате выплавления и дегазации вещества верхней мантии Земли. Это происходило в процессе её химико-плотностной гравитационной дифференциации, приводившей к возникновению в недрах планеты конвективной циркуляции. При излиянии на поверхность Земли базальтов происходила дегазация 7% ювенильной воды в виде водяного пара и жидкости. По мере охлаждения, пары воды и другие газы, а именно: аммиак, метан, окись и двуокись углерода (угарный, углекислый газ) – конденсировались, образуя кислый раствор, содержащий ионы хлора, серы, углерода и множества других элементов. Одновременно с постепенным растворением горных пород этот раствор нейтрализовался и обогащался ионами натрия, магния, кальция, калия, стронция. Следовательно, уже на заре образования гидросферы праокеан был солёным и содержал почти все элементы современного солевого состава.

Таким образом, гидросфера формировалась под влиянием общепланетарных геофизических процессов, в результате которых возникли и пограничные сопряжённые с гидросферой мантия, литосфера и атмосфера нашей планеты (Клиге и др.,1998).

Структура гидросферы:
границы, размеры, объёмы вод и время их обновления

Верхняя граница гидросферы располагается на высоте около 300 км и практически совпадает с верхней границей атмосферы. Кроме того, так как вода, являясь основной составной частью всех живых организмов, одновременно является и средой, и условием, и ресурсом их обитания, то в широкой трактовке верхняя граница гидросферы должна практически совпадать с верхней границей биосферы.

Для нижней границы характерны некоторые особенности. Так, её мощность под материками достигает 12–15 км, а под океанами – 3–5 км. Полагают, что на больших глубинах (под материками до 60 км, а под зонами разломов в океане – до 100 км) вода из мантии Земли поступает в астеносферу в виде летучих гидридов щелочных металлов и легкоплавких силикатов, которые затем дегидратируются в пары воды и задерживаются (дренируются) в зонах океанических разломов. Так в природе формируется подстилающая, «дренажная оболочка» или нижняя граница гидросферы.

Общая площадь видимой поверхностной части гидросферы составляетболее 380 млн. км² или 75% поверхности Земли. Моря и океаны занимают 361,2 млн. км² (70,8%), озера и реки – 2,3 млн. км² (1,7%), болота – около 3 млн. км² (2%), а водохранилища – 0,4 млн. км² (0,5% поверхности Земли). Ледники покрывают 14–16 млн. км² или 11% суши (Добровольский, Залогин,1982; Орлёнок, 1998; Орлёнок и др., 1998; Михайлов и др., 2007; Степанов, 2007).

Для понимания и оценки вклада различных вод в общий водообмен Земли в пределах границ гидросферы можно условно выделить поверхностные и подземные воды, а также влагу атмосферы.

Поверхностные воды Земли располагаются от максимальных глубин океана (Марианский жёлоб, Тихий океан, 11022 м) до максимальных высот высокогорных снегов (Эверест, Гималаи, 8848 м). Их суммарный объем составляет около 1400 млн. км³. При этом в Мировом океане содержится 1370 млн. км³, в материковых ледниках – 24-30 млн. км³, в морских льдах – 4 млн. км³, в снежном покрове – 1,3 млн. км³ воды. В реках её количество оценивается в 1,2 (за год 50) тыс. км³, в озёрах – до 275 тыс. км³, в болотах – 10-12 тыс. км³, а вводохранилищах – 6 тыс. км³.

Все воды гидросферы участвуют во влагообороте планеты, обновляясь в атмосфере за 8 дней, в руслах рек – за 10–20 суток, в почве – за один год, в озёрах – за 7–10 лет. В океанах вода обновляется за 3000 лет, для воды, законсервированной в ледниках, этот цикл составляет 8–16 тыс. лет (в Центральной Антарктиде – 200 тыс. лет).

Подземные воды можно подразделить на грунтовые (глубина залегания до 0,1 км) и поровые (до 1,5–2 км). Эти воды находятся в жидкой фазе, их количество составляет 66–100 млн. км³. Они имеют питание из поверхностных вод и влаги атмосферы. Подземные воды в зоне активного водообмена (0,3–0,5 км) обновляются тысячи лет, в зоне замедленного водообмена (до 1,5–2 км) – за десятки и сотни тысяч лет, а глубже (2–5 км), в зоне пассивного водообмена – за миллионы лет.

В земной коре на глубинах более 5–10 км (зона пассивного водообмена) вода имеет преимущественно эндогенное происхождение. Здесь при температуре 374°С (для пресной) и 425°С (для насыщенных растворов), давлении более 218 атм молекулы воды приобретают скорость газовых, сохраняя плотность жидкости. Это состояние жидкости называют водяной плазмой. По современным оценкам в слое от 5-10 до 20-25 км гипотетически содержится 1,3 млрд. км³ воды, а в слое 25–70 км её не менее 0,6 млрд. км³. Из этих 1,9 млрд. км³ в гидросиликатах связано 713 млн. км³ влаги (в континентальной коре – 446, в океанической – 358 млн. км³), остальное – «плазма» (Орлёнок, 1998а, б; Степанов, 2007).

Запас влаги в атмосфере оценивается в 13–14 тыс. км³ и составляет всего 0,0005% от её общего количества в гидросфере. Вода здесь находится в виде пара, капельно-жидкой влаги (облака) и кристаллов льда (Степанов, 2007).

Общее количество воды в гидросфере Земли, содержащееся в пределах верхней и нижней границ, составляет около 3,3•10¹⁸ тонн, или 3,3 млрд. км³. В недрах мантии Земли до глубин 2700 км может содержаться ещё от 3 до 28 млрд. км³воды (Львович, 1986, Михайлов и др., 2007).

Отношение человека к воде и водным ресурсам
в древних цивилизациях

Сегодня даже школьник знает, что над нашей планетой влага оказывается в результате глобального круговорота воды, который происходит под влиянием солнечной радиации и силы тяжести. Но для того, чтобы прийти к такому заключению, сделанному только в конце XIX в., человечеству понадобились многие тысячелетия.

Как уже было сказано ранее, во все исторические периоды поселения людей происходили в непосредственной близости от водоёмов. Развитие и расцвет культур всех цивилизаций были связаны с водой, а также с жизнью в долинах рек или морских побережий. Египетская цивилизация зародилась на берегах Нила, шумерская – в Месопотамии, а точнее, в междуречье великих рек Тигра и Евфрата (Ирак), китайская – на побережье Хуанхэ (Жёлтая река), а загадочная Хараппская – в долине Инда. Государство Урарту на Армянском нагорье и цивилизации Центральной и Южной Америки также обязаны своим существованием близостью к водным источникам. Несмотря на то, что в литературе редко говорится о цивилизации народов, населяющих берега великих рек России, они тоже существовали (их возраст оценивается как минимум в 4-6 тысяч лет) и также обязаны своим расцветом водным источникам (Рыбаков, 1981, 1987; Майоров, 2006; Клёсов, Пензев, 2015; Жарникова, Гусев, 2010; Рачинский, Федоров, 2014; 2015а, б; 2016; Skulj, Sharda, 2008). Хотелось бы также напомнить о цивилизациях северных народов, живших, в частности, на берегах наших северных и северо-восточных рек и морей. К сожалению, о них часто забывают, а это, на наш взгляд, наиболее уникальные цивилизации, которые, появившись как минимум пять тысяч лет назад в суровых условиях вечной мерзлоты и полярной ночи, смогли не только выжить, но и сохранить свою самобытную, наиболее природосообразную культуру до настоящих дней (Лапсуй, 2007). Более того, распространить её на американский континент (Myths of native America,1999; Barnes, 2009).

Естественно, что все древние народы боготворили воду и их всегда интересовало, что же такое вода, откуда она берётся, как к ней относиться и как правильно использовать её ресурсы. В течение тысячелетий люди пытались разгадать эту загадку и узнать истину. Более того, некоторые мудрецы даже пытались оценить объективность своего пути поиска истины, необходимой для ответов на поставленные вопросы, в частности, о воде. Так, например, гений античной мысли – Аристотель (др.-греч. Ἀριστοτέλης, 384 до н.э.–322 до н.э.), внесший огромный вклад в исследование природы вод нашей планеты, понимая несовершенство многих своих теорий, искренне полагал: «Искать истину – и легко, и трудно, ибо очевидно, что никто не может ни целиком её постигнуть, ни полностью её не заметить, но каждый добавляет понемногу к нашему познанию природы, и из совокупности всех этих фактов складывается величественная картина» (Бисвас, 1975).

1. Древний Египет

В стране фараонов существовало мнение о том, что задолго до появления неба и земли вся Вселенная была погружена в «густой мрак» и была наполнена первичной водой. Более того, жрецы Египта полагали, что Земля была создана из вод океана, миллионы лет покрывавших планету, а в настоящее время (во времена их бытности) она плавает на его поверхности. Согласно египетской легенде о сотворении Мира, этот океан назывался Нун. Он был холодным, мрачным и неподвижным, пока в один прекрасный день из его пучины не вышел могущественный бог Атун, сумевший создать сам себя из воды. Убедившись в том, что вокруг в буквальном смысле слова «некуда ступить», а глубокая бездна тянет назад, Атун воспарил над океанской поверхностью и создал первый в будущем сухопутном мире холм Бен-Бен. Сидя в одиночестве на его вершине, Атун принимает мудрое решение создать детей. Так появляются на свет бог ветра Шу, чтобы океан больше не замирал, и богиня дождя Тефнут, чтобы океан не иссякал и был управляем (Рак, 2001).

Древние египтяне называли дождь «Нил с неба», но легенды, в которых он упоминался, возникали только в Северном Египте, так как в Южной части страны дождей практически не было. Египтяне свято верили в то, что Египет был создан Нилом. Вся их жизнь, в основном, была связанна с земледелием и полностью зависела от полноводности и разливов этой реки. Так как разливы Нила были связаны с определёнными сезонами, а без знания этих сроков нельзя было определить начало посева и жатвы, то именно здесь появляется первый «звёздный календарь» и получает широкое развитие наука астрономия. Таким образом, сезонное изменение картины звёздного неба становится помощником в предсказании смены времён года и начала разлива Нила.

Важно подчеркнуть, что в Древнем Египте не было постоянного летоисчисления. Временные этапы жизни Египта определяли жрецы. Основным мерным инструментом летоисчисления для них служили разливы Великого Хаппи (Нила) и годы царствования фараонов. Тем не менее, в Древнем Египте всегда велись регулярные наблюдения за изменением уровня воды в Ниле. Это, например, выяснилось после того, как в 641 г. арабы завоевали Египет. Здесь они и обнаружили множество действующих «систем измерения уровня воды», называемых «Микьяс-ан-Ниль». В 715 г. на острове Рода близ Каира завоеватели сами соорудили такое устройство. Оно представляло собой соединенный с Нилом каналами квадратный водоем (комнату) с восьмигранной мраморной колонной-рейкой с делениями. Подъем воды до отметки «16 локтей^*» предвещал обильный урожай, до 15 локтей – хороший, до 14 – средний, а до 13 – плохой. При 12 и менее – стране грозил голод (^*арабский «локоть» равен 54 см – авт.).

Помимо использования только природных ресурсов разлива Нила для улучшения плодородия почвы, египтяне создавали и инженерные сооружения для этих целей. Они прорывали каналы и таким образом орошали свои земли. Воду из каналов на поля они подавали с помощью «хитрых» сооружений, например, бесконечного архимедова винта (мясорубка) в цилиндре, колодезного журавляи колеса с черпаками, вращаемого силой животных.

Не менее важно вспомнить и то, что мореплавание и кораблестроение Древнего Египта своим развитием также были обязаны Нилу. Кроме того, древние египтяне использовали воду для лечения недугов (Марчукова, 2003).

Полная зависимость жизни египтян от Нила сформировала у них отношение бесконечной любви и благодарности к воде и её основному источнику, а также то, что о природе своей кормилицы жители Древнего Египта не смели даже задумываться. Они благоговейно поклонялись божеству Нила – Хаппи, которого изображали бородатым толстячком с короной из листьев лотоса на голове, в рыбацкой одежде и с женской грудью из которой изливалась животворная вода. На земле этот бог представлялся в виде реки, а на небе (в другой ипостаси) он выглядел звёздным потоком – Млечным путём. Божеству же, как известно, положено только поклоняться, приносить жертвы, петь гимны, что египтяне и делали.

Таким образом, вода для Древнего Египта была кормилицей и божеством, которому жители этой цивилизации благоговейно поклонялись.

2. Месопотамия

Не менее уважительные и глубокие легенды о природе моря и суши бытовали у жителей междуречья Тигра и Евфрата. Например, – «Еще не было вверху неба, а внизу Земли, но уже царствовали боги океана Апсу и моря Тиамата». Так полагали, объясняя природу окружающего мира, шумеры (IV-II тыс. лет до н.э.). По древней вавилонской легенде, «вся Земля была некогда морем», а творец Вселенной Мардук «покрыл его тростниковой циновкой, сотворил земной прах и положил его на циновку».

Некоторые философы не без оснований полагают, что «Восток – это страна детства человечества». На самом деле, в течение четырёх тысяч лет на территории Месопотамии (от греч. «μέσος» – средний и «ποτᾰμός» – река) существовало несколько государств. Сначала это были шумеры, потом, вторгшиеся в Междуречье семитские народности (аккадцы, вавилоняне, ассирийцы), а затем персы и арабы (жители Ирака и Сирии). Несмотря на то, что Евфрат (араб. «Шатт-эль-Фурат») и Тигр (араб. «Шатт-эд-Диджла») не разливались так грандиозно, как Нил, отношение жителей Месопотамии к этим великим рекам, с одной стороны, всегда было не менее уважительным, чем у египтян к божественному Хаппи (Нилу), а с другой – с элементами страха.

Важно отметить, что в основе уважения лежала не только способность рек разливаться и обеспечивать плодородие почв, а, в большей степени, их ирригационная значимость как источников искусственного орошения земли. Геродот (др.-греч. Ἡρόδοτος Ἁλικαρνᾱσσεύς, ок. 484 г. до н.э. – ок. 425 г. до н.э.) по этому поводу отмечал: «Земля ассирян орошается дождём мало, хлеб созревает при помощи орошения, из реки… Вавилония вся, так же как Египет, изрезана каналами».

Царь «четырёх сторон света», получивший этот титул за объединение государства Шумер с первым семитским государством Аккад (III-II тыс. лет до н.э.), правитель нового государства – Вавилон, по имени Хаммурапи (1792–1750 до н.э.), без лишней скромности заявлял: «Хаммурапи – благословение для людей», «Когда Ану (бог Неба – авт.) и Бел (бог Земли – авт.) даровали мне власть над страною Шумером и Аккадом, я вырыл канал, по которому течёт вода плодородия. Оба берега я обратил в годную для возделывания землю. Я устроил житницы для зерна, я навсегда снабдил водой страну Шумер и Аккад».

В те далёкие времена Вавилон занимал огромную квадратную территорию, располагающуюся по обе стороны Евфрата. Сторона квадрата равнялась 22 км. Вся территория была изрезана оросительными каналами. В Вавилоне, как и в Древнем Египте, воду из каналов на поля подавали с помощью похожих сооружений. К сожалению, сегодня развалины этого древнего библейского государства, находящиеся в 90 км к югу от современного Багдада (Ирак), представляют лишь четыре холма щебня, которые называют Джумджума, Каср, Бабил и Амран ибн Али.

В более поздние времена жители Междуречья также продолжали уделять самое серьезное внимание расширению сети каналов и строить на их берегах новые величественные города и столицы государств. Так, например, в 1847 г. английский археолог Астон Генри Лэйярд (англ. Austen Henry Layard; 1817–1894) вместе с молодым иракским коллегой Ормуздом Рассамом начали археологические раскопки на севере Ирака у холма Куюнджик (рядом с г. Мосул), расположенного на левом берегу Тигра между рекой и следами древнего оросительного канала. Именно здесь учёные обнаружили давно забытую и потерянную археологами столицу ассирийских царей – город Ниневию (Церен, 1966).

В разные периоды цари Междуречья уделяли большое внимание не только созданию ирригационных систем, но и строительству гидротехнических сооружений, используя их не только в качестве источника воды, но и в качестве оборонительных преград. Особенно отличился в этом отношении вавилонский правитель Навуходоносор II (604–562/61 гг. до н.э.), который построил поперёк страны Мидийскую стену – плотину длиной 50 км, соединившую Евфрат с Тигром. Образовавшееся на «полцарства» водохранилище стало не только источником влаги для полей, но и на некоторое время серьёзной преградой для врагов.

К сожалению, и эта преграда не смогла сберечь государство от нападения неприятелей. В 539 г. до н.э. персидский царь Ксеркс, отведя воды Евфрата в вырытое солдатами озеро, форсировал вброд временно обмелевшую реку, защищавшую Вавилон с запада, и легко захватил город. Спустя много лет, в 612 г., совсем противоположные гидротехнические упражнения помогли завоевателям уничтожить и столицу Ассирии Ниневию. Разрушив плотины на притоке Тигра реке Хусуре, они подмыли крепостные стены и легко взяли город.

Важно также подчеркнуть и то, что Тигр и Евфрат, в силу своих гидрологических особенностей и формированию мощных наносов (помимо рукотворной деятельности), оказывали существенное влияние на рельеф и структуру поверхности земли Междуречья и дельты этих рек. Так, например, римский учёный Плиний Старший (лат. Plinius Maior, настоящее имя Гай Плиний Секунд, лат. Gaius Plinius Secundus, 23–79 гг. н.э.) писал, что нигде в мире реки не создают так быстро сушу, как в Месопотамии.

Геродот (др.-греч. Ἡρόδοτος, V в. до н.э.) и Страбон (др.-греч. Στράβων, IV в. до н.э.) были уверены в том, что Тигр и Евфрат во времена их бытности самостоятельно впадали в Персидский залив. За последние две тысячи лет дельты этих рек настолько разрослись, что, сформировав новую дельту, перекрыли основные русла. Кроме того, эти реки периодически вызывали сильные наводнения. Так, в 1929 г. английский археолог Леонард Вулли (англ. Charles Leonard Woolley, 1880–1960), раскапывая древнейший (XXX–IV вв. до н.э.) вавилонский город Ур, находящийся в 200 км от современного берега Персидского залива и в 16 км от устья Евфрата, обнаружил следы грандиозного потопа. Чистый илистый пласт речных наносов, расположенный между культурными слоями, достигал здесь толщины 2,5 м. Для формирования этого, так называемого «мёртвого слоя», вода должна была подниматься над сушей более чем на семь метров.

Таким образом, водные источники Междуречья играли самые разные роли в жизни людей данного региона. Они давали жизнь, выполняли функции защиты, развивали инженерную мысль, а иногда, напротив, шокировали своими наводнениями и даже помогали изобретательным неприятелям. Поэтому отношение к воде и водным объектам у жителей Месопотамии имело самые разные оттенки.

3. Древняя Греция

Можно предполагать, что именно представления древних культур Египта и Месопотамии о воде как о «божественном творении» и её определённом месте в окружающем мире, передававшиеся из поколения в поколение в виде легенд и мифов, после многовековой «редакции» дошли и до Греции (Бисвас, 1975). Здесь, на территории с другим климатом и гидрологическими условиями, они послужили источниками глубоких философских учений о «тайнах мироздания» для Эллинской (ок. 600 г. до н.э.) цивилизации.

Отношение к воде и водным ресурсам в Древней Греции было отображено в произведениях классиков античной литературы в виде собирательных легендарных мифических историй. Наиболее известными для современного читателя являются поэмы Гомера (др.-греч. Ὅμηρος, VIII век до н.э.) «Илиада» и «Одиссея». В этих мифических произведениях рассказывается о божестве по имени Океан (др.-греч. Ὠκεανός) – стихии величайшей мировой реки, омывающей (окружающей) землю и море, дающей начало всем рекам, источникам, морским течениям; приюте солнца, луны и звёзд (Тахо-Годи, 1989). Более того, у Гомера Океан был не только богом, но первоначалом всего сущего (Лисовый, Ревяко, 1997).

В другом, более позднем произведении Теого́ния (греч. Θεογονία, «происхождение богов»), написанном великим поэтом Гесиодом (др.-греч. Ἡσίοδος; VIII–VII века до н.э.), Океан являлся титаном, сыном Урана и Геи (неба и земли). В свою очередь у него родилось три тысячи дочерей – океанид и стольких же сыновей – речных потоков (древнегреческих речных богов) (Гесиод, 2001).

По разным мифологическим источникам, Океан отличался своим миролюбием и добротой, а также омывал границу между миром жизни и смерти, именно там находился вход в подземное царство. Параллельно с мифологическими взглядами, практически в это же время начинают появляться серьёзные философские розыскания о воде как материальной субстанции.

Историки считают, что первый греческий астроном и математик, мудрец Фалес Милетский (др.-греч. Θαλῆς ὁ Μιλήσιος, 640/624–548/545 до н.э.), стоявший у истоков Ионийской школы философов, наслушавшись жрецов во время путешествия по Египту и начитавшись Гомера, пришёл к выводу о том, что «Земля плавает на воде» и «вода есть вещество изначальное, а, следовательно, составляет материальную основу всех вещей». Помните?! – «Первое начало и сущность всего – вода. Нельзя дважды войти в одну и ту же реку, потому что тебя будут омывать все новые и новые воды».

Аргументы для такого заключения, по мнению Аристотеля, были у Фалеса весьма «убедительными»: все живое употребляет пищу, содержащую воду; из влаги возникает тепло и поддерживается ею; семена всех живых существ находятся во влажном состоянии. Не менее наивные мысли высказывал античный мудрец и по вопросу о природе рек и источников, полагая, что морская вода ветром вгоняется в земные недра, а затем под давлением горных пород поднимается вверх, давая питание источникам и рекам. Аналогичных взглядов с определёнными модификациями придерживались и многие другие его соотечественники.

Древние греки догадывались о существовании гидрологического цикла – именно им принадлежит концепция круговорота воды в природе, причём со временем, по мере накопления знаний, она постоянно развивалась.

Анаксимандр из Милета (др.-греч. Ἀναξίμανδρος, 610–547/540 до н.э.) утверждал, что осадки выпадают потому, что солнце вытягивает влагу из земли.

Анаксимен (др.-греч. Ἀναξιμένης, 585/560–525/502 до н.э.) полагал, что град возникает, когда дождь замерзает на лету, а снег – когда воздух попадает внутрь дождевой капли. Кроме того, этот учёный муж впервые высказал совершенно справедливую гипотезу о том, что чем вода горячее, тем она разреженнее и наоборот – более холодная вода более плотная.

Ксенофан из Колофона (др.-греч. Ξενοφάνης ὁ Κολοφώνιος, лат. Xenophanēs Colophōnius; ок. 570–475 до н.э.) считал, что некогда вся планета была покрыта водой, а находки раковин и остатков морских животных даже в горных ее районах – тому подтверждение.

Анаксагор из Клазомена (др.-греч. Ἀναξαγόρας, ок. 496–428 до н.э.) был наиболее близок к реальности, утверждая, что «море возникло из земной воды, из влаги, собирающейся на поверхности земли… и из рек, несущих ему свои воды». Кроме того, по его мнению, «существование рек зависит от дождей и от воды, собирающейся внутри земли, ибо земля внутри пустая и её полости содержат воду. И Нил летом разливается благодаря воде, поступающей из Эфиопии, где тают снега».

Отец медицины Гиппократ (др.-греч. Ἱπποκράτης, лат. Hippocrates,около 460–377/356 до н.э.) по поводу природы воды высказывал мнение, что одна ее часть разреженная, легкая и светлая, а вторая – плотная, мутная и темная. Солнце притягивает и заставляет подниматься только самую легкую и разреженную часть воды. «Будучи притянутой и поднятой, унесённой и смешанной с воздухом, она (вода) выделяет плотную и мутную свою часть, которая превращается в облака и туман…». Гонимые ветром в разных направлениях, они могут уплотняться при столкновении и падать дождём вниз.

С середины V до начала IV вв. до н.э. эстафету «исследований» природы воды на нашей планете, начатых Фалесом Милетским, приняло новое поколение древнегреческих философов. Аристокл (др.-греч. Αριστοκλής, 428/427–348/347 до н.э.), известный всем под псевдонимом Платон (др.-греч. Πλάτων, от греч. «πλατυς» – широкий), считая воду одним из четырех основных первичных элементов в природе, утверждал, что основной её источник – океан.

В трактате «Метеорологика» известный античный ученый и философ, ученик Платона, наставник Александра Македонского – Аристотель (др.-греч. Ἀριστοτέλης; 384–322 до н.э.) пошёл значительно дальше: «Мы всегда ясно видим, что вода, поднявшаяся в воздух, опускается снова. Даже если то же самое количество не возвратится в течение года и именно в этой стране, то через определённый срок все, что было унесено вверх, будет возвращено». Правда, при этом процесс перехода пара в жидкость (конденсацию) он рассматривал как превращение одних элементов (огня, воздуха, воды, земли) в другие. Под влиянием холода, например, воздух над землёй и внутри неё переходит в воду. Когда эти трансформации случаются в течение продолжительного времени и над большой территорией – образуется дождь. Если масштабы процесса ограничены сутками и малой площадью – получается роса. Снег – результат замерзания облаков, а иней – результат замерзания пара. Интересно отметить, что слово «метеорология» происходит от греческого «τα μετέωρα» – «предметы в воздухе».

Ученик Аристотеля Теофраст (др.-греч. Θεόφραστος, лат. Theophrastos Eresios; ок. 370–288/285 до н.э.), развивая идеи учителя, ближе всех подошёл к тайнам гидрологического цикла. Он полагал, что, когда облака попадают в холод, мельчайшие капельки воды, из которых они состоят вперемежку с воздухом, замерзают, и вместо дождя идёт снег, хлопья которого содержат воздух. При сжатии снег превращается в воду и уменьшается в объёме, так как воздух из него при этом выходит. Пар отделяется от поверхности воды под действием ветра (!). И при этой гениальной догадке – очередная наивность: «Есть только одна причина дождя, а именно – давление облаков на гору».

Наряду с глубокими размышлениями о природе воды греки очень серьёзно относились к созданию всевозможных гидротехнических сооружений. Одними из классических гидротехнических сооружений Древней Греции являются городские бани – термы, которыми пользовалось всё население.

Таким образом, греки наряду с созданием сказочных мифов и философских трактатов о воде подготовили не только серьёзную базу для развития экологического мышления, но и создали фундамент для научных исследований, связанных с материальной основой воды и её роли в биосфере. Кроме того, они знали толк в создании серьёзных гидротехнических сооружений.

4. Древний Рим

В отличие от греческих философов и учёных-теоретиков, увлекавшихся объяснениями явлений природы, связанных с водой, представители римской цивилизации были в большей степени «инженерами-практиками» и предпочитали изящным теориям строительство не менее изящных (часто вопреки законам физики), но реальных гидротехнические сооружений – акведуков, трубопроводов, портов. В плане же научных концепций римляне явно уступали грекам (Бисвас, 1975).

Тем не менее, опираясь на теоретическую базу, созданную более ранними окружающими цивилизациями, некоторые римляне стали классиками научной мысли. Так, например, муза творчества древнеримского поэта Тита Лукреция Кара (лат. Titus Lucretius Carus, очень часто просто Лукре́ций, ок. 99–55 до н.э.) не только вдохновляла его на прекрасные строки, но и питала также талант естествоиспытателя (Боровский, 1952; Васильева. 1986; Светлов, 1946). В поэме «О природе вещей» («De rerum natura») (О природе вещей, 1936; Тит Лукреций Кар, 1983) он в стихотворной форме тонко заметил, что влага под влиянием «солнечного жара» особенно интенсивно поднимается с поверхности моря. Облака накапливают её подобно «шерстяному руну», впитывающему росу. Тучи, собравшись «большою толпою» изливаются на землю дождём «словно бы топится воск над огнём и стекает по каплям». На втором этапе гидрологического цикла, по мнению поэта:

Морская вода проникает сквозь почву и жидкость,
В землю сочится назад, стекая к источникам водным,
После чего по земле возвращается пресным потоком
Там, где дорогу для волн она влажной пятою пробила.

Таким образом, причина образования рек, по Лукрецию, состоит не в атмосферных осадках, а в инфильтрации морской воды. Реки не могут переполнить море, так как их объем по сравнению с размерами морей – «не более как капля».

В период между 27 и 17 гг. до н.э. в Риме вышла работа архитектора-энциклопедиста Марка Витру́вия Поллио́на (лат. Marcus Vitruvius Pollio; середина I в. до н.э. – начало I в. н.э.) «Десять книг об архитектуре», посвященная императору Цезарю (Марк Витрувий Поллион, 1936; 2003). В восьмой книге речь шла о воде. Важно отметить, что архитектура тогда считалась всеобъемлющей наукой, требующей широкого кругозора. Кроме рекомендаций: как найти воду в обычных условиях, как строить акведуки и канализационные системы, – автор изложил теорию круговорота воды в природе, очень близкую к современной. Следуя взглядам древних греков Гиппократа и Аристотеля, он полагал, что испаряются только самые лёгкие, разреженные частицы воды. Кроме того, он также утверждал, что горные долины получают больше осадков и снег задерживается там благодаря густым лесам, а при его таянии воды «просачиваются глубоко сквозь жилы земли и достигают самого подножия гор, откуда, изливаясь, выбиваются струи родников». Природа горячих источников, по мнению Марка Витрувия Поллиона, состояла в том, что в недрах земли огонь, воспламеняя квасцы, горную смолу или серу, «разгорячает землю над ними» и нагревает таким образом протекающую поблизости подземную воду. Наконец, когда облака наталкиваются на горы, то вследствие удара и «по причине полноты и тяжести» облаков выпадают осадки, питающие реки. При этом в горах их выпадает больше, чем на равнинах.

Римский государственный деятель, философ-стоик, поэт, воспитатель императора Нерона, а в итоге, в его лице, своего собственного палача, Лу́ций А́нней Се́не́ка (лат. Lucius Annaeus Sĕnĕca minor, Сенека Младший или просто Сенека, 4–65 н.э.) в своей работе «Вопросы природы» («Quaestiones naturales») (Титаренко, 2002;Луций Анней Сенека, 2001) делает ряд «гениальных» выводов. Он сказал, что град – это лёд, находящийся в воздухе во взвешенном состоянии, а снег – иней в таком же состоянии. Кроме того философ категорически отвергает дождевое (плювиальное) происхождение рек и источников. По этому вопросу он придерживался взглядов Аристотеля (превращение под землей воздуха и самой земли в воду), а происхождение воды даже не считал нужным обсуждать, так как «она сама является одной из четырех составных частей природы».

Наконец, древнеримский писатель-эрудит и учёный Гай Плиний Старший (лат. Plinius Maior, настоящее имя Гай Плиний Секунд, лат. Gaius Plinius Secundus; 22/24–79 н.э.), составивший в 77 году практически первую энциклопедию природных, а также искусственных предметов и явлений, в своём монументальном труде «Естественная история» (лат. Naturalis historia) (Литичевский, 1995; Старостин, 2007 а,б) по поводу природы рек и источников высказал мнение о том, что «земля открывает свои недра, и вода пропитывает всю землю изнутри, снаружи, сверху; её жилы расходятся во всех направлениях, как связующие звенья, и достигают даже самых возвышенных гор; там, подгоняемая воздухом и выталкиваемая тяжестью земли, вода с силой выплёскивается как из трубы».

Таким образом, даже этих нескольких дошедших до нас мыслей гениальных представителей Древнего Рима вполне достаточно, чтобы понимать уровень осведомленности и подготовленности этой цивилизации для дальнейшего развития науки и создания большого количества инженерных сооружений, связанных с водными ресурсами. По сравнению со «скромным вкладом» римской цивилизации в теорию строения окружающего мира, её успехи в инженерном использовании воды были намного шире. Считается, что Древняя Римская цивилизация в плане строительства гидротехнических сооружений по своему объёму и размаху превзошла всех своих древних предшественниц. Известно, что для использования подземных вод жители Древнего мира строили искусственные русла, по которым воды подземных источников и водоносных слоёв отводились на большие расстояния в места их использования. У разных народов эти подземные тоннели или искусственные русла назывались синоры, а также канаты или акведуки (от лат. aqua — вода и duco — веду) – водовод (канал, труба) для подачи воды. В узком смысле под акведуком понимают не всю систему водопровода, а лишь её часть, являющуюся переправой через реки, овраги, дороги.

Интересно вспомнить, что самые древние (1200 г. до н.э.) подземные туннели для воды – синноры – были обнаружены в Палестине и Сирии. Их строили с целью скрыть от неприятеля выходы к источникам воды, находившиеся обычно у подножия холмов, на вершинах которых располагались сами города. Глубокая шахта, вырытая на территории города, соединялась с источником подземным туннелем, по дну которого прокладывался водовод. На западе Иерусалима сохранился синнор «Силоамская Купель» длиной более 500 м, построенный в 700 г. до н.э.

Грандиозная сеть канатов и акведуков была создана жителями государства Урарту (территория нынешней Армении). При завоевании этого государства (721–705 г. до н.э.) ассирийский царь Саргон II был поражен этими гидротехническими сооружениями (Якобсон, 1989), с помощью которых Урса, побежденный им царь города Улху, «вывел из глубины земли бесчисленные потоки на поверхность».

Аналогичные туннели для отвода подземных вод строились и на огромной азиатской территории от Ирана до Индии. При этом некоторые туннели располагались на глубине свыше 100 м. В Средней Азии эти сооружения сегодня называют кяризами. При создании таких сооружений выкапывается система колодцев в направлении отвода грунтовых вод, а затем колодцы под землёй соединяются туннелем.

Считается, что строительство акведуков началось в Риме, когда население этого города превысило миллион жителей. Поэтому появилась потребность в снабжении города не только водой для питья, но и для технических целей. Более того, римляне желали создать повсеместный комфорт. Безусловно, можно было брать воду из колодцев, но рост потребления заставил делать прямой подвод воды из горных источников. Римские акведуки были чрезвычайно сложными сооружениями. Интересно отметить, что технологически они не устарели даже через тысячу лет после падения Римской империи. В Риме первый акведук был построен Аппием Клавдием Крассом (лат. Appius Claudius Crassus, ок. 350–273 гг. до н.э.) – строителем знаменитой Аппиевой дороги (312 г. до н.э.) от Рима на юг Италии, остатки которой сохранились до наших дней. К III веку до н.э. в Риме было сооружено уже 11 акведуков. В дальнейшем акведуки стали называть «первыми плодами прозорливости и величия Рима». Вода из них использовалась для множества бытовых нужд, в том числе и в не менее известных сооружениях Вечного Города – римских термах. В Древнем Риме термы возникли по греческому образцу и стали центрами общественной жизни (Сергеенко, 1963; Бисвас, 1975). На латинском языке термы назывались бальнеум – «изгоняющая боль, развевающая грусть». В дальнейшем это слово трансформировалось в более нам знакомое – баня.

Сохранилось много письменных и вещественных доказательств применения в разных цивилизациях водных процедур для лечения человеческих недугов. В Древнем Египте (папирус Эберса, примерно XVI в. до н.э.), в цивилизации Мохеджо-Даро (остатки купален и бассейнов в Пакистане 1800 г. до н.э.), в Древней Индии (в Ведах упоминается о 14 видах воды, используемых с этой целью), на острове Крит (ванны, туалеты, бассейны и бани дворца Миноса), в Финикии (мраморные туалеты и парные бани в скалах древнего города Лептис Магна – 2 тыс. лет до н.э.), бани-вигвамы у индейцев Северной Америки, а также бани в сене и траве у древних инков (Марчукова, 2003).

Тем не менее римляне и здесь всех перещеголяли своими объёмами и пафосом. По свидетельству сирийского грека, по духу патриота римской империи – историка Аммиана Марцелина (лат. Ammianus Marcellinus; около 330 – после 395), римские термы по площади (12 гектаров и более) занимали целый небольшой город (Аммиан Марцеллин, 1994). Первые термы выстроил в Риме в 25–19 годы до н.э. Агриппа  (лат. Marcus Vipsanius Agrippa; 63–12 до н.э.), завещавший их в бесплатное пользование римскому населению. В Риме недалеко от развалин Колизея сохранились остатки терм императора Каракаллы. Они могли одновременно вместить 2500 человек и представляли целый лечебно-оздоровительный спортивный комплекс, включавший несколько спортзалов и залов «для потения», семь парилок, три бассейна, площадки для игры в мяч, стадион, библиотеку, буфет. Таких терм на заре империи в Риме насчитывалось около 180, а в период ее расцвета (II-III вв.) – более 800. Самая большая из них, терма императора Диоклетиана, вмещала 3500 человек.Пар в термах шел, в отличие от русской бани, снизу – из отверстий в разогретом полу, поэтому посетители обували деревянные сандалии (Сергеенко, 1960). Самое удивительное, что отапливались эти спортивные городки нефтью, так как для нагрева морей воды, используемой в термах, не хватило бы лесов всей Римской империи. Важно отметить, что эту удивительную жидкость знали и использовали в бытовых целях не только в Древнем Риме, но и в Древнем Египте, Вавилоне, Персии и Китае.

Всемирный потоп как первое нравственно-экологическое предупреждение неразумному человечеству

В 1854 г., в результате раскопок экспедицией Британского музея столицы ассирийских царей Ниневии, был обнаружен разрушенный завоевателями дворец последнего царя Ашшурбанапала (668–627 гг. до н.э.) (Садаев, 1979). Во дворце хранилась «жемчужина древней эпохи» – библиотека, состоявшая из 30 тысяч глиняных плиток, покрытых клинописными знаками. Только в 1872 году английский археолог Джорж Смит (англ. George Smith, 1840–1876) сумел расшифровать эти письмена и прочитать клинописный рассказ о подвигах Гильгамеша – легендарного правителя древнего шумерского города Урука (шумер. Унуг, библейск. Эрех, греч. Орхоя, соврем. Варка); в 3-м тысячелетии до н.э. древний город-государство шумеров в Южном Двуречье (Южный Ирак), который просуществовал с ХХХ века до н.э. по III век н.э., т.е. более 3 тыс. лет (Белицкий, 1980; Кьера,1984; Вигасян и др., 2003; Гласснер, 2012).

В «Эпосе о Гильгамеше» или, как его ещё называют, поэме «О всё видавшем» (аккад. ša nagba imuru), излагалась история потопа, который боги обрушили на род человеческий, дабы уничтожить его за грехи (Эпос о Гильгамеше, 2006). Этот рассказ очень напоминал ученым знакомое из Библии описание Всемирного потопа, после которого, как известно, спасся только один праведник Ной. Как и в библейском сказании, в «Эпосе о Гильгамеше» герой был предупрежден о грядущем потопе и поэтому получил от Бога совет построить ковчег. Были там и история с вороном, ласточкой и голубем, выпущенными после бури искать сушу, совпали указания и по длительности потопа. 

Самое интересное, что из текста табличек других временных периодов, найденных в разных районах Междуречья, следовало то, что в Месопотамии был не один, а даже несколько «местных Ноев»: у шумеров – Зиусудра, у ассирийцев – Утнапиштим, а у вавилонян – Атрахасис (Сказание об Атрахасисе, 2000).

Трудно представить, какое потрясение испытал европейский цивилизованный мир после открытия Смита. Оказалось, что в мире, наряду с ветхозаветным сказанием о Всемирном потопе, существовали и более древние описания аналогичных потопов. Более того, все они были очень сходными по описанию происходящего во время потопа. Дальнейшие открытия ХХ века показали, что эти потрясения были далеко не последними.

Так, в 1950 г. в Нью-Йорке вышла книга Иммануила Великовского «Миры в столкновении» (Великовский, 2002). В ней автор, «проанализировав огромный документальный материал, собранный по страницам священных книг, летописей, эпосов и преданий народов мира,… воссоздаёт из тысячи осколков распавшуюся мозаику космических катастроф, разрушая наши привычные представления о неизменности мира, в котором мы живём». Факты, приведённые автором и не опровергнутые ни одним современным учёным, свидетельствовали о том, что на планете нет практически ни одной цивилизации, культурное наследие которой не сохранило бы сведений о местных природных катаклизмах, свалившихся на головы соответствующего народа. 

География легенд о «Всемирном потопе» и других катастрофах, как и перечень их многочисленных источников, весьма обширна. В легендах и мифах Древней Греции есть, например, рассказ о ливне, который обрушил Зевс-громовержец на землю за распутный образ жизни её обитателей. Прометей успел предупредить о наводнении своего сына – и тот спасся. В честь него легендарную катастрофу (II тыс. лет до н.э.) называют «Потоп Девкалиона» (др.-греч. Δευκαλίων – в древнегреческой мифологии прародитель людей после потопа). Аналогичные сюжеты, сохранившиеся в устных преданиях или письменном виде, содержатся еще во множестве произведений древних народов со всех уголков планеты. К ним относятся: собрание преданий Скандинавии «Эдда»; древнеиранский религиозный памятник «Авеста»; древнеиндийские «Веды» и сборник гимнов «Шатопатха брахмана»; сказания жрецов «Чилай Балам»; священная книга «Пополь-Вух» и летописи майя, привезенные в Европу конкистадором Кортесом; финский эпос «Калевала»; японские летописи «Нихонги»; исторические тексты Конфуция о временах правления в Китае императора Яо (XXIII в. до н.э.); предания народов Полинезии, Австралии, Бирмы; легенды индейцев Северной Америки и многие другие.

У каждого народа была своя легенда. Более того, даже в пределах одного государства или даже его части могло существовать несколько вариантов легенд, связанных с потопом и его завершением. Так, например, только в Южном Китае существовало как минимум четыре традиции описания потопа.

В одной из легенд индуистской мифологии функция Бога была переложена на рыбу. По этой легенде Вайвасвата, седьмой из родоначальников человеческого рода (Ману), во время купания случайно поймал крошечную рыбку, которая обещала спасти его от грядущего потопа, если он поможет ей вырасти. Рыба, которую звали Матсья-аватара (была воплощением Вишну), выросла до огромной величины, и по её совету Вайвасвата построил корабль и привязал его к рогу рыбы. На корабль он взял многих мудрецов (Риши) и семена всех растений. Рыба пригнала корабль к горе, а когда воды отхлынули, Вайвасвата принёс богам жертву…

Интересно отметить, что даже центральная часть современной европейской территории России не избежала легенд о потопе. Так, например, в древней башкирской мифологии потоп, во время которого водой была покрыта вся земля, именуется как Туфан. Потоп упоминается в эпосе Урал-батыр, где Шульген, брат Урала, добывает волшебный жезл, которым он и устраивает всемирный потоп (Мифы народов мира, 1991-1992; Пополь-Вух, 1993; Баландин, 2003; Котов, 2006).

Но что удивительно – в этом море свидетельств водных катастроф нет ни одного упоминания об аналогичных проблемах в Египте, связанных с Нилом.

Причина таких странных обстоятельств, по мнению многих исследователей реальности феномена Всемирного потопа, вероятно состоит в том, что в Древнем Египте Нил был, прежде всего, кормильцем, так как от его вод здесь зависело производство практически всех видов товаров. Он был божеством, которое разрешалось только восхвалять, чтобы не накликать беду. Поэтому, по-видимому, этой реке, с одной стороны, прощались «маленькие шалости» в виде больших наводнений. С другой – не исключено, что больших серьёзных катаклизмов, связанных с водами Нила и дополнительной помощью в этом дождей, в Древнем Египте не было.

Вероятно, для других народов мира реки не имели такого уникального жизненного значения. Поэтому их «проделки» в виде больших и малых наводнений, наоборот, тщательно фиксировали и передавали из поколения в поколение, украшая новыми подробностями. Жители Месопотамии, несмотря на их определённую зависимость от настроения водных артерий, также не боялись рассказывать о «шалостях» своих рек. А так как их цивилизации оказались такими же древними, как и «лояльная» к Нилу египетская, то «испорченный телефон» катастроф (передача по миру сведений о наводнениях), вероятно, начал работать именно отсюда. Поводов для этого было предостаточно. Тигр и Евфрат спокойными реками не назовешь, как, впрочем, и многие другие водные артерии мира, часто досаждавшие населению и порождавшие в связи с этим в разных уголках света местные легенды о потопах (Флиттнер, 1958; Церен, 1966; Ллойд, 1972).

Например, как уже было сказано выше, сильные наводнения в Междуречье не являлись редкостью. При одном из таких наводнений вода поднималась над сушей на семь метров. О природе такого мощного наводнения и можно было узнать из найденных глиняных табличек, ставших «Эпосом о Гельгамеше». Так, в этом эпосе говорится, что перед потопом «с основания небес встала черная туча... Первый день бушует южный ветер…». В других шумерских табличках этого времени говорится о сильных дождях, принесенных бурей. Именно такие ситуации складываются и сегодня в период катастрофических наводнений на Тигре и Евфрате. Это происходит потому, что при прохождении северной периферии тропического циклона над акваторией Персидского залива сильный устойчивый ветер южной четверти вызывает мощный нагон морских вод в реки. По этой причине на протяжении сотен километров нижнего течения они выходят из берегов. Этот же циклон несет на территорию Месопотамии черные дождевые тучи «с основания небес», обрушивая на Междуречье лавину воды сверху. Если к этим проблемам еще присоединить активное таяние снегов в верховьях Тигра, Евфрата и их притоков, то в результате получится «Всемирный потоп» в региональном варианте. Поэтому население приустьевых районов Тигра и Евфрата веками боролось с этими явлениями, укрепляя каменными и земляными валами русла рек.

При анализе реальности и периода происхождения Всемирного потопа нельзя забывать и о других научных взглядах на это или эти события. В связи с тем, что история о «Всемирном потопе» распространена у многих народов, обитающих за десятки тысяч километров друг от друга, считать это лишь легендой по меньшей мере некорректно. Поэтому, скорее всего, древним людям реально пришлось пережить ужас этой глобальной катастрофы, которая и стала впоследствии элементом многочисленных мифов и легенд у самых разных народов мира. Многие исследователи связывают происхождение потопа с исчезновением ледникового щита, покрывавшего северное полушарие 8-16 тысяч лет назад. Геологическими свидетельствами Потопа считаются донные и прибрежные отложения «потопных» бассейнов (Гросвальд, Котляков, 1989; Гросвальд, 1999; Ryan, Pitman,1999; Чепалыга, Киосак, 2014; Ivanova et al., 2014, 2015).

Ряд исследователей считает, что прообразом «Всемирного потопа» является резкое поднятие уровня воды в Азово-Черноморском и Каспийском бассейнах. Так, по гипотезе Райта и Питмена, Всемирный потоп являлся отражением глобального процесса подъёма уровня вод Мирового океана, в результате которого примерно 7,5 тыс. лет назад воды Чёрного моря достаточно резко поднялись на 140 метров (Ryan, Pitman, 1999).

По данным А.Л. Чепалыги эпицентром потопа было древнее Каспийское (Хвалынское) море. В нём сконцентрировалась основная масса вод, которые переливались в Чёрное море. В результате этого потопа Хвалынское море разлилось на площади около миллиона км², а вместе с Арало-Сарыкамышским бассейном его акватория составляла 1,1 млн. км², что в три раза больше современного Каспия. Объём накопившихся водных масс равнялся 130 тыс. км³ и превышал современный в два раза. Что касается событий собственно Потопа, то при этом был затоплен почти 1 миллион км² низменных территорий в Прикаспийской равнине (Чепалыга, 2002; 2004).

Таким образом, у нас есть все основания считать, что наши древние предки реально пережили глобальную природную катастрофу в виде потопа, закончившего свою «назидательную» природную деятельность на Земле примерно 7,5 тыс. лет назад. Более того, не исключено, что многим народам пришлось пережить и не менее страшные локальные потопы, которые и легли в основу местных легенд практически всех этносов.

В Ветхом Завете, скорее всего, описаны природные события, происходившие в Понто-Каспийском бассейне, а литературный базис описания самих событий был позаимствован из описаний потопа, случившегося в Месопотамии еще в дошумерский период после трагического совпадения гидрометеорологических и климатических обстоятельств, описанных в «Эпосе о Гельгамеше». Не исключено, что события были связаны.

Можно предполагать, что народы, жившие на территории Средиземноморья и Понто-Каспийского бассейна, бережно хранили и передавали из поколения в поколения легенды о потопе на море и в Междуречье. Так, например, греки, опираясь на историю, описанную в «Эпосе о Гельгамеше», могли использовать её сюжеты в своих легендах и мифах, в частности, в мифе о Потопе Девкалиона.

Составители Ветхого Завета дольше греков собирали информацию и более тщательно обдумывали сведения о фактах наводнений по всему миру, а в итоге обобщили их в виде назидательного библейского варианта уже Всемирного потопа с глубокомысленной моралью.

Итак, природные катаклизмы, связанные с «очищающим» действием воды: таянием ледников, ливнями, наводнениями, а в итоге «Всемирным потопом», положенным в основу Ветхого Завета, – стали первыми экологическими предупреждениями неразумному человечеству. Таким образом была подготовлена платформа для формирования нового мышления у людей, а также глубокого научного интереса к свойствам воды. Для многих народов вода стала святой. Более того, именно она стала той субстанцией, которая после омовения, крещения или её принятия (питья), должна была духовно и нравственно изменить человека,

История изучения природы и свойств воды

В своё время американские физики Дж. Дэй (John A. Day) и К. Девис (Kenneth S. Davis) назвали воду зеркалом науки (Девис, Дэй, 1964). Перефразируя это выражение, выдающийся отечественный исследователь и популяризатор науки Владимир Фёдорович Дерпгольц писал: «…отношение к воде – зеркало учёного-естествоиспытателя». Чем серьёзнее учёный относится к воде, тем выше он как учёный стоит в ряду своих коллег. Жизнь возможна даже без кислорода (анаэробы), но невозможна без воды (Дерпгольц, 1979).

Как уже было сказано выше, в течение многих тысячелетий люди считали, что именно вода обладает свойствами, необходимыми для развития жизни, но впервые основой жизни воду назвал выходец из Малой Азии древнегреческий мыслитель, философ и математик Фалес Милетский. Он был основателем милетской (ионической) школы, с которой и начинается вся история европейской науки. Более того, именно Фалес Милетский входил и входит в список «семи мудрецов», заложивших основы греческой культуры и государственности (Панченко, 1989; Асмус, 1998). Фалес Милетский считал, что всё рождается из воды; всё возникает из воды и в неё превращается. Начало элементов, сущих вещей есть вода; начало и конец Вселенной есть вода. Всё образуется из воды путём её затвердевания/замерзания, а также испарения; при сгущении вода становится землей, при испарении становится воздухом. Причина образования/движения – дух (гр. πνεῦμα), «гнездящийся в воде» (Махлак, 2009; Петрова, 2008).

Интересно отметить, что если в III–I тысячелетиях до н.э. в исторических материалах можно найти много различных суждений о воде, то в начале I тысячелетия новой эры о воде практически не говорилось. Не исключено, что это могло быть связано с религиозной закрытостью вопросов о воде. Тем не менее, в конце VI – начале VII столетия в Испании появляется целый ряд серьезных научных трудов, в которых рассматриваются вопросы, связанные с водой. Их автором был причисленный к лику святых католической церкви сторонник взглядов Аристотеля испанский епископ Исидор Севильский (исп. Isidorus Hispalensis, ок. 560–636) (Уколова, 2010; Рюкуа, 2014). В своём двадцатитомном научном энциклопедическом труде «Начала» («Origines»), он описал лечебные свойства различных источников и озер, упомянул об океане и Средиземном море, о заливах, проливах и течениях океана, а также повторил концепцию Платона о Тартаре. В трактате «О природе вещей» изложил символическое и аллегорическое истолкование видимой Вселенной (Бисвас, 1975).

Несколько позже была написана еще одна книга «О природе вещей». Интересно отметить, что её автором также был монах. Более того, канонизированный сразу двумя церквями, католической и русской православной. Его имя, оставшееся в истории, звучало как Беда Достопочтенный (лат. Beda Venerabilis, англ. BedetheVenerable) (ок. 672/673–735). Правда, имя Достопочтенный (лат. venerabilis) Беда получил только после смерти. Помимо того, что Беда Достопочтенный является основателем английской истории, в своём труде «О природе вещей» он, обобщив сведения многих античных источников, уделил достаточное внимание темам, связанным с водой. Им были рассмотрены вопросы о воздухе, облаках, небесных водах и дождях, а также о связи воды с землей: «Творец опоясал (земной) шар водой по самой середине, и вода отовсюду сбегается к центру и не может упасть, так как под ней всегда земля… Они взаимно объемлют друг друга…» (Ненарокова, 2003; Петрова, 2012). К сожалению, его работы практически ничего нового в теорию природы воды не добавили (Бисвас, 1975).

Настоящий толчок к развитию изучения природы и свойств воды дало учение Леонардо да Винчи (итал. Leonardo di ser Piero da Vinci; 1452–1519) о круговороте воды в природе. По сути дела, он сформулировал основные положения современной концепции гидрологического цикла, но, к сожалению, ошибочно представлял путь воды из океана на вершины гор – не в процессе испарения и переноса с облаками, а по «земным жилам». Тем не менее, именно Леонардо да Винчи первым пришёл к выводу о неразрывности свободного потока воды, скорость которого он экспериментально измерял как с помощью поплавков, так и с помощью красителей в искусственных лотках-бассейнах. В 1502 г. при строительстве порта Чезенатико знание особенностей морских берегов и режима движения наносов помогло ему учесть вдольбереговое перемещение наносов и избежать заиления порта посредством сооружения ограждающих молов. Очевидно, именно в связи с этим им был изречен мудрейший совет для морских исследователей всех времён и народов: «Изучая движение воды, не забудь из каждого обнаруженного явления сделать вывод для практики, чтобы твоя наука не осталась бесполезной». Кроме того, гениальный Леонардо да Винчи также считал, что «воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле» (Бисвас, 1975; Волынский, 1997; Кэмп, 2006; Николл, 2006; Капра, 2011).

Чуть позже, вероятно используя множество нереализованных идей Леонардо да Винчи, в развитие науки о воде внёс свой определенный вклад известный итальянский врач, математик и астролог Джероламо (Джироламо, Иероним) Карда́но (лат. Hieronymus Cardanus, итал. Girolamo Cardano, Gerolamo Cardano; 1501–1576). Джероламо Кардано разделял созданную еще в III веке до н.э. теорию, объяснявшую приливы и отливы действием Луны и Солнца, но упростил структуру Вселенной до трёх элементов. Он исключил огонь и оставил воздух, воду и землю. По его мнению, причина образования подземных вод – их просачивание с поверхности и конденсация подземного пара, получающегося в результате нагрева просочившихся вод жаром горящего в недрах земли асфальта. Джероламо Кардано интересовали вопросы, связанные с расширением водного пара, а его книга «О тонких материях» («De subtilitate rerum»), переведенная во Франции, служила популярным учебником по статике и гидростатике в течение всего XVII века (Бисвас, 1975; Гутер, Полунов, 1980; Кардано, 2012).

Примерно в это же время работал и сторонник идей Аристотеля – Георгий Агрикола (лат. Georgius Agricola), настоящее имя – Георг Павер (нем. Georg Pawer) или Георг Бауэр (нем. Bauer, то есть крестьянин) (1494–1555), выдающийся немецкий ученый, считающийся одним из основателей минералогии (Шухардин, 1955). В 1544 г. им была написана работа «De Ortu et Causis Subterraneorum», а в 1545 году – «De Natura Quae Effluunt ex Terra», посвящённые физическим основам геологии. В них Георгий Агрикола описал ветер и воду как важные геологические силы. Более того, очень важно отметить его отношение к природе. Не исключено, что Георгия Агриколу можно считать одним из первых идеологов охраны окружающей среды. В своей работе «De Re Metallica Libri XII» он писал: «Леса и рощи вырубаются, а затем уничтожаются звери и птицы, очень многие из которых являются приятной пищей для человека. Кроме того, после промывки руд использованная вода отравляет ручьи и потоки, и либо уничтожает рыбу, либо вынуждает её мигрировать. Поэтому жители этих регионов … испытывают значительные трудности в приобретении необходимого для жизни …» (Агрикола, 1986).

Во Франции в это же время работал блестящий художник-керамист и естествоиспытатель Бернар Палисси (фр. Bernard Palissy; ок. 1510 – ок. 1589) (Карпенко, 2004). Результаты своих исследований он опубликовал в трактате «Чудесные рассуждения о природе минеральных вод и источников … металлов, солей и солончаков, камней, земель, огня и эмалей» (1580). Эта книга считается первым сочинением по минералогии на французском языке. Бернар Палисси не верил, что в недрах земли воздух превращается в воду. Он был уверен, что «ручьи, спускающиеся с гор, не очень велики, они постепенно увеличиваются в размерах и умножаются в числе благодаря помощи со всех сторон…» (Бисвас, 1975).

Наконец, французский протестант по убеждению, блестящий инженер, философ, математик и профессор из Орлеана Жак Бессон (Jacques Besson, 1540–1573) в 1559 году опубликовал свою книгу о вытяжке масел и воды из лекарственного сырья. В 1567 году на свет появилась его книга «Le Cosmolabe», в которой содержалось детальное описание прибора для использования в навигации, геодезии, картографии и астрономии. Самое главное, что уже в 1569 г. Жак Бессон, скорее всего чисто интуитивно, практически верно сформулировал суть гидрологического цикла, заключив при этом, что «морская вода соленая с самого момента своего сотворения, а значит, никакое объяснение здесь не нужно!» (Бисвас, 1975; Keller, 1976).

В XVII веке немецкий монах-иезуит, ученый-энциклопедист и изобретатель Афанасий Кирхер (нем. Athanasius Kircher, 1602–1680) в книге «Подземный мир» «Mundus subterraneus» (1664) изложил теорию вулканизма и циркуляции подземных вод, а также предложил очередную модель круговорота воды в природе. Согласно ей в недра Земли (пустоты, рассеянные в коре) вода поступает со дна океанов через воронки (подобие тартар Платона), образуя при этом на морской поверхности огромные круговороты. Далее из пустот она под давлением земли выносится реками обратно в море (Бисвас, 1975; Насонов, 2009).

Современник Кирхера, известный немецкий математик, астроном, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы и изобретатель телескопа Иоганн Кеплер (нем. Johannes Kepler; 1571–1630) (Храмов, 1983; Лишевский, 1986), издал в 1619 г. в Линце книгу «Гармония мира». В ней он представил Землю живым организмом-чудовищем, внутри которого протекает процесс «переваривания» и «усвоения» воды, поглощаемой из океана, а его отходы выделяются через источники на суше. Круговорот воды, таким образом, приравнивался автором к обмену веществ в живом организме (Белый, 1971; Бисвас, 1975; Паули, 1975; Храмов, 1983; Лишевский, 1986).

Компромиссной гипотезой между взглядами Аристотеля и современников по вопросу происхождения рек была теория Бернхардуса Варениуса (нем. Bernhard Varen, лат. Bernhardus Varenius; 1622–1650/1651). Прежде всего важно отметить, что этот самый молодой (прожил всего 28 лет), но самый известный географ того времени, выделил географию из системы европейских знаний в отдельную науку, определив в общем виде её цель, задачи, методы исследований и области применения. То есть Бернхардус Варениус практически был основоположником географии как научной дисциплины. В своем фундаментальном труде «География генеральная…» («Geograpia generalis inqua affection esgeneralis»), переведенном и опубликованном в России при Петре I в 1718 году, соглашаясь с ролью морской воды в глобальном круговороте воды в природе, он не отвергал также значение осадков и превращения под землей воздуха в воду (Быкова, Гуревич, 1955; Бисвас, 1975; Развитие физико-географических наук…, 1975).

Изучая погодные явления на Земле и её магнитные поля, океанские приливы и отливы, впервые понял сущность и значение большого круговорота воды в природе знаменитый английский королевский астроном, геофизик, математик, метеоролог Эдмунд Галлей (англ. Edmond Halley, 1656–1742), дав ему название «Grand Phainomenon» – «Великое явление природы». Важно отметить также, что Эдмунд Галлей добился успеха в исследовании подводных глубин. Он одним из первых придумал, а в итоге сконструировал два подводных колокола (Биография Эдмунда Галея; Колчинский и др., 1986).

В конце XIX в. австрийский геолог Эдуард Фридрих Зюсс (нем. Eduard Suess; 1831–1914) в своём труде «Лик Земли» («Das Antlitz der Erde») (1883-1888 гг.) подвёл итог развития геологической науки в мире. Более того, он привёл в стройную систему важнейшие формы земной поверхности и установил связь современного распределения морей, океанов, материков и горных цепей с геологической историей Земли. Предложил термин «биосфера». Ему также принадлежит гипотеза о существовании океана Тетис (1893). Что касается воды, то именно он объяснил природу подземных вод как результат выделения их из расплавленной магмы (Обручев, 1937; Добровольский, 2003).

Наконец, в 1884 г. вышла работа выдающегося русского климатолога и географа Александра Ивановича Воейкова (1842–1916) «Климаты земного шара» (СПб., 1884, издано также с дополн. на немецком яз., Иена, 1887), в которой он сформулировал основное положение о природе речных вод: «При прочих равных условиях, страна будет тем богаче текучими водами, чем обильнее осадки и чем менее испарение как с поверхности почвы и вод, так и растений. Таким образом, реки можно рассматривать как продукт климата». Кроме того, в данном разделе важно также перечислить и другие работыА.И. Воейкова, связанные с функционированием гидросферы: «Климаты земного шара и в особенности России» (1884); «Распределение осадков в России» («Записки Императорского русского географического общества», т. VI); «Снежный покров, его влияние на почву, климат и погоду» (там же, т. XVIII); «Наши реки» (2 ст. в «Русской мысли» 1877-1878); «Климатические условия ледниковых явлений» («Зап. Минер. общ.», 1881); «О некоторых условиях распределения тепла в океанах и их отношениях к термостатике земного шара» («Известия Императорского русского географического общества», 1883); «Способы воздействия человека на природу» («Русское обозрение» 1892, кн. IV) (Александр Иванович Воейков [сайт]; Творцы отечественной науки…,1996)

Наряду с интересом к изучению процессов, связанных с происхождением и глобальным круговоротом воды, людей также интересовали вопросы о свойствах самой воды. В течение многих тысячелетий люди накапливали эти знания, но лишь в 1832 г. вышла книга английского натуралиста Вильяма Вивела (WiliamVivel) «Астрономия и общая физика в отношении к теологии природы», в которой автор сделал выводы об уникальных свойствах воды – веществе, созданном именно для жизни (цит. по Степанову, 2007). Но, как уже было сказано выше, этому предшествовали годы размышлений и исследований.

Интересно отметить, что изучение свойств воды началось задолго до определения её химического состава. Так, итальянский математик, механик, физик, астроном и философ Галилео Галилей (итал. Galileo Galilei; 1564–1642), заложивший фундамент экспериментальной физики и классической механики, помимо наблюдений с использованием телескопа за небесными светилами, активно интересовался водой и телами, плавающими в воде. Более того, в 1612 году он обратил внимание на изменение плотности воды в зависимости от её физического состояния, а также подметил, что лёд имеет меньшую плотность по сравнению с водой и это обусловливает его плавучесть (Галилео Галилей, 1932; Цейтлин, 1935; Степанов, 2007).

Несколько позже, в 1665 году, первый президент французской Академии наук, основоположник теории вероятности, нидерландский математик, механик, физик и астроном Христиан Гюйгенс ван Зёйлихем (нидерл. Christiaan Huygens; 1629–1695) предложил принять температуру кипения и температуру плавления воды за начальные точки шкалы температуры. Интересно отметить также, что в 1672 г. он обнаружил ледяную шапку на южном полюсе Марса, что расширило понимание в отношении диапазона существования воды (Веселовский, 1959; Храмов, 1983; Колчинский и др., 1986; Степанов, 2007).

В 1772 г. французский физик, геолог и метеоролог Жан Андре Делюк (фр. Jean André Deluc, 1727–1817),изучаязакономерности изменения плотности воды от изменения температуры окружающей среды, выявил, что максимальная плотность воды достигается при 4 градусах Цельсия. В конце XVIII в., при создании метрической системы мер и весов, эти наблюдения были использованы для определения единицы массы – килограмма (Степанов, 2007).

В 1766-1785 гг. член Лондонского королевского общества физик и химик Генри Кавендиш (англ. Henry Cavendish; 1731–1810) проводит ряд работ с газами. Основное внимание его первых работ было уделено изучению водорода. Он показывает, что водород в 11 раз легче воздуха, и это наводит его на мысль об использование водорода в воздухоплавании. Помимо водорода, его начинают интересовать углекислота и газы, образующиеся при гниении. В результате этих работ в 1766 году появляется книга «Искусственный воздух» – «Factitious Airs», в которой Генри Кавендиш излагает данные чрезвычайной важности. Он рассказывает о составе и свойствах воды. Именно Генри Кавендиш впервые показывает, что вода представляет собой не единый неделимый химический элемент, как ранее полагали многочисленные исследователи, а является соединением двух веществ, находящихся в определенных весовых соотношениях. Более того, в 1781-1782 гг., взрывая электрической искрой смесь водорода и кислорода, он впервые синтезировал воду (Храмов, 1983; Степанов, 2007).

Большой вклад в понимание свойств и состава воды внёс французский естествоиспытатель, основатель современной химии Антуан Лоран Лавуазье (фр. Antoine Laurent de Lavoisier; 1743–1794). Опираясь на открытие кислорода (1774 г.), сделанное английским химиком Дж. Пристли и шведским химиком Карлом Шееле, А. Лавуазье в 1775 г. представляет в Академию мемуар «Sur la nature du principe qui se combine avec les métaux pendant leur calcination et qui en augmente le poids» («О сущности природного вещества, которое соединяется с металлами во время их прокаливания и увеличивает их вес»), в котором определяет роль кислорода в образовании различных химических соединений и показывает, что кислород является одной из составных частей воздуха. 24 июня 1783 г. на заседании Академии А. Лавуазье вместе с французским физиком и математиком Пьером-Симоном де Лапласом (фр. Pierre-Simon de Laplace; 1749–1827) продемонстрировали горение водорода в кислороде. Собрав немного продукта реакции горения, Лавуазье и Лаплас обнаружили, что это совершенно чистая вода. Важно отметить также, что Антуан Лавуазье и Пьер-Симон де Лаплас, занимаясь в 1779-1784 гг. вопросами теории теплоты, изобрели ледяной калориметр и провели измерения тепловых эффектов химических реакций, заложив тем самым основы новой науки – термохимии. Кроме того, Лаплас опубликовал ряд работ по теории капиллярности и установил закон для капиллярного давления воды, а в 1809 г., занимаясь проблемами акустики, он вывел формулу для скорости распространения звука в воздухе, а также провёл ряд исследований относящихся к гидродинамике. В 1785 году А. Лавуазье совместно с другим французским учёным, математиком Жаном Батистом Мари Шарль Мёнье (фр. Jean-Baptiste Marie Charles Meusnier de la Place, 1754–1793) определили количественный состав водорода и кислорода в воде. Интересно отметить, что с тех пор один из химических элементов, входящих в состав воды, обозначаемый как «Н», получил название «водород» – «Hydrogen» (от греч. hydrogenes – порождающий воду) (Фрицман, 1935; Волков и др., 1991; Степанов, 2007).

В 1800 г. английские ученые Уильям Николсон и Энтони Карлейл провели обратный эксперимент. Они с помощью «гальванического электричества» смогли разложить воду на водород и кислород. Таким образом, разложение и синтез воды разными исследователями показали сложность её состава, а в итоге это дало возможность установить формулу воды (Будрейко, 2009; Бурков, 2006; Степанов, 2007).

Несколько позже, в 1824-1830 гг., французские учёные Доминик Франсуа Жан Араго́ (фр. Dominique François Jean Arago; 1786–1853) и Пьер Луи Дюлонг (фр. Pierre Louis Dulong; 1785–1838), в связи с созданием паровой машины, начали заниматься изучением изменения давления водяного пара в зависимости от изменения температуры (до 224°C). В результате этих работ параллельно была выполнена экспериментальная проверка закона Бойля-Мариотта при давлениях до 27 атм. Интересно отметить, что в 1830 г. П. Дюлонг изобрёл водяной калориметр. Не менее интересным является и тот факт, что Д. Араго, живя на геодезической станции в Испании и периодически наблюдая за подводными камнями, начал заниматься исследованиями, связанными с изменением отношения света, отражающегося от поверхности воды под разными углами, к свету, отраженному от морского дна. Ряд трудов Доминика Араго, в частности, связанных в той или иной степени с функциональной активностью воды, например, «Гром и молния», «Историческая записка о паровых машинах», были переведены и уже в 1859 и 1861 гг. изданы в Санкт Петербурге (Храмов, 1983; Волков и др., 1991; Степанов, 2007;).

В 1860 г. Дмитрий Иванович Менделеев (1834–1907) открыл «температуру абсолютного кипения жидкостей», или, по-другому, – критическую температуру. 31 января 1865 года на заседании Совета физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета он защитил докторскую диссертацию «О соединении спирта с водой». В этой работе были установлены пропорции соотношения спирта и воды, при которых происходит предельное уменьшение объёма смешиваемых жидкостей. Эта работа стала основой учения о растворах. В 1880-е годы Дмитрий Иванович вновь уделяет большое внимание изучению растворов, а также публикует работу «Исследование водных растворов по удельному весу». Наконец, в результате работ, проводимых в 1891-1897 гг. Д.И. Менделеев выводит формулу зависимости изменения плотности воды от температуры (Сторонкин, Добротин, 1955; Смирнов, 1974; Волков и др., 1991; Тищенко, Младенцев, 1993; Степанов, 2007).

Развитие новых физико-химических методов позволило в начале XX столетия по-новому посмотреть на свойства воды. Так, в 1910 г. немецкий ученый прибалтийского происхождения, почетный член российской Академии наук Густав Генрихович Тамман, или, в полном имени, Густав Генрих Иоганн Аполлон Тамман (нем. Gustav Heinrich Johann Apollon Tammann; 1861–1938) и еще молодой, а впоследствии выдающийся американский ученый Перси Уильямс Бриджмен (Бриджман) (англ. Percy Williams Bridgman; 1882–1961) обнаружили несколько полиморфных модификаций льда при высоком давлении (Храмов, 1983; Волков и др., 1991; Степанов, 2007).

В первой четверти XX столетия одним из самых читаемых научных трудов была признана книга американского биохимика, профессора Гарвардского университета Лоуренса Хендерсона (англ. Henderson, LawrenceJoseph, 1878–1942) «The Order of Nature» – «Гармония окружающей среды» (1917), в которой автор уделил особое внимание уникальности свойств воды и её значимости для жизни Земли (Степанов, 2007; http://universalium.academic.ru/271353).

В 1932 году, занимаясь электролизом воды, американские ученые Эдвард Уошберн (англ. Edward W. Washburn, 1881–1934) и Га́рольд Кле́йтон Ю́ри (англ. Harold Clayton Urey; 1893–1981) открыли тяжелую воду, а уже в 1933 году учитель Г. Юри – Гилберт Ньютон Льюис (англ. Gilbert Newton Lewis; 1875–1946) и Рональд Макдональд (англ. Ronald. T. MacDonald), впервые получив тяжелую воду, выделили из неё тяжелый изотоп, который Юри назвал дейтерием (Храмов,1983; Степанов, 2007; Колчинский и др., 1986).

Далее пошел активный процесс изучения молекулярной структуры воды. Интересно отметить, что хотя исследования свойств воды продолжаются уже не одно десятилетие, свойства и поведение воды и сегодня все еще не всегда до конца прогнозируемы. Более того, исследователи воды утверждают, что «практически все свойства воды аномальны, а многие из них не подчиняются логике тех законов физики, которые управляют другими веществами» (Белянин и др., 2004). Известный геофизик, океанолог, академик В.В. Шулейкин (1885–1979) отмечал, что «среди всех веществ, изучаемых физиками и физико-химиками, вода во многих отношениях является самым трудным» (Шулейкин, 1968).

Параллельно с исследованиями структуры воды и особенностей её физико-химических свойств, в связи с серьёзными экологическими изменениями водной среды, уже в середине XIX в. начались всевозможные исследования природных водоёмов, что привело к появлению нового направления науки – гидроэкологии. Стал широко использоваться термин гидросфера. Кроме того, как и прежде, но уже на базе новых знаний о воде и гидросфере, исследователей продолжали интересовать вопросы, связанные с глобальной ролью воды для существования биосферы. 

Биосферная роль воды

Очень образно сказал о воде известный исследователь А. Сент-Дьёрдьи (Albert Szent-Györgyi, 1893–1986) (Сент-Дьёрдьи, 1960): «Жизнь зародилась в воде, развивалась в воде, вода является её растворителем и средой. Она является “матрицей жизни”».

Итак, вода – среда, в которой совершаются сложные биохимические и биофизические процессы, в том числе самый важный биосферный процесс, обеспечивающий жизнь на планете Земля, – фотосинтез. Интересно отметить, что и в этом процессе вода является не только средой, но и важнейшей химической субстанцией ключевой стадии фотосинтеза – фотолиза. Поэтому исследователям важно понимать, что любые изменения физико-химических характеристик, наблюдаемые в среде обитания, т.е. во «внешней воде» (пресные и морские воды, донные отложения, атмосфера и др.), должны в той или иной степени отразиться на свойствах «внутренней» воды всех живых организмов, не говоря уже об истинных гидробионтах, которые не только живут в воде, но у которых вода составляет до 99% сырой массы тела.

Соответственно эти изменения отражаются и на физиологических и биохимических процессах, протекающих в организмах. Наиболее ярко это проявляется у гидробионтов. Например, у водных фототрофов периодические изменения количества «внешней» воды при обсыхании или затоплении в литоральной и супралиторальной зоне, при очень сильном засолении или загрязнении водоёма отражаются на оводнённости тканей и клеток. В свою очередь, это обусловливает изменения протекания процессов ферментативных реакций, интенсивности фотосинтеза, дыхания, роста. Т.е. обеспеченность, в данном случае, первичных продуцентов – водных фототрофов (водорослей, водных и прибрежно-водных растений) водой является важнейшим условием их нормальной жизнедеятельности, а в итоге – продукционных характеристик фототрофных организмов и, соответственно, трофических векторов, что и должны учитывать гидроэкологи.

Структура воды также оказывает серьёзное влияние на физиологические процессы водных фототрофов. Изменение её физико-химических свойств меняет подвижность воды в клетке, тканях и оказывает воздействие на энергетические процессы. Большое значение для фототрофов имеют высокая теплоёмкость воды, способствующая относительной стабилизации температуры организмов; высокое поверхностное натяжение, оказывающее влияние на ход адсорбционных процессов; полярность молекул воды, обусловливающая ориентацию в электрическом поле и явление гидратации.

Очень важную роль играет способность воды испаряться, что предохраняет растения, в том числе прибрежно-водные, от перегрева.

Что касается гидробионтов животного происхождения, то в этом случае вода, в первую очередь, играет важную роль в температурной регуляции тела. Она участвует в процессах пищеварения и усвоения пищи, что связано с переводом питательных веществ в раствор. Вода вымывает из клеток отработанные продукты обмена веществ и выводит их во внешнюю среду. Кроме того, она входит в состав плазмы крови. Интересно отметить, что состав плазмы крови очень близок к составу морской воды, которая покрывает, как известно, 71% поверхности Земного шара.

Так как водный обмен, а соответственно метаболизм и энергетическое состояние гидробионтов находятся в прямой зависимости от условий среды, то недостаточное изучение физико-химических характеристик воды именно гидробиологами может привести к ошибочным выводам и, как следствие, неверной экстраполяции полученных данных.

Очень важную роль в жизни Земли играют «аномальные свойства» воды. Например, покрытие в зимнее время водоёмов льдом, что обеспечивает сохранение жизни их обитателей. Повышение плотности воды, при понижении температуры, обусловливает обмен водных масс в водоёмах, обогащая придонные сообщества кислородом.

Гидробиология как важнейшая составляющая гидроэкологии 

На первых этапах становления гидроэкологии наиболее активно развивалось чисто биологическое направление, которое впоследствии оформились в самостоятельную науку – гидробиологию, и в настоящее время являющуюся важнейшей и неотъемлемой составной частью гидроэкологии в широком понимании этого термина.

Гидробиология («ὕδωρ» – вода, «βίος» – жизнь, «λόγος» – слово, учение) является экологической наукой, которая изучает особенности функционирования водных экосистем. Диапазон интересов данной дисциплины в равной степени включает в себя как аутоэкологические (организменные) (термин принят на III Межд. ботанич. конгр. в 1910 г.), так и демэкологические (популяционные) и синэкологические (биоценологические) (термин принят на III Межд. ботанич. конгр. в 1910 г., предложил К. Шрётер в 1902 г.) исследования.

Основные научные направления гидробиологии стали формироваться в результате изменения экологической обстановки, сложившейся в XIX веке на значительных прибрежных акваториях Мирового океана, окраинных и внутренних морях, речных экосистемах и замкнутых водоёмах суши.

Предпосылками для этого послужили три естественные причины:

1. Необходимость оценки запасов промысловых гидробионтов, которые от безудержного вылова уже к середине XIX столетия стали резко сокращаться.

2. Задача поиска чистой воды, которая возникла к этому же времени в связи с существенным загрязнением пресноводных водоёмов промышленными стоками, и её решение во многих странах мира стало приоритетным для обеспечения нормального качества жизни населения.

3. Пересмотр роли гидробионтов. К этому времени было экспериментально показано, что гидробионты, с одной стороны, участвуют в процессах самоочищения водоёмов, а с другой – являются индикаторами состояния водной среды. Таким образом, уже во второй половине XIX века появилось научное обоснование как необходимости более глубокого академического изучения биологии и экологии этих организмов, так и практического использования гидробионтов для оценки качества воды и очистки водоёмов

Становление гидробиологии как самостоятельной науки может быть отнесено к началу прошлого века. К этому времени жизнь заставила людей отказаться от уверенности в неисчерпаемости биологических ресурсов даже морских водоёмов: китобойный промысел в северном полушарии начал резко сокращаться, стали пустеть традиционные места рыбного промысла в различных районах Мирового океана, подорванным оказался промысел устриц. Интересы, прежде всего рыбной промышленности, терпевшей огромные убытки из-за подрыва сырьевой базы, послужили первым мощным стимулом к изучению водных организмов.

На первых этапах своего развития гидробиология в большей степени занималась вопросами экофизиологии отдельных водных организмов. По мере усиления влияния антропогенных факторов на состояние водных экосистем и их обитателей гидробиология перешла на изучение живых систем более высоких уровней организации – популяций и экосистем. Таким образом, гидробиология стала заниматься экологией водных надорганизменных систем – гидроэкологией. Этому способствовал и тот факт, что данной проблематикой глубоко не занималась ни одна из существовавших в то время областей биологии.

Если в рамках организменных исследований гидробиологи ограничивались изучением их взаимодействия с окружающей средой, т.е. выяснением их функциональной роли в природе, то при популяционных и экосистемных исследованиях, кроме функциональной роли популяций и биоценозов в природе, исследуются также их структура и внутрисистемные взаимосвязи.

Научные направления гидробиологии

Как и на более ранних этапах развития гидробиологической науки, так и сейчас, при широком биосферном понимании гидросферы, а соответственно и гидробиологии, выделяются как общий, так и частные разделы гидробиологии, ставятся как первоочередные, так и второстепенные задачи.

Общий раздел гидробиологии – общая гидробиология – изучает основные, наиболее общие закономерности экологических процессов, характерные для гидросферы в целом, и выявляет их взаимосвязи с процессами, протекающими в атмосфере и литосфере. Особое значение при этом имеет установление границ распространения живого вещества гидросферы, его биомассы и участия в формировании биосферы.

В рамках общей гидробиологии выделяется системная гидробиология – приложение общей теории систем и её методов в водной экологии. Она занимается общими проблемами организации биосистем в гидросфере, их поведением, самоорганизацией и самоуправлением, моделированием водных биосистем, прогнозом их состояния при различных внешних воздействиях. По изучаемым процессам различаются трофологическая гидробиология – пищевые связи, биологическая трансформация веществ; энергетическая гидробиология – поток энергии, её биологическая трансформация; этологическая гидробиология – поведение гидробионтов; палеогидробиология – исторические изменения водных экосистем. По локализации изучаемых процессов в общей гидробиологии можно выделить бентологию и планктологию. Первая занимается экологическими процессами, проходящими на дне водоёмов и водотоков, вторая – в толще вод.

Частная гидробиология изучает специфику экологии водных объектов разного типа – морей, озёр, прудов, болот, луж, временных и пересыхающих водоёмов и др. То же происходит и для водотоков: рек различных типов, ручьёв. Кроме того, существует гидробиология подземных и пещерных вод, гидробиологии полярных и тропических водоёмов, водоёмов умеренного пояса и субтропиков.

Прикладная гидробиология, изучающая взаимодействие водных экосистем и человеческой деятельности, занимается практическими приложениями результатов общей или теоретической гидробиологии. В неё входят: продукционная гидробиология, изучающая биологические основы продуктивности водоёмов; санитарная гидробиология, занимающаяся решением проблем чистой воды, самоочищения водоёмов; медицинская гидробиология, исследующая происхождение и распространение болезней, связанных с водой (в первую очередь, – инфекционных). Её подразделом является гидропаразитология, разрабатывающая методы борьбы с паразитическими животными, обитающими в водоёмах, в том числе личиночными стадиями паразитов; токсикологическая гидробиология, или водная токсикология, изучающая возможность вреда продуктов техногенеза для водных объектов, в частности, влияние токсикантов на гидробионтов и экосистемные процессы; радиологическая гидробиология, решающая вопросы, связанные с поступлением в водоёмы радионуклидов, влиянием их на гидробионтов, накоплением их в трофических цепях; техническая гидробиология, изучающая биологические явления, которые представляют опасность для техники, контактирующей с водой (биокоррозия, обрастания и т.п.). Частным её случаем можно считать навигационную гидробиологию, которая исследует водные биологические процессы, препятствующие судоходству.

В последнее время в гидробиологии стало развиваться направление, связанное с космонавтикой, которое разрабатывает проблему обеспечения космонавтов кислородом и пищей за счёт культивирования водорослей в биологических реакторах с самонастраивающимся или протекающим по определённой программе режимом.

Несмотря на то, что гидробиология постоянно развивается, появляются новые направления, её основные фундаментальные экологические направления и практические задачи пока остаются неизменными. Могут меняться лишь их приоритеты. К таким современным фундаментальным экологическим направлениям гидробиологии относятся:

1. Оценка космической роли водных и прибрежно-водных фототрофных организмов (высших растений и водорослей) в формировании (в процессе фотосинтеза) первичной продукции и поддержании газового баланса атмосферы.
2. Разработка точных представлений о водных экосистемах как о структурах, формирующих поток вещества и энергии как в гидросфере, так и в биосфере в целом.
3. Создание концепции экологической ниши, согласно которой популяция каждого вида занимает своё определённое место в экосистеме. 

Центральные задачи гидробиологии

В настоящее время нет сомнений в том, что путь к управлению живой природой лежит через познание закономерностей существования и взаимодействия надорганизменных систем. По этой причине центральной задачей современной гидроэкологии и её составной части – гидробиологии, стало изучение популяций гидробионтов и гидробиоценозов как целостных систем, как надорганизменных форм живой материи, обладающих определённой структурой, функциями и характером взаимодействия с окружающей средой.

Таким образом, главной задачей гидробиологии в современных условиях является изучение эколого-физиологических и чисто экологических процессов, протекающих в гидросфере и её пограничных областях. При этом не исчезла необходимость и экологического изучения отдельных организмов как компонентов более сложных биологических систем, т.к. новые концепции в экологии, связанные с изучением надорганизменных систем, потребовали для своей конкретизации много таких сведений экологического (организменного) характера, на получение которых раньше, до изучения популяций и биоценозов, не обращалось достаточного внимания.

Другой, не менее важной задачей современной гидробиологии является разработка научных основ биологически рационального использования водоёмов для разработки научно обоснованных прогнозов возможных изменений состояния биологических параметров гидросферы, без чего немыслимо перспективное планирование эксплуатации водоёмов.

Третьей задачей гидробиологических исследований является регулирование состава и численности водного населения, фауны и флоры водоёмов в интересах человека, а также охрана водных экосистем от нежелательных воздействий, угроза которых непрерывно возрастает параллельно развитию цивилизации.

В процессе решения центральных задач гидробиологических исследований должен решаться и ряд конкретных практических задач. Среди них:

1. Поиск способов оптимизации оценки и добычи гидробионтов.
2. Локальное повышение продуктивности промысловых гидробионтов, выращиваемых как в естественных, так и в искусственных условиях обитания.
3. Усовершенствование старых и разработка новых методов биологической очистки воды.
4. Усовершенствование методов экологической экспертизы, оценивающих значение влияния различных факторов, в том числе антропогенных, на состояние водных экосистем.
5. Участие в разработке нормативной базы и законов, связанных с оценкой качества воды и правилами использования водных ресурсов.

Решение этих задач даст возможность рационально использовать ресурсы водных, прибрежно-водных и всех наземных объектов, развивать аквакультуру, организовывать службы биологического мониторинга, оценивать качество воды, а также очищать воду, в том числе биологическими методами.

Методы гидробиологии

Главным методом гидробиологии, как и остальных экологических дисциплин, является системный подход, т.е. рассмотрение экосистемы как целого, и количественный учёт протекающих в ней потоков энергии, вещества и информации. Следовательно, гидробиология всегда оперирует величинами численности организмов, их биомассы и продукции.

Современная гидробиология использует для исследований полевые и лабораторные методы. Более важными для гидробиологии являются полевые методы исследований, которые подразделяются на стационарные и экспедиционные.

Стационарные методы характеризуются проведением длительных (многолетних) наблюдений чаще всего на специально обустраиваемых станциях.

Экспедиции подразумевают кратковременные (недели, месяцы) исследования, в ряде случаев с использованием водного транспорта.

По-прежнему основным направлением полевых исследований является оценка качественного и количественного состава гидробионтов. Для этого используются планктонные сети, батометры, драги, дночерпатели, различные физиологические и биохимические методы. Очень информативными методами являются подводные фото- и видеосъёмка, в том числе с использованием легководолазного снаряжения. Так как одним из важнейших направлений гидробиологии является оценка функциональной (в частности, энергетической и трофической) роли различных групп гидробионтов, то в арсенал исследований включаются такие биологические методы, как микробиологические, альгологические, микологические, геоботанические и другие.

Учёт мощности энергопотока, проходящего через организмы, популяции и биоценозы, основывается на использовании многих биохимических, биофизических, физиологических и других методов (определение величины фотосинтеза, дыхания, калорийности органического вещества, темпа и характера его деструкции, трансформации энергии в процессе питания и др.). Современные средства математического анализа, включая электронно-вычислительную технику, используются для создания схем, моделирующих основные процессы, которые протекают в популяциях и биоценозах гидробионтов.

Важнейшим условием современных гидробиологических исследований является использование методов дистанционного наблюдения и оценки различных характеристик с помощью локаторов, сонаров, эхолотов, аэрокосмических средств (спутниковых наблюдений сукцессий фитопланктона), автономных регистрирующих систем (автоматических гидрологических постов на реках, буйковых станциях в океанах). В настоящее время при помощи «спутниковой навигации» – GPS (global positioning system) решена проблема пространственной «привязки» результатов полевых работ к конкретному месту исследований.

Неотъемлемой частью гидробиологии являются и методы экспериментальных исследований, которые проводятся либо в лабораториях с использованием искусственных аквариальных систем, либо в природных условиях.

Итоговым этапом всех гидробиологических исследований является теоретическое обобщение и анализ с использованием методов математического моделирования, системного анализа, учёт данных о закономерностях гидрологического районирования, что позволяет делать определённые прогнозы.

Подводя итог описанию направлений, задач и методов гидробиологии, важно подчеркнуть, что на современном этапе гидробиология наряду с изучением особенностей экологической физиологии водных организмов отдельных видов, являющихся структурной единицей живых надорганизменных систем, также уделяет большое внимание изучению особенностей структуры и функционирования популяций и экосистем. Кроме того, гидробиология активно занимается вопросами взаимосвязи структуры и функций надорганизменных водных систем в связи с постоянно изменяющимися условиями окружающей среды.

Более того, в современных условиях, характеризующихся не только мощным загрязнением водной среды, прогрессирующим исчезновением пресной воды, но и изменением климата, у исследователей появляются новые вопросы и задачи, связанные с изменением значения и роли воды в жизни людей и планеты в целом в самое ближайшее время, что, в свою очередь, формирует научно-практическую базу для создания новых направлений в гидроэкологии.

Новые проблемы гидросферы 

За последние 100 лет потребление пресной воды в мире выросло более чем в 7 раз, что превышает нормы потребления примерно в 10 раз. В результате этого количество пресной воды на каждого человека уменьшилось на 60%. При таком потреблении воды в последующие два десятилетия количество её запасов должно уменьшиться в 2 раза. Интересно отметить, что уже в начале XXI в. около 40% населения Земли жило в условиях очень низкого обеспечения водой. При аналогичном водопотреблении к 2025 г. в критической ситуации может оказаться 60% населения планеты (Шикломанов, 2004). Таким образом, к этому времени нехватка чистой пресной воды будет выступать в качестве основной проблемы, препятствующей развитию человечества.

Согласно прогнозу Генерального секретаря ООН Пан Ги Муна, к 2030 г. половине жителей Земли будет нечего пить. Поэтому всем странам придётся ежегодно тратить 200 млрд. долларов только на опреснение океанической воды, но имеющихся энергоресурсов может хватить только до 2047 г. Таким образом, в данный момент человечество стоит на рубеже объективного и обязательного пересмотра отношения к использованию имеющихся энергоресурсов, к воде, охране водных ресурсов, их чистоте и рациональному использованию, к экологии гидробионтов в уменьшающемся объёме чистой воды и к пониманию проблем гидросферы в целом. В этом контексте гидроэкология и гидробиология становятся одними из важнейших стратегических научных направлений во всем мире.

В докладе ООН о мировых водных конфликтах указано, что США и Китай уже начали проводить политику по использованию пресной воды вне своей территории. В частности, США оказывает давление на Канаду, чтобы завладеть её водными ресурсами.

Принцип таких «войн» достаточно прост. Под воздействием внешних факторов, в частности электромагнитных излучений, особенно в высокочастотном диапазоне, изменяются физико-химические свойства атмосферы и водного пространства. В первую очередь электромагнитные излучения меняют окислительно-восстановительный потенциал воды не только во внешней водной среде, но и в организмах, что, в свою очередь, изменяет степень активности электронов в окислительно-восстановительных реакциях организма, а это влияет на все процессы, в которых вода принимает участие. Например, у растений (включая водные и прибрежно-водные) изменяется естественная физиологическая скорость транспирации, а это может привести к осушению водоёмов и опустыниванию территорий. Вода же, оказавшаяся в атмосфере в результате транспирации, поступает через воздушное пространство на другие, заранее подготовленные территории.

Самое страшное, что технические средства (по-другому это можно назвать оружием) для осуществления этих процессов уже есть. Поэтому не учитывать эти факты в рамках гидроэкологии не только неправильно, это является государственным преступлением.

Поскольку по запасам пресной воды Россия занимает второе место в мире после Бразилии, можно сказать, что чистая пресная вода становится главным стратегическим ресурсом страны, а от её запасов и качества зависит безопасность и благосостояние страны.

Таким образом, сегодня в связи с серьёзным экономическим кризисом, загрязнением окружающей среды, уменьшением запасов пресноводных источников, а параллельно с изменившейся системой образования (в частности, срока обучения в вузах), государство в целях сохранения национальной безопасности обязано пересмотреть своё отношение к ряду научных направлений. В частности, к гидроэкологии и гидробиологии, которые должны стать стратегическими дисциплинами государственного значения.

Не менее важным аспектом гидроэкологии является анализ загрязнения гидросферы различными химическими веществами (Бурдин и др., 2002). Помимо «традиционных загрязнителей», которым уделялось и уделяется достаточное внимание, в последнее время всё большее влияние на качество воды начинают оказывать «новые ядовитые вещества», выделяемые, например, твёрдым поликарбонатным пластиком и краской с корпусов кораблей. Ещё пять лет назад считалось, что пластик и краска, которой покрыты днища кораблей, не разлагаются под действием естественных факторов. В настоящее время показано, что эти субстанции в океане все-таки разлагаются, выделяя при этом поражающий эндокринную систему Бисфенол-А. Бисфенол-А является природным эстрогеном. Повышенная концентрация Бисфенола-А в воде негативно сказывается на жизнеспособности морских обитателей, а посредством их – и человека. Канадские учёные показали, что Бисфенол-А увеличивает риски возникновения рака простаты и груди. Более того, у человека наблюдаются необратимые перестройки в мозге. Интересно отметить, что в морской воде, окружающей более чем 20 стран Юго-Восточной Азии и Северной Америки, содержание Бисфенола-А уже сегодня составляет около 50 г/м³воды, а это уже опасно (Laskawy, 2010; Mittelstaedt, 2012).

В настоящее время в России идёт широкое внедрение новых технологий производства (например, производства пива, йогурта, кондитерских изделий), а это требует параллельного развития и современных локальных очистных сооружений. К сожалению, эти сооружения не всегда приобретаются в комплекте с основным производственным оборудованием из-за их дороговизны, а сточные воды нового производства сбрасываются в старые, не предназначенные для этого, городские канализационные системы. В результате этого, если реально посмотреть на ситуацию в России, то следует признать, что количество промышленных поллютантов и их разнообразие в стране ежегодно возрастает. Сооружения биологической очистки c использованием активного ила (запатентованные ещё 1914 г. в Англии) на современном этапе уже не справляются с новым набором и количеством загрязнителей. Поллютанты накапливаются в осадках или проходят транзитом через очистные сооружения, загрязняя водоём, принимающий сточные воды. Под воздействием токсичных сточных вод промышленных предприятий биоценозы активного ила на очистных сооружениях значительно обедняются по количеству видов или даже погибают. Развивается вспухание активного ила (Харькина, Харькин, 2015). Аналогичные процессы могут происходить и в природных биоценозах, обеспечивающих процессы самоочищения в водоёмах-приёмниках сточных вод. Мониторинг подобных процессов, оценка последствий и их устранение становятся новой и важной задачей современной гидробиологии.

Кроме того, с расширением площади городов и застройкой бывших свалок, очень опасным загрязнителем водной среды в ряде регионов России становится ранее захороненный неорганический экотоксикант – ртуть (Горбунов и др., 2015). Помимо того, что даже достаточно низкие концентрации ртути, особенно её органические соединения, вызывают широкий спектр биохимических и физиологических нарушений, ртуть обладает свойствами практически абсолютной персистентности. Интересно отметить, что содержание ртути в крови жителей Санкт-Петербурга в 3-4 раза выше, чем у жителей Германии (Малов, Александрова, 2010).

Не менее опасными загрязнителями воды являются медицинские и биологические отходы, количество которых, в связи с безответственностью людей, с каждым годом становится всё выше. В этих отходах кроется опасность, обусловленная не только наличием в них всевозможных медицинских препаратов, токсических и радиоактивных веществ, но и возбудителей различных инфекционных заболеваний. Так, например, если в 1 г бытовых отходов содержание микроорганизмов колеблется от 0,1 до 1 млрд, то в медицинских отходах это число возрастает до 200-300 млрд (Жуков, Васильев, 2009).

С развитием новых технологий и расширением территории городских поселений, могут появиться и новые виды загрязнителей водной среды. Поэтому, как уже говорилось выше, мониторинг этих новых видов загрязнителей, оценка их влияния на окружающую среду и устранение этих последствий должны быть в постоянном поле зрения гидробиологии.

В последнее время всё большее влияние на качество воды начинают оказывать экзометаболиты самих гидробионтов, в связи с чем возникает необходимость уделять повышенное внимание изучению как самих экзометаболитов (их биохимии, уровню токсичности, выделению, миграции и т.д.), так и их воздействия на воду. Примером таких веществ могут служить, в частности, токсичные экзометаболиты водорослей, которые в большинстве случаев синтезируются только при определённых условиях, формирующихся в водной среде, например, при изменении температуры воды, количества и качества биогенов, появлении определённой бактериальной флоры. В результате токсины выделяются в воду, в атмосферу, мигрируют по пищевым цепям и попадают в организм человека, вызывая очень серьёзные заболевания, которые могут длиться годами (Vershinin et al., 1997, 2004; Vershinin, Kamnev, 2001; Рябушко, 2003).

В группу токсичных экзометаболитов водорослей входят вещества с самой разной химической структурой и механизмом действия.

В первую очередь необходимо отметить паралитические токсины, основным химическим компонентом которых является сакситоксин – блокатор натриевых каналов. Он вызывает респираторный паралич, а в острых случаях приводит к летальному исходу. Токсины этой группы выделяются динофлагеллятами (род Alexandrium). Отдельные представители этой опасной группы уже проникли и активно размножаются в Чёрном и Балтийском морях (Vershinin et al., 2004).

Не менее опасными являются амнезические токсины, основой которых служит домоевая кислота и её производные, а продуцентами являются диатомовые водоросли рода Nitzschia.

Во время цветения некоторых динофлагеллят, например Gymnodinium breve, в атмосферу выделяется бреветоксин, который является сильнейшим нейротоксином. В этом случае поражение наступает при вдыхании воздуха в прибрежной зоне.

Очень важно вести контроль за ростом и развитием динофитовых водорослей рода Dinophysis и Prorocentrum, которые даже в незначительных количествах (порядка десятка тысяч клеток в литре) являются опухолевым промотором, продуцируя окадаевую кислоту.

Для тропических районов опасным токсином является сигуатоксин, выделяемый динофлагеллятами коралловых рифов – Gambierdiscus toxicus, Prorocentrum spp.

Опасными являются гепатотоксины ряда пресноводных сине-зелёных водорослей. Кроме разрушительного действия на ткани печени, эти токсины могут вызывать дерматиты.

И это лишь небольшой список экзометаболитов гидробионтов, которые должны находиться в постоянном поле зрения гидробиологов.

Не менее важным является контроль за нетоксичными, но опасными для рыб и беспозвоночных морскими водорослями. Это особенно актуально при ведении марикультуры. Например, нити диатомей Chaetoceros convolutes и C. coucavicornis забивают жабры рыб, что приводит к массовому замору в рыбных хозяйствах.

Некоторые примнезиофитовые, например Prymnesium parvum, P. patelliferum, Gymnodinium mikimotoi и др., выделяют гемолизины, вызывающие гемолиз и повреждение жаберного эпителия у рыб.

В закрытых и относительно закрытых акваториях важно вести контроль за видами, которые могут вызывать массовое цветение, а в итоге приводить к катастрофическому уменьшению содержания кислорода в воде и к заморам гидробионтов.

Необходимость контроля за вредоносными водорослями определяется также их влиянием на морскую фауну. Известно большое количество случаев массовой гибели морских млекопитающих, птиц, рыб, беспозвоночных в результате вспышек численности токсичных видов водорослей.

Важно подчеркнуть, что загрязнение водной среды экзотоксинами уже неоднократно приводило к колоссальным катастрофам на рыбоводческих фермах. Единоразовые ущербы отдельных компаний Японии, Норвегии, Канады составляли до 500 млн. $. Имеются основания предполагать вовлеченность токсичных водорослей и в экологическую катастрофу 1991 г., произошедшую на Белом море. К сожалению, в то время наши специалисты были не готовы справиться с возникшей проблемой.

В большинстве стран мира, кроме России, достаточно давно существует законодательная база по токсинам гидробионтов. Определены ПДК и ведётся постоянный контроль за содержанием этих веществ в гидробионтах. Особое внимание мониторингу токсичных видов гидробионтов уделяется в районах с развитой марикультурой. В сложившейся ситуации в России также пора организовывать службу мониторинга экзометаболитов гидробионтов, в первую очередь токсичных.

Следующее важное направление при оценке качества гидросферы – мониторинг за вселенцами, которые, например как моллюск Rappana или гребневик Mnemiopsis(вселенцы в Чёрное море), могут полностью изменить всю структуру экосистемы водного объекта.

В настоящее время на качество воды, помимо традиционных факторов биогенного и абиогенного происхождения, существенное влияние начинает оказывать антропогенный абиотический фактор – волновое (электромагнитное) излучение (Гапочка, 2013). Оно изменяет различные физико-химические характеристики воды а, соответственно, гидросферы в самом широком понимании этого термина. Поэтому этот фактор тоже необходимо учитывать при проведении гидробиологических исследований.

В последнее время наблюдается ацидификация водной среды (снижение рН воды), т.е. глобальное изменение условий обитания гидробионтов. Увеличение кислотности Мирового океана приводит к затруднению роста раковин моллюсков, а их сокращение, в свою очередь, может отразиться на объёмах рыбных ресурсов.

В последние пять лет, одновременно с серьезным обмелением многих крупных рек и озер страны, расширяется география наводнений. Эти усиливающиеся явления наблюдаются в районах протекания самых разных рек. Наиболее выраженно наводнения проявились на Амуре, Оби, Енисее, реке Белой и многих других водных объектах. Причиной этих наводнений могут быть различные факторы.С одной стороны, вероятно, это может быть связано с тектоническими процессами и глобальным потеплением. С другой – с полным отсутствием природоохранных мер на водных объектах, в частности, отсутствием дноуглубительных работ, из-за чего происходит заиливание и обмеление рек. В результате разливов нарушается экологическая обстановка целых регионов. В водную среду и почву попадают новые загрязнители. Меняется структура и качественные характеристики затапливаемых участков. Изменяется химический состав воды, донных отложений и почвы, что отражается на состоянии биоты и качестве жизни человека.

Основные задачи и стратегия развития гидроэкологии

На современном этапе у гидроэкологов возникают новые задачи, связанные не только с загрязнением (включая новые виды токсикантов) и изменением физико-химических характеристик воды, но и с катастрофическим истощением запасов чистой пресной воды в целом, т.е. с уменьшением самого водного ресурса и среды обитания гидробионтов. Кроме того, наблюдаются явные климатические изменения, появляются новые виды загрязнителей, в том числе биологических. Наряду с уменьшением количества чистой пресной воды, обмелением водных объектов, в России участились случаи наводнений, а это не может не сказываться на изменении биогеохимических потоков. Всё вместе это и формирует новые задачи развития гидроэкологии.

Кроме того, сегодня наряду с серьёзным экономическим кризисом, загрязнением окружающей среды, уменьшением запасов пресноводных источников, параллельно изменилась и система образования (в частности, срок обучения в вузах). Поэтому, государство в целях сохранения национальной безопасности обязано пересмотреть своё отношение к ряду учебно-научных направлений и подготовке кадров.

Резюмируя всё сказанное выше, можно сформировать первоочередные задачи современной гидроэкологии.

Первоочередные задачи современной гидроэкологии

1. Сохранение и очистка воды, как различных природных водных объектов, так и всех категорий сточных, канализационных и технических вод. В рамках этого направления проводятся: мониторинг различных типов загрязнителей, в том числе экзаметаболитов гидробионтов; нормирование и его коррекция в зависимости от изменений состояния окружающей среды; наблюдение за появлением новых типов загрязнителей водного пространства; наблюдение и анализ последствий инвазивных процессов в водных экосистемах; наблюдение за появлением «токсичных цветений» и выяснение природы и механизмов их образования; усовершенствование процессов биологического самоочищения водоёмов.

2. Усовершенствование методов оценки запасов промысловых гидробионтов, их вылова, а также методов сбора и использования штормовых выбросов (например, макроводорослей и трав). К этому же направлению нужно отнести уточнение и определение квот вылова.

3. Аквакультура как способ повышения продуктивности водных экосистем. Решение проблемы обеспечения населения пищевыми продуктами. Это направление включает вопросы, связанные с аквакультурой в природных и искусственных водных системах. Не исключено, что в этих целях в ряде случаев более рационально использовать территории других стран, нуждающихся в квалифицированных консультациях и в налаживании производственного цикла, необходимого для получения промысловой биомассы гидробионтов.

4. Оценка влияния изменения глобальных климатических условий на водные экосистемы и отдельные виды гидробионтов. Гидробионты и водные экосистемы в биогеохимических процессах.

5. Оценка влияния глобальной ацидификации водной среды на водные биоценозы. Реакция гидробионтов и экосистем в целом на эти процессы.

6. Участие в создании новой, более совершенной законодательной базы, связанной как с водными ресурсами, добычей и использованием гидробионтов, так и с обеспечением необходимых полномочий и прав экспертов-экологов. Сегодня гидроэкология должна опираться не только на глубокие естественнонаучные академические и юридические знания, но должна иметь юридические полномочия.

7. Оптимизация накопленных знаний

8. Подготовка кадров.

9. Профориентационная и просветительская деятельность в области охраны и рационального использования водных ресурсов.

1. Задачи, связанные с чистой водой 

Итак, на ближайшее будущее наиболее важным в гидробиологии становится направление, связанное с сохранением и очисткой воды, как различных природных водных объектов, так и всех категорий сточных, канализационных и технических вод. В его рамках проводятся: мониторинг различных типов загрязнителей, в том числе экзаметаболитов гидробионтов; нормирование и его коррекция в зависимости от изменений состояния окружающей среды; наблюдение за появлением новых типов загрязнителей водного пространства; анализ инвазивных процессов в водных экосистемах; мониторинг «токсичных цветений», а также выяснение природы и механизмов их образования; анализ процессов самоочищения водоёмов и роли гидробионтов в них.

Одной из ключевых задач, связанных с проблемой чистой воды, должна быть отработка системы контроля качества, обеспечения и очистки воды, необходимой для функционирования современного города, например, Москвы и Московской области как потенциально тиражируемой модели современного мегаполиса. Эта работа должна найти пути сохранения созданной антиэкологической урбанистической структуры – Москвы, а также показать экологически допустимые формы и размеры современных городов, с учётом современного состояния вопросов, связанных с чистой пресной водой.

В связи с тем, что в России нет нормативов по токсинам морских и пресноводных гидробионтов, необходимо в ближайшее время создать такую нормативную базу, а также подразделение, занимающееся контролем токсинов гидробионтов в воде, воздухе и самих промысловых гидробионтах. Аналогичные службы давно существуют во всех цивилизованных государствах и достойно финансируются.

В последние годы на большинстве очистных сооружений России наблюдается усложнение состава очищаемых сточных вод. Это связано с переходом предприятий на повторное использование сточных вод и, следовательно, концентрированием в них загрязняющих веществ (например, тяжёлых металлов), а также экономией воды, что снижает эффект разбавления сточных вод. Возникает проблема самой эксплуатации сооружений биологической очистки и поддержания удовлетворительных окислительных и седиментационных свойств активного ила, способствующих очищению воды. В иле накапливаются тяжёлые металлы, а под их воздействием очистка сточных вод нарушается, активный ил диспергируется. Увеличивается рост численности нитчатых форм бактерий и происходит вытеснение флокулообразующей микрофлоры, что, в свою очередь, приводит к повышению выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников и нарушению всех санитарных показателей качества биологической очистки. Поэтому сегодня перед гидроэкологами встаёт задача поиска путей сохранения полноценного биоценоза активного ила, способного участвовать в очистке сточных вод. Одним из таких путей может быть искусственная селекция активного ила.

Основные типы исследований в рамках направления:

1. Анализ гидрохимических и физико-химических параметров воды, включая оводненность.

2. Мониторинг экзометаболитов гидробионтов, в первую очередь токсичных.

3. Изучение комплекса факторов, способствующих продуцированию токсичных соединений.

4. Мониторинг роста и развития нетоксичных, но опасных гидробионтов.

5. Мониторинг вирусной, бактериальной, микологической и паразитической форм гидробионтов.

6.  Мониторинг появления и распространения вселенцев в водных объектах.

7.  Анализ последствий влияния вселенцев на жизнь водного объекта.

8. Мониторинг загрязнения водных объектов химическими субстанциями.

9. Мониторинг загрязнения водных объектов радионуклидами.

10. Мониторинг термического загрязнения водных объектов.

11. Мониторинг процессов обмеления.

12. Мониторинг наводнений.

13. Оценка последствий наводнений и обмелений водных объектов.

14. Прогноз формирования неблагоприятных условий в водных объектах.

2. Оценка запасов и рациональное использование биологических ресурсов

Вторым по значимости должно быть направление, связанное с исследованиями и анализом распространения, запасов, продукционных характеристик гидробионтов и прибрежно-водных растений. Эти исследования должны включать данные аэрокосмических и морских исследований, а также выборочных водолазных сборов. Сопоставление и анализ данных позволит получить новые наиболее достоверные сведения о распространении, запасах первичных продуцентов – морских макроводорослей и трав. Эти работы помогут выявить новые потенциальные участки для развития марикультуры и создания морских ферм, а соответственно, на втором этапе провести работы по формированию плантаций, локальному повышению продуктивности и рациональному сбору гидробионтов, а также налаживанию отечественного производства по переработке гидробионтов.

Оценка запасов биологических ресурсов России описана в работе Д.С. Павлова и Б.Р. Стригановой (Павлов, Стриганова, 2005). Методы оценки запасов морских гидробионтов достаточно подробно показаны сотрудниками ВНИРО (Блинова и др., 2005). Важно напомнить, что Россию омывают 13 морей, но при этом многие ценные промысловые виды гидробионтов практически не вылавливаются, не собираются из штормовых выбросов и, соответственно, не используются. Большинство этих гидробионтов, а точнее продуктов их переработки, мы закупаем за рубежом. К этому же направлению нужно отнести уточнение и определение квот вылова.

Работы, связанные с исследованием распространения и запасов промысловых видов гидробионтов, позволят оценить биогеохимический вклад макрофитов и других гидробионтов в функционирование Мирового океана и по-новому посмотреть на вопросы биогеохимии океана сегодня. В рамках этого направления важно продолжать работы по экологии простейших и водных грибов, которые выполняют в водоёмах важную функцию редуцентов.

Не менее важным является направление по оценке запасов гидробионтов пресноводных водоёмов. В начале XXI столетия общая площадь водного зеркала озёр России составляла 225 000 км², искусственных водохранилищ – 70 000 км², протяжённость рек – примерно 500 000 км (Богословский, 1960; Шатуновский, Бобырев, 2005). Это именно те зоны (включая прибрежную часть с прибрежно-водной растительностью), роль которых гидробиологи должны оценить ещё и с точки зрения биогеохимии (например, оценки углеродных потоков и их динамики).

Большую часть пресноводных водоёмов составляют болота. Например, только в Карелии они занимают 5,5 млн. га (Кузнецов и др., 2005). Естественные болота, особенно бореальные, имеют огромное значение для сохранения водных ресурсов страны и поддержания биосферного баланса углерода, который депонируется в торфяных отложениях (Вомперский и др., 2005). Этим обусловливается необходимость, с одной стороны, сохранения болот в их естественном состоянии, а с другой – проведение глубоких гидробиологических исследований механизмов функционирования этих богатых растительностью (включая лекарственные растения) экосистем (Буданцев, 2005).

3. Аквакультура как способ повышения продуктивности водных экосистем.
Решение проблемы обеспечения населения пищевыми продуктами

Следующее приоритетное направление гидробиологии включает вопросы, связанные с аквакультурой в природных и искусственных водных системах. Не исключено, что в этих целях в ряде случаев более рационально использовать территории других стран, нуждающихся в квалифицированных консультациях и в налаживании производственного цикла, необходимого для получения промысловой биомассы гидробионтов. В открытых естественных водоёмах важным практическим направлением является отработка методов безопасного локального повышения продуктивности водных фототрофов и поиск возможных механизмов управления этим процессом. Полученная продукция может быть использована как в разных отраслях промышленности, так и в целях очистки природных водоёмов и очистных сооружений. По-прежнему актуальной и перспективной для экономики страны является организация акваферм по выращиванию моллюсков, других беспозвоночных и макроводорослей, что, к сожалению, в течение последних 25 лет практически не велось.

В рамках данного направления должны разрабатываться проекты, связанные с аквакультурой самых различных гидробионтов, востребованных во всех областях народного хозяйства – как, например, в энергетической, пищевой и фармакологической промышленности, так и в сфере очистки водных объектов в России и за рубежом. Сегодня, наряду с потребностями в разведении фототрофных (водорослей и трав) и беспозвоночных организмов, большой интерес вызывает культивирование промысловых земноводных (аксолотль, тритон, лягушка), которые, в частности, используются в учебном процессе различных учебных заведений в качестве живых препаратов (Силкин, Хайлов, 1988; Возжинская, Камнев, 1994; Козлов, 2002; Кузьмин, 2005; Садчиков, Кудряшов, 2005; Цоглин, Пронина, 2012).

4. Оценка влияния изменения глобальных климатических условий на водные экосистемы и отдельные виды гидробионтов

Очень важным направлением современной гидробиологии становится направление, связанное с тем, что гидросфера является важнейшей частью системы, участвующей в формировании и регулировании климата нашей планеты. В связи с изменением климата для гидробиологии становится важным понимание влияния этих процессов на жизнедеятельность водных экосистем. Не менее важным направлением становится оценка вкладов гидробионтов в биогеохимические процессы океана и биосферы на современном этапе.

5. Оценка влияния глобальной ацидификации водной среды на водные биоценозы 

Повышение ацидификации водной среды (снижение рН воды), т.е. глобальное изменение условий обитания гидробионтов, обусловливает появления ещё одного очень важного направления «Оценка реакции гидробионтов и водных экосистем на изменение рН морской среды».

6. Участие в создании новой законодательной базы 

Не менее важным направлением является повышение уровня юридической грамотности современного гидроэколога и, как частный случай, гидробиолога, за счёт введения в программу обучения юридических дисциплин. Юридическое образование даст возможность гидробиологам участвовать в создании новой, более совершенной законодательной базы, связанной как с водными ресурсами, добычей и использованием гидробионтов, так и с обеспечением необходимых полномочий и прав экспертов-экологов. Гидробиология должна вывести на новый уровень отношение к квотированию вылова промысловых гидробионтов, к нормированию не только водных источников, но и смежных с водой зон, в частности береговой зоны, рекреационной зоны, сельскохозяйственных угодий, свалок, находящихся в непосредственной близости от водных источников. Сегодня гидроэкология и гидробиология не только должны опираться на глубокие биологические и юридические знания, но должны иметь юридические полномочия. Кроме того, необходимыми полномочиями и правами должны быть обеспечены эксперты-экологи.

7. Оптимизация накопленных знаний 

Не менее важным направлением современной гидроэкологии должно быть максимальное использование знаний, накопленных в разных смежных с этим направлением областях и рациональная интенсификация их использования.

Для этого необходимо по-новому посмотреть на историю развития гидроэкологии, начиная с развития гидробиологии (Зернов, 1949; Виноградов, 1958; Зенкевич, 1963; Виноградов, 1977; Абакумов, 1981; Винберг, 1984; Константинов, 1986; Фёдоров, 2014), для чего провести ревизию всех старых взглядов, подходов и методов, используемых в гидробиологии ранее, но по каким-то причинам не востребованным сегодня. Попытаться вычленить и использовать все ранее обозначенные разумные научные зёрна и направления. Вероятно, наиболее удобной формой сбора информации такого рода может служить постоянно действующая историческая интернет-школа, посвящённая нашим отечественным гидроэкологам и их научной деятельности.

Кроме того, для развития всего блока гидроэкологических направлений целесообразно поддерживать контакты с ушедшими на пенсию по возрасту или по болезни специалистами и организовать для них постоянно действующий интернет-семинар, что будет полезно как для специалистов-гидроэкологов, находящихся дома, так и для самого научного направления. При этом ушедшие на пенсию специалисты-профессионалы не будут считать себя невостребованными, а смогут жить полноценной творческой жизнью и иметь дополнительный доход, участвуя в реализации отдельных проектов.

Не менее важно восстановить контакты с бывшими выпускниками, занимающимися различными вопросами гидроэкологии, которые в настоящее время разбросаны по всему миру и работают в самых разных сферах. Скорее всего, их опыт будет также очень полезен для развития современной отечественной гидроэкологии. Не исключено, что пора организовать интернет-институт/центр консультантов, состоящий из опытных специалистов, которые по разным причинам лишены возможности работать в стенах институтов и профильных кафедр. Работу подобных конференций, семинаров и школ могут осуществлять интернет-журналы, например, «Экология гидросферы», «Гидробиолог», «Планета океан», «Вопросы современной альгологии» и др.

В связи с тем, что экологические проблемы, связанные с водой, актуальны не только для России, но и для всего мира, нужно активизировать совместные работы с зарубежными коллегами-гидробиологами, в том числе нашу эмиграцию.

8. Подготовка кадров 

Для выполнения всех перечисленных выше задач и решения современных проблем гидробиологии необходимы специалисты, уровень образования которых должен соответствовать требованиям времени. Выполнение заказа по подготовке таких специалистов ложится на учебные подразделения, занимающиеся гидробиологией, гидрологией, лимнологией, гляциологией и другими дисциплинами, связанными с изучением структуры, свойств воды и использованием её ресурсов. Учебно-научные подразделения, опираясь на академический подход в образовании, должны давать возможность аспирантам и студентам принимать участие не только в научной деятельности, но и привлекать их к решению производственных задач разного уровня, что даст возможность получать финансирование для развития и кафедр, и студентов.

Все эти требования к современному гидроэкологу и должны формировать структуру педагогического процесса соответствующих учебных подразделений. Для успешной работы кафедр необходимо внести необходимую корректуру (Камнев, 2015). С одной стороны, эти кафедры должны быть более привлекательными для студентов, как это было, например, в 70-80-е годы, когда деятельность кафедр, связанных с исследованием водных объектов и их обитателей, была востребована государством, а молодёжь мечтала о морских экспедициях и исследованиях, что было обусловлено великолепной мотивационной деятельностью средств массовой информации и фильмами команды Кусто. С другой, опираясь на глубокие традиционные академические принципы обучения, готовить востребованных специалистов-гидроэкологов, но уже нового уровня, способных работать, как уже говорилось выше, во всех государственных и международных структурах и проектах. Наконец, участвовать в разработке научных направлений, связанных с требованиями времени.

Наиболее удобными модельными учебно-научными подразделениями нового типа, в рамках которых можно будет осуществлять подготовку современных гидроэкологов, могут стать кафедры гидробиологии, которые уже сегодня достаточно полно знакомят студентов с экологией гидросферы. Поэтому именно на примере некоторых деталей плана учебного процесса этих кафедр можно показать новые принципы, необходимые для формирования специалиста нового формата.

В качестве важнейшего академического принципа изложения материала о структуре и функционированию живых систем (включая надорганизменные), должна быть использована схема основных функций живого вещества в биосфере: энергетическая, окислительно-восстановительная, газовая, концентрационная, средообразующая, транспортная, что, в свою очередь, развивает правильное экологическое логическое мышление у студентов. В дальнейшем студент сможет использовать навыки такого изложения материала при решении многих прикладных задач, в частности связанных с очисткой водных объектов.

Кафедры гидробиологии должны уделить особое внимание смежным с водой зонам – вода-воздух и вода-суша, экологии супралиторали, прибрежной зоны различных водных объектов, местам берегового стока, диффузному, точечного и эоловому загрязнению водных объектов. Не менее важными знаниями по гидробиологии должны быть знания по экологии нейстона и плейстона, т.е. той части водной среды, которая в большей степени испытывает нагрузку эоловых загрязнений. Это особенно важно для южных областей России (Чёрное, Азовское, Каспийское моря). Очень важно включить в рамки лекционных дисциплин тему: «Гидробиология рекреационных зон».

Гидробиологические кафедры должны по новому посмотреть на «Основы морской биогеографии». Это важнейшее для гидробиологии направление (Зенкевич, 1947; Кафанов, Кудряшов, 2000), которое могло бы выделиться в самостоятельную науку. Однако, несмотря на то, что у этого направления есть свои предмет и методы, оно до сих пор не имеет общепринятой терминологии и номенклатуры, хотя такая унификация необходима для решения и теоретических и практических вопросов не только гидробиологии. Например, в настоящее время существует несколько схем биогеографического районирования: схемы Сетчелла, Экмана, Цзена, Зиновой и др., но все они не совпадают.

Очень важными и обязательными должны быть совместные практики студентов-гидробиологов со студентами гидрологами, гидрохимиками и другими специалистами, занимающимися исследованиями воды (Китаев, 2007: Камнев, 2015). Это могут быть совместные межфакультетские практики, может быть и совместная работа разных специалистов в одной научной экспедиции.

Не исключено, что кафедра гидробиологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова может стать моделью в области подготовки гидроэкологов нового формата, быть флагманом не только гидробиологической науки, но и задавать тональность в подготовке специалистов-гидроэкологов, способных работать в любых государственных и международных проектах. Выпускники кафедры должны разбираться не только в разнообразии гидробионтов и понимать структурно-функциональные особенности надорганизменных систем, они обязаны великолепно знать физико-химические свойства воды как среды обитания гидробионтов, быть хорошо подготовленными в области юриспруденции, а также быть знакомыми с основными принципами психологии и педагогики.

9. Профориентационная и просветительская деятельность 

Приоритетным направлением современной гидробиологии является профориентационная и просветительская деятельность в области охраны и рационального использования водных ресурсов (Камнев, 1997). Для работы в этом направлении современный гидроэколог (например, гидробиолог) должен обладать элементарными психолого-педагогическими знаниями и иметь педагогический опыт, полученный ещё во время обучения. Инструментом для реализации этого направления должны стать все СМИ, включая электронные, созданные в рамках различных гидробиологических подразделений.

В целях подготовки специалистов, понимающих стратегическую значимость гидроэкологии (в частности, гидробиологии) и предметов, связанных с водными ресурсами, необходимо уделять внимание ранней профориентации и мотивации школьников (Камнев, 2014; Камнев, Камнев, Панов, 2013), используя для этого стационарные городские экологические образовательные площадки, выездные детские экологические лагеря и экспедиции, а также все средства массовой информации, и активно заниматься там научной, педагогической и просветительской деятельностью.

В заключение хотелось бы еще раз отметить, что в настоящее время, как в нашей стране, так и в мире сложились все предпосылки для нового взгляда на гидроэкологию и её развитие. Не исключено, что в ближайшее время гидроэкология должна объединить несколько направлений или даже наук, таких как гидробиология, океанология, гидрология, лимнологии, гляциология и др., и быть выделена в новую комплексную государственную стратегическую научную систему, отвечающую не только за изучение экологии гидросферы на разных уровнях её организации, но и за сохранения её чистоты и объемов.

Учитывая всеобъемлющую значимость воды для гидробионтов и человека, именно гидроэкология, как комплексная наука, должна, совместно со специалистами разных направлений науки, заниматься не только углублённым изучением качественных характеристик воды, включая внутреннюю воду самих гидробионтов, но и анализировать влияние новых факторов, постоянно изменяющих состояние гидросферы.

Современную гидроэкологию должны интересовать самые разные юридические вопросы, прежде всего связанные с экологическим, гражданским, уголовным и административным правом, которые необходимы при правильном использовании водных ресурсов. На современном этапе гидроэкология через своих специалистов должна принимать участие в разработке всех законодательных и исполнительных документов страны, связанных с экологией водных ресурсов, т.е. все законы, касающиеся использования этих стратегических ресурсов, должны иметь глубокую научную гидробиологическую обоснованность. Другими словами, современные гидроэкологи должны работать не только в научно-исследовательских институтах и на кафедрах смежных профилей, но в качестве специалистов и консультантов в Государственной Думе, в Совете Федерации, а также во всех экспертных экологических комиссиях и комитетах.

Наконец, имея колоссальный академический и практический опыт, отечественная гидроэкология, в первую очередь гидробиология (через свои академические и образовательные подразделения), могла бы создать тиражируемую модель развития современной гидроэкологии для многих стран с ограниченными экономическими возможностями, что, в свою очередь, позволило бы удовлетворить свои интересы, в том числе и экономические.

Государство в целях сохранения национальной безопасности обязано пересмотреть своё отношение к гидроэкологии и гидробиологии, которые должны стать стратегическими дисциплинами государственного значения

Гидроэкология и важнейшие составляющие её направления, в частности гидробиология, как стратегические государственные направления биосферной экологической науки, должны вернуться к плановому государственному заказу специалистов-гидроэкологов нового формата для удовлетворения нужд различных отраслей народного хозяйства, управленческих органов и экспертных экологических организаций. Более того, такой подход должен быть подкреплён законодательной базой.

Список литературы

1. Абакумов В.А. К истории контроля качества вод по гидробиологическим показателям // Научные основы контроля качества вод по гидробиологическим показателям. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – С. 46–74.

2. Агрикола Г. О горном деле и металлургии в двенадцати книгах (главах) / Под. ред. С.В. Шухардина. – М.: Недра, 1986. – 294 с.

3. Александр Иванович Воейков (1842-1916) // Персоны. Федеральная Целевая программа «Мировой Океан» (или без этого предложения). [сайт]. URL: http://www.aari.aq/persons/voeikov/voeikov_ru.html (дата обращения 28.09.2016)

4. Аммиан Марцеллин. Римская история. / Пер. Ю.А. Кулаковского и А.И. Сонни. Под ред. Л.Ю. Лукомского. – СПб.: Алетейя, 1994. – 558 с.

5. Асмус В.Ф. Античная философия. – М.: Высшая школа, 1998. – С. 10–13.

6. Баландин Р.К. Тайны всемирного потопа. – М.: Вече, 2003. – 357 с.

7. Белицкий М. Забытый мир шумеров. – М.: Наука, 1980. – 398 с.

8. Белянин В.С., Романова Е. Жизнь, молекула воды и золотая пропорция // Наука и жизнь. 2004. №10. С. 9–19.

9. Белый Ю.А. Иоганн Кеплер. – М.: Наука, 1971. – 296 с.

10. Биография Эдмунда Галея // Все биографии [сайт]. URL: http://all-biography.ru/edmond-halley.html#ixzz4GNa2qVMx (дата обращения 17.08.2016)

11. Бисвас А.К. Человек и вода: из истории гидрологии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1975. – 288 с.

12. Блинова Е.И., Вилкова О.Ю., Малютин Д.М., Пронина О.А. Изучение экосистем рыбохозяйственных водоёмов, сбор и обработка данных о водных биологических ресурсах, техника и технология их добычи и переработки. Выпуск 3. Методы ландшафтных исследований и оценки запасов донных беспозвоночных и водорослей морской прибрежной зоны // Научно-технические и методические документы. – М.: Издательство ВНИРО, 2005. – 134 с.

13. Богословский Б.Б. Озероведение. – М.: Изд-во МГУ, 1960. – 336 с.

14. Боровский Я.М. О термине natura у Лукреция // Ученые записки ЛГУ. Серия филологических наук. 1952. Вып.18. С.223–238

15. Буданцев А.Л. Оценка современного состояния ресурсов важнейших лекарственных и пищевых растений флоры России // Сб.науч.тр.: «Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами». – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. – С. 87–92.

16. Будрейко Е.Н. История создания гальванического производства // Портал «Слово». Естествознание. 20.09.2009. [сайт] URL: http://www.portal-slovo.ru/impressionism/41418.php (дата обращения 1.10.2016)

17. Бурдин К.С., Камнев А.Н., Спиридонов В.А. Научно-технические и экономические проблемы использования макроводорослей для очистки морской среды от загрязнений // Наука и промышленность России. 2002. № 9. С. 13–18.

18. Бурков А.Ф. История электротехники до конца 19 века. – Владивосток: Морской Гос. Ун-т, 2006. – 153 с.

19. Быкова Т.А., Гуревич М.М. Описание изданий гражданской печати. 1708 – январь 1725 г. / Сост. Т.А. Быкова, М.М. Гуревич; ред. П.Н. Беркова. – М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1955. – 625 с.

20. Васильева Т.В. Стоическая концепция природы и поэма Лукреция «О природе вещей» / Эллинистическая философия (современные проблемы и дискуссии). – М.: Ин-т философии, 1986. – 141 с.

21. Великовский И. Миры в столкновении. Хронотрон версии мировой истории. – М.: «Новая Планета», «Крафт +», 2002. – 540 с.

22. Веселовский И.Н. Христиан Гюйгенс. – М.: Учпедгиз, 1959. – 112 с.

23. Вернадский В.И. Живое вещество в химии моря. – Петроград: Науч. хим.-техн. изд-во, 1923. – 36 с.

24. Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии. 1. Значение биогеохимии для изучения биосферы. – Л.: Изд-во АН СССР, 1934. – 47 с.

25. Вернадский В.И. История природных вод // Избр. соч. [В 5 т.]. Т.4., кн. 2. – М., 1960. – 652 с.

26. Вигасин А.А., Дандамаев М.А., Крюков М.В., Кузищин В.И., Массон В.М., Соловьева С.С., Деопик Д.В., Ладынин И.А., Немировский А.А. История древнего Востока / Под редакцией В.И. Кузищина. – М.: Высшая школа, 2003. – 462 с.

27. Винберг Г.Г. Взаимозависимость общегидробиологических и рыбохозяйственно-гидробиологических исследований // Сб. тр. ГосНИОРХ. 1984. Вып. 223. С. 3-10.

28. Виноградов К.А. Очерки по истории отечественных гидробиологических исследований на Чёрном море. – Киев: Изд-во АН УССР, 1958. – 155 с.

29. Виноградов К.А. К истории гидробиологических исследований на Чёрном море за 60 лет советской власти // Гидробиол. журн. 1977. 13. № 5. С. 66–77.

30. Возжинская В.Б., Камнев А.Н. Эколого-биологические основы  культивирования и использования морских донных водорослей. – М.: Наука, 1994. – 202 с.

31. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира. – М.: ВШ, 1991. – 656 с.

32. Волынский А.Л. Жизнь Леонардо да Винчи. – М.: Алгоритм, 1997. – 525 с.

33. Вомперский С.Э., Ковалев А.Г., Глухова Т.В., Смагина М.В., Ерофеев А.Е. Современное торфонакопление и первичная продукция олиготрофных болот и влияние на них гидролесомелиорации // Сб. науч. тр.: «Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами». – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. – С. 254–265.

34. Галилео Галилей. Рассуждение о телах, плавающих в воде / В сб.: Начала гидростатики. Архимед, Стевин, Галилей, Паскаль. – М.-Л.: ГИТТЛ, 1932. – С. 140–232.

35. Гапочка М.Г. Экологические аспекты взаимодействия электромагнитных полей миллиметрового диапазона с биологическими объектами //Автореф. дис. докт. биол. наук. – М.: МГУ, 2013. – 49 с.

36. Гесиод. Полное собрание текстов. Теогония. Труды и дни. Щит Геракла. – М.: Лабиринт, 2001. – 256 с.

37. Гласснер Ж.-Ж. Месопотамия / Пер. с франц. Л.С. Самуйлова. – М.: Вече, 2012. – 464 с.

38. Горбунов А.В., Грановская Г.А., Ермолаев Б.В., Ильченко И.И., Фронтасьева М.В., Павлов С.С. Оценка содержания ртути в диагностических биоматериалах различных групп населения урбанизированных территорий московского региона // Экология урбанизированных территорий. 2015. № 2. С. 16–24.

39. Гросвальд М.Г. Евразийские гидросферные катастрофы и оледенение Арктики: Опыт геоморфологического анализа палеогидрологических систем материка. – М.: Научный мир, 1999. – 116 с.

40. Гросвальд М.Г., Котляков В.М. Великая приледниковая система стока Северной Евразии и ее значение для межрегиональных корреляций // Четвертичный период. Палеогеография и литология. – Кишинев: Штиинца, 1989. – С. 5-13

41. Гутер Р.С., Полунов Ю.Л. Джироламо Кардано. – М.: Знание, 1980. – 192 с.

42. Девис К., Дэй Дж. Вода – зеркало науки. – Л.: Гидрометеоиздат, 1964. – 152 с.

43. Дерпгольц В.Ф. Мир воды. – Л.: Недра, 1979. – 254 с.

44. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д., Добролюбов С.А. Гидрология. – М.: Высшая школа, 2007. – 63 с.

45. Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР.  – М.: Изд-во МГУ, 1982. – 192 с

46. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. – М.: Издательский центр Академия, 2003 г. – 398 с.

47. Жарникова С.В., Гусева Н.Р. Реки – хранилища памяти // В кн.: Гусева. Н.Р. Русский Север – прародина индославов. – М.: Вече, 2010. – С. 237–239.

48. Жуков В.В., Васильев В.П. Неправительственные организации объединяют усилия. // Твёрдые бытовые отходы. Октябрь 2009. – С. 22-23.

49. Зенкевич Л.А. О задачах, объекте и методе морской биогеографии // Зоол. журн. 1947. 26, № 3. С. 201-220.

50. Зенкевич Л.А. Биология морей СССР. – М.: Наука, 1963. – 739 с.

51. Зернов С.А. Общая гидробиология. – М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1949. – 587 с.

52. Камнев А.Н. Опыт создания системы непрерывного деятельного биологического образования // Материалы совещания комиссии по биологическому образованию международного союза биологических наук (СВЕ – IUBS) 25-30 августа 1997. – Москва, МГУ, 1997. – С. 65–67.

53. Камнев А.Н. Проект «Отдых и учёба с радостью»: научно-приключенческие программы «Океания», «Вождь краснокожих», «Храброе сердце», «Лес полон знаний», «Новый опыт», «Lingvocamp» как инструмент образования и воспитания детей и молодёжи // Проблемы региональной экологии, 2014. № 6. – С. 171–174.

54. Камнев А.Н. Гидробиология: вчера, сегодня, завтра. Концепция возрождения гидробиологических кафедр в России (на примере развития отдельно взятого подразделения  университета) //Вопросы современной альгологии. 2015. № 3 (10). URL:http://algology.ru/852 (дата обращения – 05.10.2016).

55. Камнев А.Н. Концепция развития гидробиологии в России. Часть 1. // Проблемы региональной экологии. 2016. № 2. С. 26–34.

56. Камнев А.Н., Камнев О.А., Панов В.И. Экологические и психолого-педагогические предпосылки деятельного экологического образования // Сб. науч. тр. «Экосихологические исследования – 3» / Панов В.И. (ред.). – М.: ФГНУ «Психологический институт» РАО. СПб.: Нестор-История, 2013 – С. 245–275.

57. Капра Ф. Наука Леонардо. Мир глазами великого гения. – М.: София, 2011. – 383 с.

58. Кардано Д. О моей жизни / Редактор и составитель: Юрий Зарецкий. — М.: Высшая школа экономики, 2012. – 344 с.

59. Кафанов А.И., Кудряшов В.А. Морская биогеография. – М.: Наука, 2000. – 176 с.

60. Китаев С.П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. – Петрозаводск: Карельск. НЦ РАН, 2007. – 395 с.

61. Клёсов А.А., Пензев К.А. Арийские народы на просторах Евразии. (Серия «ДНК-генеалогия»). – М.: Книжный мир, 2015. – 352 с.

62. Клиге Р.К., Данилов И.Д., Конищев В.Н. История гидросферы. – М.: Научный мир, 1998. – 368 с.

63. Козлов В.И. Аквакультура в истории народов с древнейших времён. – М.: ДФ АГТУ, 2002. – 349 с.

64. Колчинский И.Г., Корсунь А.А., Родригес М.Г. Астрономы: Биографический справочник. – Киев: Наукова думка, 1986. – 512 с.

65. Константинов А.С. Общая гидробиология. – М.: Высшая школа, 1986. – 472 с.

66. Котов В.Г. Башкирский эпос «Урал-батыр». Историко-мифологические основы. – Уфа: Гилем, 2006. – 408 с.

67. Кузнецов О.Л., Антипин В.К., Грабовик С.И., Дьячкова Т.Ю., Токарев П.Н. Растительные ресурсы болот России //Сб. науч. тр.: «Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами». – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. – С. 195–201.

68. Кузьмин С.Л. Эксплуатация ресурсов земноводных в России. //Сб. науч. тр.: «Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами». – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. С. 138–146.

69. Кьера Э. Они писали на глине. Рассказывают вавилонские таблички. – М.: Наука, Главная редакция восточной литературы, 1984. — 136 с.

70. Кэмп М. Леонардо / Пер. с англ. К.И. Панас. – М.: АСТ: Астрель, 2006. – 286 с.

71. Лапсуй А.Т. Что осталось за кадром. – Салехард, 2007. – 320 с.

72. Лисовый И.А., Ревяко К.А. Античный мир в терминах, именах и названиях: Словарь-справочник по истории и культуре Древней Греции и Рима – Минск: Беларусь, 1997. – 253 с.

73. Литичевский Г.С. Природа моря в контексте натурфилософских представлений Плиния Старшего (Заключительная статья к IX книге «Естественной истории») // Архив истории науки и техники. Вып. 1. – М.: Наука, 1995. – С. 191–209.

74. Лишевский В.П. Рассказы об учёных. – М.: Наука, 1986. – 168 с.

75. Ллойд Сетон. Реки-близнецы. – М.: Наука, Главная редакция восточной литературы, 1972. – 240 с.

76. Луций Анней Сенека. Философские трактаты. / Перевод Т. Ю. Бородай (Серия «Античная библиотека». Раздел «Античная философия»). СПб.: Алетейя, 2001. – 400 с.

77. Львович М.И. Вода и жизнь – М.: Мысль, 1986. – 255 с.

78. Майоров А.В. Великая Хорватия. Этногенез и ранняя история славян Прикарпатского региона. – СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского ун-та, 2006. – 209 с.

79. Малов А.М., Александрова М.Л. Ртуть всегда рядом с нами! // Твердые бытовые отходы. Сентябрь 2010. – С. 48–49.

80. Марк Витрувий Поллион. Об архитектуре. / Пер. Ф.А. Петровского. – М., Едиториал УРСС, 2003. – 320 с. 

81. Марчукова С.М. Медицина в зеркале истории. М.: Европейский Дом, 2003. – 272 с.

82. Махлак К.А. Лекция I. Фалес Милетский // Махлак К. А. История античной философии. Введение в христианскую мысль. — СПб.: Издательство Института философии и богословия, 2009. – 312 с. .

83. Мифы народов мира. / Под ред. С.А.Токарева. В 2 т. – М.: Советская энциклопедия, 1991-92. Т.1. – 671 с.

84. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д., Добролюбов С.А. Гидрология. – М.: Высшая школа, 2007. – 464 с.

85. Монин А.С. Ранняя геологическая история Земли. – М.: Недра, 1987. – 264 с.

86. Ненарокова М.Р. Досточтимый Беда – ритор, агиограф, проповедник. – М.: ИМЛИ РАН, 2003. – 272 с.

87. Николл Ч. Леонардо да Винчи. Полёт разума / Пер. с англ. Т. Новиковой. – М.: Эксмо, 2006. – 768 с.

88. Обручев В.А. Эдуард Зюсс. – М.: Журнально-газетное объединение, 1937. – 232 с.

89. О природе вещей. / Пер. Ф.А. Петровского, вст. ст. В.Ф. Асмуса. – М.-Л.: Academia, 1936. – 285  с.

90. Орленок В.В. История океанизации Земли. – Калининград.: Янтарный сказ, 1998. – 243 с.

91. Орленок В.В., Курков А.А., Кучерявый П.П., Тупикин С.Н. Физическая география. – Калининград.: Янтарный сказ, 1998. – 478 с.

92. Павлов Д.С., Стриганова Б.Р. Биологические ресурсы России и основные направления фундаментальных исследований // В сб.: Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. – С. 4–20.

93. Панченко Д.В. Фалес: рождение философии и науки // Некоторые проблемы истории античной науки: Сборник научных трудов / Отв. ред. А.И. Зайцев, Б.И. Козлов. – Л.: Главная астрономическая обсерватория, 1989. – С. 16–36.

94. Паули В. Влияние архетипических представлений на формирование естественнонаучных теорий у Кеплера // Паули В. Физические очерки. Сб. статей. – М., 1975. – С.137–174.

95. Петрова Г.И. Были ли досократики натурфилософами («Вода» Фалеса как «трансцендентальная» проблема) // Вестник Томского государственного университета. Философия. Социология. Политология. 2008. № 1. С. 29-33.

96. Петрова М.С. Риторико-грамматические работы Беды Досточтимого в контексте лингвистического знания Поздней Античности и раннего Средневековья // Интеллектуальные традиции в прошлом и настоящем (исследования и переводы) / Сост. и общ. ред. М.С. Петрова. – М.: ИВИ РАН, 2012. – С. 36–63.

97. Пополь-Вух. Родословная владык Тотоникапана / Изд. подгот. Р.В. Кинжалов. – Репринт издания 1959 г. – М.: Наука, Ладомир, 1993. – 252 с.

98. Развитие физико-географических наук (XVII–XX вв.) / Под ред. И.М. Забелина и др. – М.: Наука, 1975. – 435 с.

99. Рак И.В. Легенды и мифы Древнего Египта. –СПб.: Летний сад, 2001. – 220 с.

100. Рачинский А.В., Фёдоров А.Е. Ещё одно доказательство глубокой древностирусской культуры // Переформат.ру, 21.03.2014 [сайт]. URL: http://pereformat.ru/2014/03/rachinsky-fedorov-lexicon/. (дата обращения – 02.08.2016).

101. Рачинский А.В., Фёдоров А.Е. (a) Росы/русы живут на Русской равнине более 4000 лет // Система Планета Земля: 200 лет Священному союзу (1815-2015). –М.: ЛЕНАНД, 2015. – С. 441–490.

102. Рачинский А.В., Фёдоров А.Е. (б). К вопросу о славяно-арийской топонимике на Русской равнине // Историческая география России: ретроспектива и современность комплексных региональных исследований (100-летие завершения издания томов серии «Россия. Полное географическое описание нашего Отечества»): материалы V междунар. конф. по исторической географии). Ч.1. – СПб.: ЛГУ им. А.С.Пушкина, 2015. – С. 215–220.

103. Рачинский А.В., Фёдоров А.Е. Славяно-арийские истоки русской архитектуры. – М.: Вече, 2016. – 624 с.

104. Рябушко Л.И. Потенциально опасные микроводоросли Азово-Черноморского бассейна. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2003. – 286 с.

105. Рыбаков Б.А. Язычество древних славян. – М.: Наука, 1981. – 608 с.

106. Рыбаков Б.А. Язычество Древней Руси. – М.: Наука, 1987. – 790 с.

107. Рюкуа А. Средневековая Испания. – М.: Вече, 2014. 384 с.

108. Садаев Д.Ч. История древней Ассирии./ Под ред. Г.М. Бауэра. – М.: Наука, Главная редакция восточной литературы, 1979. – 247 с.

109. Садчиков А.П., Кудряшов М.А. Гидроботаника. Прибрежно-водная растительность. – М.: ACADEMA, 2005. – 240 с.

110. Светлов В.И. Мировоззрение Лукреция. (К двухтысячелетию со дня смерти). // Общее собрание АН СССР 15-19 января 1946 г. Доклады. – М.–Л., 1946. – С. 175–199.

111. Сент-Дьёрдьи А. Биоэнергетика. – М.: Физматгиз, 1960. – 155 с.

112. Сергеенко М.Е. Жизнь Древнего Рима. – М.-Л.: Наука, 1963. – 336 с.

113. Силкин В.А., Хайлов К.М. Биоэкологические механизмы управления в аквакультуре. – Л.: Наука, 1988. – 230 с.

114. Сказание об Атрахасисе // Когда Ану сотворил небо. Литература древней Месопотамии / Сост. В.К. Афанасьева, И.М. Дьяконов. – М.: Алетейа, 2000. – С. 58–86.

115. Смирнов Г.В. Менделеев. – М.: Молодая гвардия, 1974. – 336 с.

116. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. – М.: МГУ, 2002. – 560 с.

117. Старостин Б.А. (а). Плиний Старший и его «Естественная история» (Предисловие к IV книге «Естественной истории») // Вопросы истории естествознания и техники. № 3. 2007. С. 104–110.

118. Старостин Б.А. (б). Послесловие ко II книге «Естественной истории» Плиния Старшего // Архив истории науки и техники. Вып. 3. – М.: Наука, 2007. – С. 366–374.

119. Степанов А.М. Вода. Её физические и лечебные свойства. – М.: Народная мастерская качества жизни, 2007. – 278 с.

120. Сторонкин А.В., Добротин Р.Б. Краткий очерк учения Д. И. Менделеева о растворах // Вестник ЛГУ № 2. 1955. С. 157–171.

121. Тахо-Годи А.А. Греческая мифология. – М.: Искусство, 1989. – 304 с.

122. Творцы отечественной науки. Географы./ Отв. ред. и сост. В.А. Есаков. – М.: «АГАР», 1996. – 575 с.

123. Титаренко И.Н. Философия Луция Аннея Сенеки и её связь с учением Ранней Стои. — Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2002. – 242 с.

124. Тит Лукреций Кар. О природе вещей / Пер. Ф.А. Петровского. – М.: Художественная литература, 1983. – 384 с.

125. Тищенко В.Е., Младенцев М.Н. Дмитрий Иванович Менделеев, его жизнь и деятельность. Университетский период 1861-1890 годы. – М.: Наука, 1993. – 426 с.

126. Уколова В.И. Античное наследие и культура раннего Средневековья. – М.: Наука, 1989. – С. 196–276.

127. Фёдоров В.Д. Кафедре гидробиологии Московского университета 90 лет: прошлое и настоящее. – М.: ООО «ПКЦ Альтекс», 2014. – 160 с.

128. Флиттнер Н.Д. Культура и искусство Двуречья и соседних стран / Под ред. И.М. Дьяконова. – М.;Л.: Искусство, 1958. – 300 с.

129. Фрицман Э.Х. Природа воды. Тяжелая вода. – Л.; ОНТИ. Химтеорет, 1935. – 317 с.

130. Харькина О.В., Харькин С.В. Проблемы эксплуатации сооружений очистки сточных вод и их решения: вспухание и пенообразование активного ила. Справочник эколога. 2015, № 2. [сайт] URL: http://www.profiz.ru/eco/2_2015/stoch_ochistka/ (дата обращения – 04.10.2016)

131. Храмов Ю.А. Физики: Биографический справочник / Под ред. А.И. Ахиезера. – М.: Наука, 1983. – 400 с.

132. Цейтлин З. Галилей. – М.: Журнально-газетное объединение, 1935. – 304 с.

133. Церен Э. Библейские холмы. – М.: Наука, 1966. – 480 с.

134. Цоглин Л.Н., Пронина Н.А. Биотехнология микроводорослей – М.: Научный мир, 2012. – 184 с.

135. Чепалыга А.Л. Особенности развития внутренних морей в плейстоцене и голоцене. // В кн. Атлас-монография: Динамика ландшафтных компонентов бассейнов Северной Европы за последние 130 000 лет. Ч. II. Морские бассейны / Под ред. А.А. Величко. – М.: ГЕОС, 2002. – С. 135–144.

136. Чепалыга А.Л. Позднеледниковое обводнение в Понто-Каспийском бассейне как прототип Всемирного потопа // В сб: Материалы Международной конф. «Экология антропогена и современности: природа и человек». – СПб.: Гуманистика, 2004. – С. 83–89

137. Чепалыга А.Л., Киосак Д.В. Малоизвестные местонахождения каменного века и следы эпохи экстремальных затоплений в Буджаке // Stratum plus: Archaeology and Cultural Anthropology. 2014. № 1. С. 59–66.

138. Шатуновский М.И., Бобырев А.Е. Современное состояние и динамика рыбных ресурсов пресных водоемов России. // Сб. науч. тр.: «Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами». – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. – С. 121–131.

139. Шикломанов И.А. Мировые водные ресурсы в начале ХХI века в условиях повышения эффективности использования пресных вод. Раздел в монографии «Водные ресурсы – проблема ХХI века». – ВМО, 2004. № 959. – С. 135–157.

140. Шулейкин В.В. Физика моря. – М.: Наука, 1968. – 1083 с.

141. Эпос о Гильгамеше («О всё видавшем») / Пер. И.М. Дьяконова. – М.-Л.: Издательство Академии наук СССР, 1961. – 221 с.

142. Якобсон В.А. Новоассирийская держава // История Древнего Мира. Т. 2. Расцвет древних обществ. / Под ред. И.М. Дьяконова, В.Д. Нероновой, И.С. Свенцицкой. – М.: Наука, Главная редакция восточной литературы, 1989. – С. 27–45.

143. Barnes I. The historical atlas of Native Americans. – Chartwell books. Inc., 2009 – 400 p.

144. Henderson L.J. Academic Dictionaries and Encyclopedias [сайт]. URL: http://universalium.academic.ru/271353 (дата обращения 03.09.2016)

145. Ivanova E.V., Zenina M.A., Murdmaa I.O., Levchenko O.V., Zyryanova M.I., Marret F., Bradley L.R., Chepalyga A.L., Schornikov E.I. The Holocene Black Sea reconnection to the Mediterranean Sea: New insights from northeastern Caucasian shelf // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2015. Т. 427. С. 41–61.

146. Ivanova E., Murdmaa I., Zenina M., Kremenetsky V., Schornikov E., Marret F., Bradley L., Wright L., Aliev R., Chepalyga A., Kravtsov V. Environmental changes on the inner norheastern Black Sea shelf, off the town of Gelendzhik, over the last 140 years // Quaternary International. 2014. Т. 328–329. № 1. P. 338–348.

147. Keller A.G. A Manuscript Version of Jacques Besson’s Book of Machines, with His Unpublished Principles of Mechanics // On Pre-Modern Technology and Science: A Volume of Studies in Honor of Lynn White, Jr., ed. Bert S. Hall and Delno C. West. – Malibu, CA: Undena, 1976. – P. 75–103.

148. Laskawy T. Scientists: BPA has widely contaminated the oceans // GRIST [сайт]. 25.05.2010. URL:http://grist.org/article/new-evidence-that-bpa-has-widely-contaminated-the-oceans/(дата обращения – 2.10. 2016).

149. Mittelstaedt M. BPA widespread in ocean water and sand // The Globe and Mail [сайт] 23.08.2012. URL: http://www.theglobeandmail.com/life/health-and-fitness/bpa-widespread-in-ocean-water-and-sand/article 4313115/ (дата обращения – 03.10.2016).

150. Myths of native America / Edited by Tim McNeese. – New York: Four walls windows, 1999. – 332 p.

151. Ryan W., Pitman W. Noah’s Flood. The new scientific discoveries about the event, that changed history. – Simon and Shuster Publ, New York, 1999. – 320 p.

152. Skulj J., Sharda J.C. Indo-Aryan, Slavic affinities // Бор М., Томажич И., Венеты и этруски: у истоков европейской цивилизации. Избранные труды. – СПб.: Алетейя; М.: Общество «Д-р Франце Прешерн», 2008. – С. 535–543.

153. Vershinin A., Zernova V. Kamnev A. Toxic and potential toxic algae in Russian European coastel waters. // Abstr. Sixth International Phycological Congress. 9-16 August 1997. Leiden. – Phycologia, 1997. V. 36. №. 4. – P. 70–71.

154. Vershinin А.O., Moruchkov A.A., Sukhanova I.N., Kamnev A.N., Morton S.L., Ramsdell J.S., Pan'kov S.L. Seasonal Changes in Phytoplankton in the Area of Cape Bolshoi Utrish of the Northern Caucasian Coast in the Black Sea, 2001-2002 // Oceanology. 2004. V. 44. № 3. P. 372–376.

155. Vershinin A., Kamnev A. Harmful algae in Russian evropean coastal waters // 9th Int. Conf. on Harmful algal blooms: Proceedings. Hobart, Australia, 7-11 February 2000. – UNESCO, 2001. – P. 112–114.

Hydrosphere ecology:
historical and geographical aspects, contemporary issues and research strategy 

¹Alexander N. Kamnev, ²DmitryYa. Fashchuk

¹Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia
²Institute of Geography RAS, Moscow, Russia

The article examines historical and geographical factors which have shaped different people’s attitudes to water and hydrosphere as a whole. It explores attitudes towards water in Ancient Egypt, Mesopotamia, Greece and Roman Empire and analyses the significance of the Great Flood for humanity. It also examines the progression of the research of water properties. Emphasis is laid on contemporary issues of hydrosphere. The article also provides strategic directions for development of contemporary hydroecology.

Keywords: water; hydrosphere; attitudes to water; Ancient Egypt; Mesopotamia; Greece; Roman Empire; the Great Flood; contemporary issues of hydrosphere; strategy for development of hydroecology; study the properties of water.

Сведения об авторах

Камнев Александр Николаевич – д-р биол. наук, вед.научн.сотр., Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (Москва, Россия), биологический факультет, кафедра физиологии растений
dr.kamnev@mail.ru

Фащук Дмитрий Яковлевич – д-р геогр. наук, вед.научн.сотр., Институт географии РАН (Москва, Россия)
fashchuk@mail.ru