Ученые из Институт нефтегазовой геологии и геофизики имени Трофимука СО РАН (Томск) вместе с коллегами из Института природных ресурсов, экологии и криологи СО РАН (Чита), Института комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН (Биробиджан), Геологического института имени Добрецова СО РАН (Улан-Удэ) и Московского государственного университета имени Ломоносова провели одно из самых подробных исследований горячих источников вблизи Байкала и составили их органический «химический паспорт». Экспедиция показала: в термальных водах присутствует 211 органических соединений, причем подавляющее большинство образуется естественным путем в недрах Земли.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Geothermics.
Не курортная вода: у каждого источника оказался собственный химический почерк
Пробы брали во время экспедиций 2024 и 2025 годов — исследователи изучили одну термальную скважину и 14 горячих источников Байкальской рифтовой зоны на восточном побережье озера в Бурятии. Температура воды на поверхности варьировалась от 20 до 76 °C.
Анализ показал, что около 40% найденных веществ составляют насыщенные углеводороды. Еще 21% пришлись на ароматические углеводороды, а 17% — на эфиры. При этом суммарная концентрация органики оказалась очень низкой — не более 0,7 миллиграмма на литр. Для геохимиков это важный показатель: он свидетельствует, что заметного антропогенного загрязнения в этих водах практически нет. Это важно с точки зрения защиты Байкала от негативных последствий человеческой деятельности.
Отдельно исследователи изучили полициклические ароматические углеводороды — соединения, которые могут быть опасны для человека. По соотношению отдельных компонентов ученые установили, что в байкальских гидротермах они в основном возникают в результате естественных процессов внутри земной коры, а их содержание остается в безопасных пределах.
Разлом, энергия и вода: открытие важно не только для науки
Байкальская рифтовая зона — один из самых активных глубинных разломов Евразии. Именно по таким разломам горячие подземные воды поднимаются к поверхности.
Полученные данные помогут точнее отслеживать состояние гидротермальных систем и прогнозировать, как будет меняться состав воды со временем. Для практики это означает возможность заранее оценивать риски коррозии оборудования и солеотложений при эксплуатации термальных вод.
У исследования есть и энергетический потенциал. Геотермальные воды в удаленных районах давно рассматриваются как локальный источник тепла и энергии. Чем точнее известен их химический состав, тем безопаснее и эффективнее можно проектировать такие системы.
Интересный факт: по данным Международного энергетического агентства, глобальные мощности геотермальной энергетики продолжают расти, а в странах с активной тектоникой — от Исландии до Японии — термальные воды уже используются и для отопления, и для генерации электричества. Байкальская рифтовая зона по строению часто сравнивается с молодыми континентальными разломами Восточной Африки.
В целом большинство выявленных нами соединений легко образуются при естественном разложении остатков древней органики под действием высоких температур. Кроме того, важную роль играют бактерии: температура воды в источниках идеально подходит для жизни целого ряда термофильных видов. Техногенных загрязнителей мы практически не выявили, что говорит о чистоте этих вод — это важно для их бальнеологического использования. В дальнейшем мы планируем применить полученные результаты при построении концептуальной модели формирования вещественного состава термальных вод, которая раскрывает механизмы эволюции системы «термы — порода». Это позволит спрогнозировать изменение состава и свойств термальных вод, технологические риски при их эксплуатации, оптимизировать их использование в энергетике, бальнеологии и мониторинге сейсмических процессов.
Елена Зиппа
Недавно мы рассказали, как трещины на льду Байкала помогают предсказывать землетрясения.
Источник: hi-tech.mail.ru