Гидрохимический фон лососевых рек Камчатки

А.Н. Сметанин

Гидрохимический фон лососевых 

рек Камчатки

Москва

Инфра-М

2018

А.Н. Сметанин

Гидрохимический фон лососевых 

рек Камчатки

Монография

Москва

Инфра-М; Znanium.com

2018

УДК 541.44:532.543.282.257.21

Сметанин, А.Н.

Гидрохимический фон лососевых рек Камчатки: монография / А.Н. 

Сметанин. – М.: Инфра-М; Znanium.com, 2018. – 27 с.

ISBN 978-5-16-106951-6 (online)

Работа носит постановочно-методологический характер. Анализируется 
гидрохимический состав 18 лососевых рек Камчатки (бассейны Охотского, 
Берингова морей и Тихого океана). Приводится обобщенная формула, 
характеризующая среду обитания лососей (в потамали), требующая, однако, 
большей детализации и расширения диапазона охвата водотоков всей 
макроэкосистемы Камчатского региона. Таблиц 5, список литературы из 25 
наименований. Для специалистов геологического профиля, биологов, 
экологов.

ISBN 978-5-16-106951-6 (online)
© А.Н. Сметанин, 1993, 2018

Введение

Камчатка, как самостоятельный регион Северной Пацифики, 
обладает огромными природными ресурсами, значительную часть 
которых составляют лососи. Их эволюционный путь связан с 
историческим прошлым полуострова. Являясь холодовыносливыми 
анадромными рыбами, лососи и сейчас сохраняют врожденный 
инстинкт -  возвращение к себе на родину или чувство хоминга, 
выбор удобных нерестилищ и др. Важнейшим условием успешной 
реализации этого момента является чистота нерестовых лососевых 
рек, которых на Камчатке насчитывается более 500, больших и 
малых.

Коэволюция и адаптация к местам обитания у лососей в 
нерестовых водоемах зависит от многих причин. При заходе с 
моря, океана, видимо, ведущим фактором является «запах» родной 
реки, который, конечно, зависит от гидрохимического состава вод 
глубокого формирования. Но какие компоненты выполняют 
сигнальную функцию, пока неясно.

По этому вопросу в литературе имеются некоторые сведения. 
Так, И.Л. Чага и Н.Б. Хоревина (1985) дали оценку зависимости 
изменчивости воспроизводства кеты и нерки от разнообразия 
химического состава вод нерестовых водоемов, а Л.Б. Кляшторин 
(1986), рассматривая современные взгляды на концепцию хоминга 
у лососей, высказанные в монографии А. Хослера и А. Шольца 
«Запаховый ингридиент и хоминг у лососей», анализирует данные 
о сроках формирования в онтогенезе способности запечатлеванию 
родной реки и указывает факторы, подтверждающие ольфакторную 
гипотезу импринтинга и раскрывающую важную роль обоняния в 
осуществлении хоминга и, не ограничиваясь этим -  приводит 
данные о способности к запечатлеванию лососями некоторых 
искусственных соединений, феромонов. Свои взгляды на примере 
горбуши он подтверждает и позже, соглашаясь с Гаслером (Щ а1 
Навкг, 1982), что на этапе прибрежной миграции у лососей 
включается механизм ориентирования по запаху, который и 
помогает им отыскивать родную реку (Кляшторин, 1989).

Малоизученной остается динамика поступления биогенов в 
виде отнерестившихся лососей (сненки) в экосистемы речных 
бассейнов. Работы отдельных исследователей в этом направлении

з

не освещают данную проблему в целом (Крохин, 1957, 1967; 
Крогиус,
1979; Крогиус, Крохин, Меншуткин, 1987; Кизеветтер, 1942; 
Уколова, 1991; Donaldson, 1967; Jadaj, Willis, Kemmerer, Mann, 
1932).

В настоящем сообщении сделана попытка охарактеризовать 
природное 
фоновое 
содержание 
основных 
гидрохимических 
компонентов в речных водах Камчатки в сочетании с видовым 
составом лососей. Углубленных исследований на этот счет не 
имеется. Из литературы известно, что реки Камчатки имеют очень 
мягкие гидрокарбонатные воды, постоянная жесткость в них 
отсутствует, окисляемость и цветность небольшие, содержание 
щелочных металлов очень низкое (Агафонова, 1964; Князева, 1973).

Неоспоримо, что гидрохимический состав речных вод зависит 
от типа горных пород, слагающих водосборный бассейн. Видимо, в 
процессе 
исторического 
развития 
каждая 
популяция 
вида 
адаптировалась к водам определенного типа водотоков бассейна, 
являющихся для них оптимальной. В наших исследованиях это 
принято за рабочую гипотезу или аксиому экологически здоровой 
среды обитания лососей пресноводного периода их жизни.

Неразумное 
природопользование 
нарушает 
природные 
процессы, выводит экосистемы из состояния гомеостаза, приводит 
к 
снижению 
энергетического 
потенциала, 
может 
вызвать 
необратимые последствия в составе биоты, как водных, так и 
надводных ее обитателей. Лососи в этом отношении относятся к 
разряду наиболее уязвимых (Сметанин, 1991). Поэтому изучение 
вопроса нам представляется актуальным.

Научное осмысление всех поднятых проблем расширило бы 
наши возможности в построении экологической модели реки, 
реальная нехватка которой остро ощущается при экологической 
экспертизе проектов на горнорудные разработки в пределах 
территорий, охватывающих бассейны лососевых рек Камчатки.

Поставлена 
задача 
выявить 
индикационные 
параметры 
здоровой среды обитания лососей, чтобы учитывать их в системе 
обязательных наблюдений (мониторинге) на реках Камчатки.

Учитывая сложность этой задачи, данное сообщение следует 
воспринимать как постановочное, чтобы привлечь внимание 
исследователей к затронутой проблеме.

4

При подготовке материала помощь оказали Г.Ф. Пилипенко 
(Институт вулканической геологии и геохимии ДВО РАН) и Г.П. 
Князева (Камчатское управление по гидрометереологии). Ценные 
указания получены от А. Ю. Семенченко (ТИНРО), В.С. Левина 
(КамчатНИРО), Н.С. Жидковой (Камчатрыбвод), В.Н. Зонтова 
(ЦКТЭ ГТП «Камчатгеология»), за что автор признателен этим 
лицам.

Методика исследований

Выбор объекта исследования -  лососевых рек -  был 
обусловлен существующей сетью ОГС НК Камчатского управления 
по гидрометереологии. По результатам анализов проб воды за 
трехлетний период 1988-1990 гг. выполнены таблицы и диаграммы 
для обобщения гидрохимических ингридиентов по каждой реке в 
следующие 
гидрологические 
фазы: 
зимняя 
межень, 
подъем

половодья, пик половодья, спад половодья, дождевой паводок, 
летняя межень и перед ледоставом.

Подобранные 
реки 
протекают 
в 
горной 
и 
предгорной 
местности, 
где 
практически 
не 
ощущается 
антропогенное 
воздействие и природная среда остается чистой. Некоторое влияние 
от техногенных нагрузок ощущается в низовьях рек и особенно 
заметно на р. Авача, р. Паратунка и р. Камчатка. Все же 
содержание основных гидрокомпонентов на взятых реках близко к 
фоновому, то есть природному их состоянию.

Видовой состав лососей (по авиаучету 1990 г.) представлен 
символической формулой для каждой реки: Г -  горбуша, К -  кета, 
Н -  нерка, Кж -  кижуч, Чв -  чавыча, С -  сима, Смг -  семга и их 
процентным соотношением.

Гидрохимический состав воды реки, водоема удобно выражать 
формулой Курлова, в которой содержание ионов в воде дается в 
процентах. Под общей минерализацией (Мп) принимается сумма 
ионов в мг/л:

£  п = (Са + Ыа + К) + (НСО з + 50' 4 + СГ) + N0 3 + N0 2

Биогены (продукты жизнедеятельности) в реках представлены 
фосфором минеральным, азотистыми соединениями, железом

5

общим и кремнием, содержащимся главным образом в виде 
кремнекислоты. Азотистые соединения (Ы) состоят из нитритного 
азота (N63), нитратного азота (М02) и аммонийного азота (МН4).

Результаты и обсуждение

Ниже приводятся сведения о видовом составе лососей и 
особенностях гидрохимического состава вод исследуемых рек, 
пространственное расположение которых на территории Камчатки 
показано 
на рис. 
1, 
а их характеристика -  в табл. 
1.

6

Гидрологическая характеристика рек Камчатки*

Таблица 1

№№
п.п.
Реки

Площадь
водосбора,

км2

Длина 
основного 
русла, км

Количество
притоков,

шт.

В том числе 
длиной более 
10 км

i

Бассейн Тихого океана 
Авача
5090
122
165
59

2
Паратунка
1500
81
105
15

3
Камчатка
55900
758
1022
602

4

Бассейн Беоингова
моря
Пахача
11700
283
624
127

5
Кичига
502
69
116
6

6

Бассейн Охотского 
моря

Палана
2500
141
324
26

7
Воямполка
7950
167
197
82

8
Тигиль
17800
300
313
116

9
Напана
4270
174
175
68

10
Ковран
1220
86
152
13

11
Хайрюзова
11600
265
267
133

12
Белоголовая
4000
226
114
37

13
Ича
4530
233
121
35

14
Крутогорова
2650
169
107
26

15
Воровская
3660
167
120
37

16
Удова
1590
103
69
24

17
Брюмка
810
86
29
11

18
Большая
10800
275
350
123

*Кн. "Ресурсы поверхностных вод СССР", 1966.

Бассейн р. Камчатка (преобладает кижуч) наиболее обширный 
на 
полуострове, 
расположен 
в 
центральной 
его 
части 
с 
разнообразным 
рельефом 
местности, 
включая 
горновулканический.

Минерализация постепенно повышается вниз по течению с 60 
мг/л до 115 мг/л. На протяжении всей реки в течение всего года 
резко выражено преобладание гидрокарбонатного иона и катиона 
кальция (за исключением участка реки между поселками Лазо -  
Козыревск, где в период действия вулканов Ключевской группы

7

иногда магний преобладает над кальцием и сумма ионов 
повышается до 280 мг/л). Цветность 2°-12°, жесткость 0,56-1,25 мг- 
экв./л. Реакция воды в подавляющем большинстве проб 6,90-7,25.

Воды притоков р. Камчатка также маломинерализованные. 
Наибольшее содержание ионов (170 мг/л), соединений железа (4,32 
мг/л) и взвешенных веществ (1059 мг/л) обнаруживается в р. 
Толбачик, протекающей южнее Ключевской сопки.

По уловам прошлых лет р. Камчатка относится к нерочно- 
кетово-кижучевому типу.

Большинство рек западного и северо-западного побережий 
берут свое начало в горной местности, перед впадением в Охотское 
море протекают по Западнокамчатской низменности, изобилующей 
болотами со сплошным торфяным покровом. Кроме р. Палана и р. 
Большая в них преобладает кета.

На общем фоне рек Камчатского полуострова реки западного 
побережья отличаются большой цветностью (40°-90°) и очень 
низкой минерализацией (15-25 мг/л в период половодья и до 60 
мг/л в зимнюю межень, за исключением р. Ковран). Реакция среды 
в основном ниже 7.00.

По химическому составу они, как и реки бассейна р. Камчатка 
относятся к гидрокарбонатному классу, группе кальция. Воды этих 
рек очень мягкие (0,18-0,62 мг-экв./л).

В уловах прошлых лет по западу горбуша и кета преобладали в 
реках Ича, Крутогорова, Воровская (горбушово-кетовый тип реки), 
горбушово-кетово-кижучевой 
является 
р. 
Удова, 
кетово- 
горбушевой -  р. Ковран, кетово-горбушево-кижучевой -  р. 
Хайрюзова, горбушевой -  р. Большая, нерочной -  р. Палана, что 
обусловлено богатыми нерестилищами этого лосося в Паланском 
озере.

Бассейн р. Авача расположен в горной местности. Низовья 
реки проходят по низменности, прилегающей к Авачинской группе 
вулканов. Притоки маломинерализованные. Первая Мутная и 
Красная, Пиначевская, расположенные по левобережью, протекают 
по гористой местности, вследствие разрушения и растворения 
горных 
пород 
содержат 
повышенное 
количество 
железа, 
соединений цинка и взвешенных веществ. Долина р. Паратунка 
изобилует выходами термальных вод.

По химическому составу реки этих бассейнов (преобладает 
горбуша) 
отличаются 
от 
других 
водотоков 
полуострова 
повышенным содержанием сульфатных ионов. Среди катионов 
кальций и натрий + калий присутствуют почти в равных 
количествах.

Минерализация средняя между реками западного побережья и 
бассейном р. Камчатка (41-80 мг/л).

Цветность очень низкая (1°-14°), кроме рек Первая Мутная и 
Красная, реакция вод 7,00-7,55 (за редким исключением вне этих 
пределов). Содержание кремния велико, как и в бассейне р. 
Камчатка.

Из рек северо-восточного побережья анализируются Пахача и 
Кичига. 
Видовой 
состав 
лососей 
р. 
Пахача 
выражается 
соотношением: нерки 50%, горбуши и кеты -  по 15%, кижуча и 
чавычи -  по 10%, где нерка представлена озерной и проходной 
формами (устное сообщение А.Г. Майстренко). В р. Кичига 
преобладают горбуша и кета (период наблюдений 1980-1990 гг.).

Из этого следует, что в реках Камчатки по численности 
выделяется горбуша, за нею следует кета, затем нерка, кижуч и 
чавыча. Сима и камчатская семга встречаются спорадически в 
нескольких реках западного побережья (Воямполка, Брюмка, 
Белоголовая, Ича и др.). Численность кижуча малочисленное к 
северу от 57-й параллели.

Ионный сток исследуемых рек в потамали характеризуется 
следующими особенностями (табл. 2). По азотистым соединениям 
выделяются реки Пахача, Паратунка, Авача, Камчатка, Большая (р. 
Быстрая у Малок); эти соединения представлены нитратами и 
аммонием, нитритов же -  следы. Реакция воды у большинства рек 
приближается к нейтральной, с колебаниями по гидрологическим 
фазам от 6,10 (р. Брюмка) до 7,50 (р. Белоголовая и р. Большая). 
Воды всех рек достаточно обогащены кислородом (8,0-17,4 мг/л).

....:---)_______ ___ _________________________

Воды в различных местах речного бассейна отличаются по 
содержанию минеральных веществ, реакции среды, запасам 
кислорода. Так, на Кичиге в среднем течении реки -  ритрали -  явно

9