Байка л (бур. Байгал далай, Байгал нуур) — озеро тектонического происхождения в южной части Восточной Сибири, глубочайшее озеро планеты Земля, крупнейший природный резервуар пресной воды.

Озеро и прибрежные территории отличаются уникальным разнообразием флоры и фауны, бо льшая часть видов эндемична. Местные жители и многие в России традиционно называют Байкал морем.

География

Географическое положение и размеры котловины

Байкал в районе Максимихи (Бурятия)

Бухта Змеиная в Чивыркуйском заливе (Бурятия)

Байкал находится в центре Азии, в России, на границе Иркутской области и Республики Бурятия. Озеро протянулось с северо-востока на юго-запад на 620 км в виде гигантского полумесяца. Ширина Байкала колеблется от 24 до 79 км. На земле нет другого столь глубокого озера. Дно Байкала на 1167 метров ниже уровня Мирового океана, а зеркало его вод - на 453 метра выше.

Площадь водной поверхности составляет 31 722 км² (без учёта островов), что примерно равно площади таких стран, как Бельгия, Нидерланды или Дания. По площади водного зеркала Байкал занимает шестое место среди крупнейших озёр мира.

Длина береговой линии — 2100 км.

Озеро находится в своеобразной котловине, со всех сторон окружённой горными хребтами и сопками. При этом западное побережье — скалистое и обрывистое, рельеф восточного побережья — более пологий (местами горы отступают от берега на десятки километров).

Глубины

Глубина Байкала в сравнении с глубинами Каспийского моря и озера Танганьика

Байкал — самое глубокое озеро планеты Земля. Современное значение максимальной глубины озера — 1637 м[2] — было установлено в 1983 году Л. Г. Колотило и А. И. Сулимовым во время выполнения гидрографических работ экспедицией ГУНиО МО СССР[6] в точке с координатами 53°14′59″ с. ш. 108°05′11″ в. д. (G) (O).

Максимальная глубина была нанесена на карты в 1992 году[7] и подтверждена в 2002 году в результате выполнения совместного бельгийско-испанско-российского проекта по созданию новой батиметрической карты Байкала, когда были оцифрованы глубины в 1 312 788 точках акватории озера (значения глубин были получены в результате перевычисления данных акустического зондирования, совмещённых с дополнительной батиметрической информацией, в том числе эхолокации и сейсмического профилирования; один из авторов открытия максимальной глубины, Л. Г. Колотило, был участником этого проекта)[2].

Если учесть, что водная гладь озера находится на высоте 455,5 м над уровнем моря, то нижняя точка котловины лежит на 1186,5 м ниже уровня мирового океана, что делает чашу Байкала также одной из самых глубоких материковых впадин[2] .

Средняя глубина озера также очень велика — 744,4 м[2]. Она превышает максимальные глубины многих очень глубоких озёр.

Кроме Байкала на Земле только два озера имеют глубину более 1000 метров: Танганьика (1470 м) и Каспийское море (1025 м)[8]. (По некоторым данным подледниковое озеро Восток в Антарктиде имеет глубину более 1200 м[9], однако надо учитывать, что это подледниковое «озеро» не озеро в том смысле, к которому мы привыкли, так как над водой четыре километра льда и оно представляет собой некую замкнутую ёмкость, где вода находится под огромным давлением, а «поверхность» или «уровень» воды в разных частях этого «озера» отличается более чем на 400 метров. Таким образом, понятие «глубина» для подледникового озера Восток кардинально отличается от глубины «обычных» озёр).

Объём воды

Один из ручьёв, впадающих в Байкал[10]

Запасы воды в Байкале гигантские — 23 615,39 км³ (около 19 % мировых запасов пресной воды — во всех пресных озёрах мира содержится 123 тыс. км³ воды). По объёму запасов воды Байкал занимает второе место в мире среди озёр, уступая лишь Каспийскому морю, однако в Каспийском море вода солёная. В Байкале воды больше, чем во всех вместе взятых пяти Великих озёрах, и в 25 раз больше, чем в Ладожском озере[8].

Притоки и сток

В Байкал впадают 336 рек и ручьёв, однако это число учитывает лишь постоянные притоки[3]. Самые крупные из них — Селенга, Верхняя Ангара, Баргузин, Турка, Снежная, Сарма. Из озера вытекает одна река — Ангара[4].

Свойства воды

Байкальская вода чрезвычайно прозрачна

Основные свойства байкальской воды можно коротко охарактеризовать так: в ней очень мало растворённых и взвешенных минеральных веществ, ничтожно мало органических примесей, много кислорода.

Вода в Байкале холодная. Температура поверхностных слоёв даже летом не превышает +8…+9 °C, в отдельных заливах — +15 °C. Температура глубинных слоёв — около +4 °C. Только летом 1986 года температура поверхностной воды в северной части Байкала поднялась до рекордных 22-23 градусов[8].

Вода в озере настолько прозрачна, что отдельные камни и различные предметы бывают видны на глубине 40 м. В это время байкальская вода бывает синего цвета. Летом же и осенью, когда в прогретой солнцем воде развивается масса растительных и животных организмов, прозрачность её снижается до 8—10 м, и цвет становится сине-зелёным и зелёным. Чистейшая и прозрачнейшая вода Байкала содержит так мало минеральных солей (96,7 мг/л[3]), что может использоваться вместо дистиллированной.

Скорость звука в воде

Скорость звука в воде зависит от температуры, солёности и давления. При температуре 25 °C, например, скорость равна 1496 м/с. В морской воде звук распространяется в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе. С повышением любого из упомянутых факторов (температуры, солёности, давления) скорость звука в воде возрастает. При действии всех причин в среднем скорость распространения звука в пресной воде около 1450 м/с, а в морской — около 1500 м/с. Сведений об исследованиях подобного рода в пресной воде нет. В океанах звуковые колебания, возникшие при подводном взрыве, произведённом исследовательским судном Колумбийского университета «Вема» в 1960 году, были зарегистрированы на расстоянии 12 тыс. миль. В подводном звуковом канале у побережья Австралии была взорвана глубинная бомба, и примерно через 144 мин звуковые колебания достигли Бермудских островов, то есть почти противоположной точки земного шара. Наиболее характерной особенностью байкальской воды является её низкая солёность со средним значением 0,096 г/кг и с возможными изменениями на ±8 %. Отсюда следует, что скорость звука в байкальской воде выше, чем в дистиллированной воде, примерно на 0,127 м/сек с возможными отклонениями на ±8 %, или на ±0,0102 м/сек. Для реальных изменений солёности байкальской воды расчёт скорости звука проводится без учета солёности. Для условий озера Байкал была получена специальная формула:

где  — скорость звука в м/сек,  — температура в °С,  — глубина в метрах (Колотило Л. Г. и Шерстянкин П. П., 1985). Формула применима только для условий озера Байкал, так как при её выводе были учтены следующие факторы: пространственно-временная изменчивость температуры воды озера Байкал, широта озера Байкал (54° с. ш.), высота озера над уровнем моря (455 м), солёность воды (0,096 г/кг). Среднеквадратическая погрешность формулы составляет: на поверхности ( = 0 м) ±0,045 м/сек, на горизонте ( = 1000 м) ±0,1 м/сек.

Лёд

Период ледостава в среднем 9 января — 4 мая; замерзает Байкал целиком, кроме небольшого, в 15—20 км протяженностью, участка, находящегося в истоке Ангары[3]. Период судоходства для пассажирских и грузовых судов обычно с июня по сентябрь; научно-исследовательские суда начинают навигацию вслед за вскрытием озера ото льда и завершают её с замерзанием Байкала, то есть с мая по январь[3].

Лёд Байкала

Шаман-скала на острове Ольхон

К концу зимы толщина льда на Байкале достигает 1 м, а в заливах — 1,5—2 м. При сильном морозе трещины, имеющие местное название «становые щели», разрывают лёд на отдельные поля. Длина таких трещин — 10—30 км, а ширина — 2—3 м. Разрывы происходят ежегодно примерно в одних и тех же районах озера. Сопровождаются они громким треском, напоминающим раскаты грома или выстрелы из пушек. Человеку, стоящему на льду, кажется, что ледяной покров лопается как раз под ногами и он сейчас провалится в бездну. Благодаря трещинам во льду рыба на озере не гибнет от недостатка кислорода. Байкальский лёд, кроме того, очень прозрачен, и сквозь него проникают солнечные лучи, поэтому в воде бурно развиваются планктонные водоросли[11], выделяющие кислород. По берегам Байкала можно наблюдать зимой ледяные гроты и набрызги.

Байкальский лёд преподносит учёным немало загадок. Так, в 1930-х годах специалисты Байкальской лимнологической станции обнаружили необычные формы ледового покрова, характерные только для Байкала. Например, «сопки» — конусовидные ледяные холмы высотой до 6 м, полые внутри. Внешним видом они напоминают ледяные шатры, «открытые» в противоположную от берега сторону. Сопки могут располагаться по отдельности, а иногда образуют миниатюрные «горные хребты»[12]. Также на Байкале существуют еще несколько видов льда: «сокуй», «колобовник», «осенец».

Кроме того, весной 2009 года в Интернете были распространены спутниковые снимки разных участков Байкала, на которых были обнаружены тёмные кольца. По мнению учёных, эти кольца возникают благодаря подъёму глубинных вод и повышению температуры поверхностного слоя воды в центральной части кольцевой структуры. В результате этого процесса образуется антициклоническое (по часовой стрелке) течение. В зоне, где течение достигает максимальных скоростей, усиливается вертикальный водообмен, что приводит к ускоренному разрушению ледового покрова[12].

Рельеф дна

Дно Байкала имеет ярко выраженный рельеф. Вдоль всего побережья Байкала в большей или меньшей степени развиты прибрежные мелководья (шельфы) и подводные склоны; выражено ложе трех основных котловин озера; есть подводные банки и даже подводные хребты.

Котловина Байкала делится на три котловины: Южную, Среднюю и Северную, отделённые друг от друга Двумя хребтами — Академическим и Селенгинским[13].

Наиболее выразителен Академический хребет, протянувшийся от острова Ольхон к Ушканьим островам (которые являются его самой высокой частью). Протяженность его около 100 км, максимальная высота над дном Байкала 1848 м. Толщина донных отложений в Байкале достигает около 6 тыс. м, и как установлено гравиметрической съемкой, в Байкале затоплены одни из высочайших гор на Земле, высотой более 7000 м.[14]

Острова и полуострова

На Байкале 27 островов (Ушканьи острова, остров Ольхон, остров Ярки и другие), самый крупный из них — Ольхон (71 км в длину и 12 км в ширину, расположен почти в центре озера у его западного побережья, площадь — 729 км²[15], по другим данным — 700 км²[1]), крупнейший полуостров — Святой Нос.

Сейсмоактивность

Берег озера Байкал

Район Байкала (т. н. Байкальская рифтовая зона) относится к территориям с высокой сейсмичностью: здесь регулярно происходят землетрясения, сила большей части которых составляет один-два балла по шкале интенсивности MSK-64. Однако случаются и сильные; так, в 1862 году при десятибальном Кударинском землетрясении в северной части дельты Селенги ушёл под воду участок суши площадью 200 км² с 6-ю улусами, в которых проживало 1300 человек, и образовался залив Провал. Сильные землетрясения отмечены также в 1903 году (Байкальское), 1950 году (Мондинское), 1957 году (Муйское), 1959 году (Среднебайкальское). Эпицентр Среднебайкальского землетрясения находился на дне Байкала в районе посёлка Сухая (юго-восточное побережье). Сила его достигала 9 баллов. В Улан-Удэ и Иркутске сила главного толчка достигла 5—6 баллов, наблюдались трещины и незначительные разрушения в зданиях и постройках. Последние сильные землетрясения на Байкале происходили в августе 2008 года (9 баллов) и в феврале 2010 года (6,1 балла).

Климат

Байкальские ветры часто поднимают на озере шторм

Водная масса Байкала оказывает влияние на климат прибрежной территории. Зима здесь бывает мягче, а лето — прохладнее. Наступление весны на Байкале задерживается на 10—15 дней по сравнению с прилегающими районами, а осень часто бывает довольно продолжительная.

Район Байкала отличается большой суммарной продолжительностью солнечного сияния. Например, в посёлке Большое Голоустное она доходит до 2524 часов, что больше, чем на черноморских курортах, и является рекордным для России. Дней без солнца в году в этом же населённом пункте бывает только 37, а на острове Ольхон — 48.

Особые черты климата обусловлены байкальскими ветрами, которые имеют собственные названия — баргузин, сарма, верховик, култук.

Происхождение озера

Байкал из космоса

Происхождение Байкала до сих пор вызывает научные споры. Возраст озера учёные традиционно определяют в 25—35 млн лет. Этот факт также делает Байкал уникальным природным объектом, так как большинство озёр, особенно ледникового происхождения, живут в среднем 10—15 тыс. лет, а потом заполняются илистыми осадками и заболачиваются.

Однако существует также версия о молодости Байкала, выдвинутая доктором геолого-минералогических наук А. В. Татариновым в 2009 году, которая получила косвенные подтверждения во время второго этапа экспедиции «Миров» на Байкале. В частности, деятельность грязевых вулканов на дне Байкала позволяет учёным предполагать, что современной береговой линии озера всего лишь 8 тыс. лет, а глубоководной части — 150 тыс. лет[16].

Несомненно лишь то, что озеро расположено в рифтовой впадине и по строению схоже, например, с бассейном Мёртвого моря. Одни исследователи объясняют образование Байкала его расположением в зоне трансформного разлома, другие предполагают наличие под Байкалом мантийного плюма, третьи объясняют образование впадины пассивным рифтингом в результате коллизии Евразийской плиты и Индостана. Как бы то ни было, преобразование Байкала продолжается до сих пор — в окрестностях озера постоянно происходят землетрясения. Есть предположения о том, что проседание впадины связано с образованием вакуумных очагов вследствие излияния базальтов на поверхность (четвертичный период).

Растительный и животный мир

Чайки в Чивыркуйском заливе (Бурятия)

Осенний Байкал

По данным Лимнологического института Сибирского отделения РАН, в Байкале обитает 2630 видов и разновидностей растений и животных, 2/3 которых являются эндемиками, то есть обитают только в этом водоёме. Такое обилие живых организмов объясняется большим содержанием кислорода во всей толще байкальской воды.

Рачок эпишура — эндемик Байкала — составляет до 80 % биомассы зоопланктона озера и является важнейшим звеном в пищевой цепи водоёма. Он выполняет функцию фильтра: пропускает через себя воду, очищая её[17].

Наиболее интересна в Байкале живородящая рыба голомянка, тело которой содержит до 30 % жира. Она удивляет биологов ежедневными кормовыми миграциями из глубин на мелководье. Из рыб в Байкале водятся омуль, хариус, сиг, осётр, налим, таймень, щука и другие. Байкал уникален среди озёр тем, что на большой глубине здесь произрастают пресноводные губки.