Данной работой по заказу Историко-культурного музея-заповедника «Пещера Шульган-Таш» занимались ученые из Уфимского института биологии УФИЦ РАН и Природного заповедника «Шульган-Таш». Изучение изменений микробных сообществ в среде пещеры под влиянием глобальных и локальных факторов нужны для разработки рекомендаций по безопасному использованию пещеры, номинированной в Список всемирного наследия ЮНЕСКО.

Группа ученых под руководством микробиолога Людмилы Кузьминой проводили отбор воздуха и воды в разных частях пещеры и на дневной поверхности. Затем исследования были продолжены в лабораториях. Так, содержание и состав микроорганизмов ученые изучали в лаборатории прикладной микробиологии УФИЦ РАН, а пробы воды были направлены в разные лаборатории г. Уфы, а также в Пермь, в Институт экологии и генетики микроорганизма УрО РАН.

Как поясняет Людмила Кузьмина, численность микроскопических грибов и их видовой состав в аэросреде пещеры являются важными маркерами экологической оценки ее состояния.

 – Анализ видового состава микромицетов воздуха пещеры методом седиментации (оседание частиц из аэрозолей) мы изучали с 2012 года, но лишь с 2017 года для анализа микробиоты стали применять импактор (устройство для исследования зараженности воздуха). Многолетние исследования позволили нам выявить группу грибов, которые можно рассматривать в качестве типичных для пещеры, а также обнаружить в полости пещеры те виды, наличие которых свидетельствует об изменении состава аэромикоты под влиянием рекреационной нагрузки. Мониторинг показал, например, что в залах Хаоса и Рисунков даже незначительная рекреационная нагрузка приводит к увеличению видового состава и численности грибов. Данные о динамике общего видового богатства микроскопических грибов говорят о том, что воздух в дальних частях пещеры резко меняется с увеличением посетителей, – отметила Людмила Кузьмина.

Микробиолог отмечает необходимость продолжения исследований.

– Следует учитывать, что происходящие в настоящее время глобальные изменения климата также могут оказать влияние на экосистему пещеры, необходимо продолжение исследований с целью сбора большего числа данных, которые будут более адекватно отражать ситуацию с микробиотой аэросреды пещеры, – подчеркнула микробиолог.

Еще один важный фактор, влияющий на среду пещеры, – вода. Микробиологи указали, что пповерхностные воды в окрестностях д. Гадельгареево загрязняются веществами зоогенного происхождения и сточными водами.

– Природные воды содержат органические вещества и биогенные элементы, естественным источником которых являются разрушающиеся останки организмов растительного и животного происхождения, как жившие в воде, так и попавшие в водоем с дождевыми поверхностными смывами с почвы, листвы, по воздуху и с берегов, а также сточные воды хозяйственно-бытового назначения и вещества зоогенного происхождения. В воде выявили небольшие концентрации биогенных элементов азота (нитраты, нитриты, аммоний) и фосфор, подверженные значительным сезонным колебаниям, связанные с интенсивностью процессов фотосинтеза и биохимического окисления органических веществ. Анализ также подтвердил наличие в водах Голубого озера термотелерантных-колиформенных бактерий, которых в питьевой воде быть не должно, – отметила микробиолог.

Количественная оценка содержания микроорганизмов, биогенных элементов и органических соединений в водах окрестностей пещеры Шульган-Таш была необходима для изучения ее экологических особенностей, а также выявления возможного антропогенного загрязнения водотоков, связанного с близостью населенного пункта.

По итогам проведенных работ группой исследователей подготовлены рекомендации по сохранению микробиологического статуса пещеры.

По словам Людмилы Кузьминой, в первую очередь, необходимо сохранить темный режим пещеры и обеспечить постоянный контроль органических веществ и биогенных элементов в водосборе реки Шульган, в инфлюационных и инфильтрационных водах пещеры Шульган-Таш.

– Один из факторов, влияющих на концентрацию органических веществ в воде, – неорганизованный выпас скота вокруг рек и ручьев, а также попадание сточных вод населенного пункта в водосбор пещеры. Необходим контролируемый выпас. А для снижения зоогенного загрязнения вод в районе д. Гадельгареево, при въезде в деревню можно установить заградительную решетку на арку мостового проезда через реку Шульган, которая будет препятствовать проникновению сельскохозяйственных животных и в то же время не мешать току вод в период паводков. Также нужно жестко контролировать поступление в пещеру веществ и предметов, которые могут служить пищевыми субстратами для микроорганизмов. Это продукты питания и жизнедеятельности человека, древесина, текстиль, пластик, бумага, парафин, любые соединения и вещества, имеющие в своем составе углерод, – говорит Людмила Кузьмина.

Для этого микробиолог предлагает ввести контроль за материалами, используемыми в пещере. По ее словам, нужно отдавать предпочтение тем, которые имеют в своем составе добавки, предотвращающие их заселение микроорганизмами.

Для предотвращения дальнейшей деградации грунта пещеры исследователями и экскурсионными группами, нужно разработать и трассировать разрешенные маршруты и создать инструкции по поведению в пещере при осуществлении археологических, реставрационных, геологических и других научных работ.

А для того, чтобы во внутренние залы в теплые сезоны года не проникали конденсационные воды и микробиота воздуха с поверхности, необходимо установить экраны в зонах микроклиматического барьера. Экраны с одной стороны должны обеспечивать необходимый газообмен, а с другой препятствовать проникновению тепла, влаги и микроорганизмов с поверхности. И по возможности организовать работы научных групп в холодные сезоны, поскольку именно в это время года занос микроорганизмов в пещеру минимален.

Отчет ученых, составленный по итогам проведенных исследований и полученных результатов анализов, будет внесен в План управления объекта «Наскальная живопись пещеры Шульган-Таш», а их рекомендации после включения объекта в Список всемирного наследия ЮНЕСКО станут обязательными для исполнения.