Всеукраїнську газету для науковців та освітян«Світ», засновану у Києві у квітні 1997 року Міністерством освіти і науки України та Національною академією наук України, нині видає «Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського».
Стаття одного з авторів цього видання, академіка НАН України Якова Дідуха, доктора біологічних наук, професора, завідувача відділу геоботаніки та екології Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, дає, нарешті, наукове та економічне бачення руйнації Каховської ГЕС та фактичного знищення Каховського водосховища.
Цю масштабну екологічну катастрофу, що завдала найбільших екологічних збитків довкіллю, автори видання трактують як екоцид. Результат і наслідки руйнації Каховської ГЕС відповідають як кожній окремій позиції, так і визначеному в цілому поняттю екоциду у ст.141 Кримінального кодексу України.
Матеріал викладений у мережі facebook на сторінці газети [хоча саме ця тема варта обговорення на всіх можливих медіаресурсах країни] та за посиланням https://svit.kpi.ua/2023/07/27/%D1%8F%D0%BA%D0%BE%D1%8E-%D0%B1%D1%83%D0%B4%D0%B5-%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D1%8F-%D0%BA%D0%B0%D1%85%D0%BE%D0%B2%D1%81%D1%8C%D0%BA%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%BC%D0%BE%D1%80%D1%8F/
Чи варто відновлювати Каховську ГЕС?
Каховські ГЕС та водосховище виконували різні функції: забезпечення електроенергією, судноплавство, зрошення та водопостачання – питне і технічне: промисловість, енергетика (зокрема, охолодження реакторів Запорізької АЕС). Але ця територія (без ГЕС та водосховища) також може надавати екосистемні послуги, які теж мають свою ціну і свою цінність.
Кожну із вищеназваних функцій варто економічно оцінити. А вже потім вирішувати: відбудовувати цю ГЕС чи ні.
Електроенергія vs екосистемні послуги
Загальна потужність гідроелектростанцій України становить4600 МВт і вони виробляють лише 8% електроенергії. Потужність Каховської ГЕС – 351 МВт, отже, її внесок становить лише 0,9%. Разом з тим, площа Каховського водосховища — 2150 км2, що становить 23% від площі водосховищ України й 31,2% від площі водосховищ Дніпровського каскаду. Тому навіть у пересічної людини виникає запитання, чи доцільно для отримання нехай 1% енергії затоплювати стільки території?
Порахуймо. Кількість енергії, яку вона виробляла за рік — 7432×109 кВт, а вартість 1 кВт з 1 липня ц.р. становить 2,64 грн. Але візьмемо навіть розцінки для підприємств, а не індивідуальних споживачів. Вартість для підприємств з 00 до 07.00 та з 23 до 24 год. год. – 3000 грв за МГв, тобто 8 годин, з 7.00. до 19.00 – 5.600 грн (12 год) , з 19 до 23 – 7200 грн (4 год). Таким чином, середня вартість – 5000 грн МВт/год. Потужність Каховської ГЕС 351000 КВт х 24 години х 365 днів, отже за рік виробляється 3074760 Квт Х 5 грв = 15,37 млрд. грв.
Тепер оцінимо заплаву Дніпра, яка не залита Каховським водосховищем (70% від його площі), зокрема, екосистемні послуги потенційних квазістабільних (умовно стійких) природних екосистем заплави. Такі екосистемні послуги як накопичення біомаси (збільшення енергозапасів, зв’язування вуглецю); регуляція поверхневого стоку і відтоку речовин; протидія повені та ерозії; регуляція клімату й поліпшення якості повітря; рекреація та оздоровлення тощо за відповідними методиками оцінюються у 172 млрд/рік. Отже, ця ГЕС виробляє за рік електроенергії на суму, яка складе лише 8,9% від вартості екосистемних послуг.
Хоча такі показники приблизні, не точні, можливо, і не зовсім коректні, бо не враховують екосистемних послуг власне водосховища, однак вони переконливо свідчать про низький відсоток питомої ваги отриманої електроенергії. Водночас до розрахунку не бралися аспекти, пов’язані з можливістю залучення звільнених від водосховища земель для сільського господарства чи іншої діяльності,історична цінність території, яка виринула з-під води тощо. Терези схиляться не на користь відновлення ГЕС ще й тому, що, на відміну від початку XX ст., існують інші джерела електроенергії.
Важливими залишаються щетри функції. Зниження водного дзеркала від 16 м до сучасного рівня та запаси води у природному річищі,мабуть,не забезпечать необхідного об’єму для судноплавства, зрошення та охолодження реакторів. Є два варіанти розв’язання цих проблем. Перший – поглиблення та технічна реконструкція річища. Але і з річищної частини, із берегів заплави технічно здійснити це складно: широка заплава вкрита вологим, в’язким мулом. Другий варіант – підняття дзеркала води до певного рівня, який буде значно нижчий від того, що був до руйнації греблі.
Калабані, степ, ліс
У такому разі великі площі заплави залишаться або незатопленими, або стануть мілководдям. Заплава Дніпра тут має хвилястий характер, розсікається численними струмками, виходами підземних та поверхневих вод і заростатиме різними типами рослинності, залежно від зволоження й структури субстрату. Теоретично можливо формування п’яти типів біотопів: водні, пляжі та дюни, прибережно-болотні, лучно-степові та чагарниково-лісові.
Водні біотопи — це стариці, притоки Дніпра. В міру стабілізації та осушення їхня площа буде зменшуватись, можлива евтрофізація (збільшення кількості органіки), замулення. Вони важливі як регулятори стоку води,місця, де мешкають певні види риб та птахів,звірів, ростуть рідкісні рослини.
Пляжі й дюни, складені піщаними, мулистими та черепашковими відкладами,хоча і мають високу естетичну цінність, але їхні інші екосистемні послуги є низькими. Вони небезпечні як джерело пилових бур, ерозійних процесів тощо, але їхня площа скоротиться і вони матимуть локальне поширення.
Прибережно-болотні угруповання відіграють велику роль у ґрунтотворенні (накопиченні та захисті ґрунту, прибережної території, зниженні ерозії, ослабленні нагінних хвиль, акумуляції карбонових сполук тощо), але вони не займатимуть великих площ і формуватимуться переважно вздовж річищ водотоків та в перезволожених заглибленнях рельєфу.
Найцікавіші у цьому переліку – лучно-степові біотопи, які були характерні для заплави Дніпра (Великий луг), але відновити їх неможливо з кількох причин. Луки — похідні угруповання, характеризуються пануванням злаків, і для утворення злаковників треба зрізати їхні стебла, тобто потрібен випас або сінокіс, що вимагає значних матеріальних затрат (на поголів’я худоби, техніку, виробничо-матеріальну базу тощо). В такому випадку це неможливо буде організувати ще й тому, що великі площі мулів перезволожені й тварини пересуватися не зможуть. У процесі висихання заплави теоретично можливе локальне формування лучних і навіть степових ділянок на сухих піщаних відкладах чи схилах берегів річок.
Найбільшу площу на відновленій заплаві Дніпра найімовірніше займатимуть чагарниково-лісові угруповання. І це найбільш доцільно. По-перше, вони швидко самовідновлюються, характеризуються енергійним ростом і закриватимуть відкриті площі. Вони мають велике значення. Це накопичувачі біомаси, фіксатори вуглецю (важливо для зменшення змін клімату та збільшення лісистості). Вони регулюють поверхневий стік і відтік речовин, протидіють повеням, ерозійним процесам, поліпшують якість повітря тощо.
Масштабність, динаміка формування різних типів угруповань, вартість екосистемних послуг різна, але кінцевий результат, оцінка значущості полягає якраз у тому,що заплава Дніпра повинна містити якомога більшу різноманітність біотопів. Сьогодні має йтися не про відновлення того, що було 70 років тому, бо основа відновлення втрачена, а про формування квазістабільних екосистем різного типу.
Утворюються ґрунти «такири»
Оскільки на цій території ведуться бойові дії або проявляється їхній опосередкований вплив, вона недоступна ні для проведення відповідних наукових досліджень, ані для технічних заходів. Але природа чекати не буде і процеси уже відбуваються.
Ми оглянули й побіжно дослідили лише територію правобережжя колишнього Каховського водосховища, тому не розглядаємо ситуацію затоплення території нижче греблі. Ми побачили, що після осушення на величезних площах утворюються плити, розділені тріщинами. Такі ґрунти – «такири» – характерні для напівпустельної та пустельної зон, але йдеться не про тип ґрунту, а про процес такиризації, який можна трактувати як опустелювання. Він фрагментарно проявляється всюди у плескатих улоговинах, де після сезонних дощів виникають неглибокі озера; висихання тонкого шару води оголює в’язке мулисте дно, поверхневий шар якого зменшується в об’ємі, утворюючи кірку, розбиту тріщинами на окремі багатокутні плити різних форм і розмірів, які змінюються відповідно до фізичних процесів. Щільна поверхнева кірка протидіє процесам вивітрювання.
Глибина тріщин сягає в середньому 25 см. Площа плит залежить від складу донних відкладень, ступеня засоленості, режиму висихання тощо. Типові такири формуються у разі залягання горизонту ґрунтових вод понад 1,5 м, в таких умовах солі йдуть у ґрунтові води й повертаються назад по капілярах.
У сухому стані такирним ґрунтам притаманна висока міцність, у сухий період ними навіть можливий рух автотранспорту. Але мокрі такирні ґрунти стають високопластичними, в’язкими, непрохідними.
Через місяць після руйнації дамби вже з’явилися сходи рослин. На черепашкових відкладах – однорічних портулака та якірців, пагони яких горизонтально розростаються, вкривають поверхню ґрунту і протидіють вивітрюванню та процесам ерозії. На піщаних відкладах переважає злак плоскуха звичайна, поодиноко — гірчак почечуйний, щириця загнута, череда листяна, нетреба ельбінська, амброзія полинолиста, лобода. Деякі з цих видів поширюються і на мулисті субстрати, де формується такирна структура. Також на такирах фіксуємо проростки дерев та чагарників: різні верби,клен американський. А безпосередньо біля густих заростей на берегах — ясена пенсільванського (його сходів), робінії псевдоакації, гледичії колючої тощо. На «старих» берегах водосховища дуже поширена аморфа кущова. Саме вона формуватиме чагарниковий ярус.
Пустелі не буде, але…
Але з часом у міру розвитку рослинного покриву процес такиризації згасатиме і структура набуде типових рис алювіальних (наносних) ґрунтів заплав. Тобто заголовки «дно водосховища перетворюється на пустелю», які з’являються у ЗМІ — неправильні й недалекоглядні.
В залежності від типу субстрату ми зафіксували три початкові (піонерні) стадії розвитку рослинності. З наведеного списку видно, що переважна більшість видів — це адвентивні (чужоземні), дуже живучі й здатні до активного поширення (інвазивні). Чи зможе з ними конкурувати наша верба? Проросткам верби потрібне постійне зволоження, але якщо через висихання такирів коренева система не досягатиме потрібної глибини, ці паростки можуть загинути.
Отже, скоріше тут можуть сформуватися угруповання з домінуванням клена американського, робінії, аморфи кущової тощо. Наступна стадія формування квазіприродних угруповань — це заплавні вербняки, осокірники галерейного типу. Хоча цінність та запаси деревини тут набагато нижчі, ніж у природних зональних лісів, однак забезпечення виконання ними згаданих екосистемних послуг — незаперечне, тому їх формування та підтримка є доцільним. Теоретично можливо створення так званих заплавних дібров (приклад —урочище «Лабіринт» біля с. Трикрати Миколаївської обл.), де український поміщик і лісівник Віктор Скаржинський у 1819 році заклав і сформував у степовій зоні масив неморального (широколистяного) лісу.
В сухіших умовах можливе формування чагарникових угруповань свидини, глоду, шипшини, бирючини звичайної, вишні магалебки, скумпії з участю адвентивних видів аморфи, ясена пенсильванського.
У прилеглій до оголеного дна смузі фіксуються ділянки густого покриву трав’яних рослин осокових та ситникових. На жаль, вони не дають достатньо насіння ні для природного відновлення, ні для створення насіннєвої бази з метою штучного відновлення.
Хоча найоптимальніший варіант – природний процес розвитку екосистем, але ми можемо і повинні регулювати й впливати з метою отримання найкращого кінцевого результату. Йдеться про підсів чи підсаджування природних аборигенних видів рослин, які в цих умовах могли б конкурувати з агресивними адвентивними видами, формування тих типів екосистем, які цінні й надають різні екосистемні послуги. Для цього потрібно забезпечити проведення наукових досліджень, обрати ключові базові полігони, організувати довготривалий моніторинг, що дасть змогу розробляти й впроваджувати заходи мінімізації негативних наслідків.
Перспективними на цій території є водоплавне птахівництво, аквакультура, створення вербових плантацій для біопалива. Варто вивчити й впровадження певних видів рослин для розвитку сільського господарства.
Сьогодні вже ухвалена постанова КМУ про необхідність відновлення Каховської ГЕС. Але, на мою думку, слід починати не з цього, а з розроблення й оцінки сценаріїв, яких може бути чотири: повна відбудова ГЕС, часткове підняття рівня водосховища, збереження природного річища та поглиблення річища Дніпра. Слід всебічно, ґрунтовно аргументувати й прорахувати (виходячи з оцінки екосистемних послуг) позитивні та негативні наслідки, вибрати оптимальний сценарій і лише тоді на основі критичного аналізу, детального опрацювання ухвалювати рішення щодо вибору проєкту. Ми повинні шукати оптимальні варіанти, обговорювати різні сценарії розв’язання цієї надзвичайно складної еколого-економічної проблеми, щоб мінімізувати негативні наслідки руйнації Каховської ГЕС.
Дискусія фахівців наведена 31.07.2023 на сторінці за посиланням https://www.nas.gov.ua/EN/Messages/Pages/View.aspx?MessageID=10359
як коментарі членів Робочої групи НАН України з аналізу наслідків руйнування греблі Каховської ГЕС до статті академіка НАН України Якова Дідуха «Якою буде доля Каховського моря?»
Сергій Афанасьєв, директор Інституту гідробіології НАН України, член-кореспондент НАН України: “Екосистемні послуги водосховища на одиницю поверхні щонайменше вдвічі перевищують екопослуги від річки чи озера та майже у 25 разів – від пасовиськ. 2020 року Міністерство навколишнього середовища, продовольства та сільських справ Великої Британії здійснювало комплексне дослідження з оцінки екосистемних послуг, що охоплювало понад 25 типових послуг, які надають середовища існування й екосистеми – від їжі, генетичних ресурсів, біорізноманіття, регулювання клімату до естетичних вражень і полювання. Це дослідження розглядало широкий спектр екосистем – від відкритого океану, коралових рифів до мангрових лісів, боліт і прісноводних водно-болотних угідь. Середнє значення набору екосистемних послуг для всіх типів екосистем розраховано в сумі $3500/га/рік [у доларах США станом на 2020 рік]. Цифри варіювалися від 119 000 доларів США/га/рік для тропічних лісів до 1600 доларів США/га/рік для пасовищ. Цифрами, які докладніше відображають екосистеми України, є значення екосистемних послуг для прибережних і внутрішніх водно-болотних угідь (водосховища належать саме до них), – це 49 000 доларів США/га/рік; пасовищ і лук – 8000 доларів США/га/рік; річок і озер – 20 700 доларів США/га/рік.
До речі, зв’язування вуглецю у черепашках молюсків (наприклад дрейссени, якої в Каховському водосховищі понад 500 тис. тон), а потім захоронення у донних відкладах – це найефективніший шлях депонування вуглецю з тих, що існують у природі. Продукування кисню за рахунок фітопланктону значно перевищує ефективність цього процесу в тропічних лісах Амазонії (які називають «легенями планети»). Тож питання екопослуг без урахування екопослуг, які надає власне водосховище, абсолютно некоректне”.
Володимир Осадчий, директор Українського гідрометеорологічного інституту ДСНС та НАН України, член-кореспондент НАН України: “Не слід забувати, що південна частина України вкрита родючими землями, але брак водних ресурсів не давав змоги отримувати стійкі високі врожаї. Ця зона зазвичай вважалася зоною ризикованого землеробства. Водні ресурси Каховського водоймища забезпечили водою сільськогосподарське виробництво. На базі водосховища було створено найбільшу в Європі Каховську меліоративну систему. Воду для зрошення подавали з Каховського магістрального каналу та Північно-Рогачинської зрошувальної системи. Мережею місцевих зрошувальних каналів вода надходила до Херсонської, Запорізької та Дніпропетровської областей, Північно-Кримським каналом – до нашого Криму.
Щодо енергетичних потреб. На водосховищі працювала Каховська ГЕС. Попри те, що її потужність становила лише 335 МВт, вона використовувалася для регулювання пікових навантажень на енергомережу. На лівому березі Каховського водосховища працювала на потреби України найбільша в Європі Запорізька АЕС потужністю 6000.0 МВт. Поруч – потужна Запорізька ТЕС. На все це потрібно зважати, обираючи варіанти «за» чи «проти» відновлення Каховського водосховища та Каховської ГЕС.
Лише після багатофакторного аналізу, що містить економічний та екологічний складники, можна ухвалювати відповідне рішення. Маємо виключити всі можливі ризики – соціальні, економічні й екологічні.
Про ризики. Поза сумнівом, наша країна, що має колосальний науковий, технологічний і природний потенціал, розвиватиме високотехнологічне виробництво й ефективне сільське господарство з кінцевим переробленням продукції, яка дає високу додаткову вартість. У південних регіонах нашої країни чинником, що обмежує та стримує економічне зростання, є дефіцит водних ресурсів. Нехтування цим чинником в умовах кліматичних змін може призвести до колосальних економічних втрат і соціальних негараздів. Уявімо собі 2020 рік без каскаду дніпровських водосховищ. Цей рік був найпосушливішим для річок басейну Дніпра за весь період інструментальних спостережень, починаючи з 1895 року. За нинішнього рівня нашого господарювання нам забракло б води для питного водопостачання, промислових підприємств і сільського господарства. А з огляду на відсутність відповідних очисних споруд у містах, ми «задихнулися б у своїх недостатньо очищених стічних водах». Не продовжуватиму дискусію про величезні збитки в цьому разі для екосистеми дніпровських водосховищ, включно з Каховським. В Європі, готуючи плани управління річковими басейнами, давно враховують чинник кліматичних змін. А ми – за два кроки від Євросоюзу.
Хочу також відзначити, що високі витрати на енергію під час переходу на «чисті джерела» потребують виважених підходів до ефективного використання вже наявних енергетичних потужностей. Імовірно, відновлення Каховської ГЕС і Каховського водосховища буде виправданим кроком для зміцнення економіки України та підвищення добробуту її громадян, збереження якості довкілля на рівні останніх років. Поза сумнівом, ціни на енергоносії будуть високі, а перехід на чисту енергію триватиме десятиліття і коштуватиме десятки мільярдів доларів. Але іншого шляху в нас немає. Тому перехідний період потрібно пройти з найменшими економічними втратами.
Навіть Водна рамкова директива ЄС – у разі значних економічних і соціальних вигод для населення від антропогенного перетворення водних об’єктів – допускає винятки в досягненні їхнього доброго екологічного стану. Тож маємо бути мудрі й запобігати реалізації проєктів, що суперечать соціальним і економічним вигодам.
Свою думку про екологічний складник висловлю іншим разом. Хочу привернути увагу ось до чого: чотири теплові електростанції в Рурському кам’яновугільному басейні Німеччини щорічно викидають у повітря 314 млн т. речовин-забруднювачів у перерахунок на еквівалент СО2, а вся Україна – 280,0 млн т”
Володимир Борисенко, завідувач відділення Інституту проблем безпеки атомних електростанцій НАН України, доктор технічних наук: “Інформація, наведена у статті Якова Петровича, важлива для розгортання фахової дискусії, результати якої мають бути науковою основою для ухвалення стратегічних рішень держави про подальшу «долю Каховського моря», а не навпаки.
Деякі дані, наведені у статті (в частині, присвяченій аналізові впливу на гідроенергетику й електроенергетику України), необхідно уточнити. Скажімо, автор стверджує, що гідроелектростанції України виробляють лише 8% електроенергії. Слід зазначити, що цей показник великою мірою визначається рівнем річних опадів і в деякі роки може сягати й 12% (так було, наприклад, 2013 року). Водночас, ефективність роботи гідроелектростанцій не варто оцінювати лише в абсолютних показниках – надзвичайно важливою функцією всіх ГЕС і ГАЕС є балансування енергосистеми під час пікових навантажень.
Частка Каховської ГЕС у сумарній встановленій потужності гідроелектростанцій України становить не 0,9%, а близько 8%. Оцінюючи вартість електроенергії, потрібно враховувати, що вказана у статті ціна – 2,64 грн за 1 кВт∙год – стосується населення, дотованого державою, тоді як для промислових об’єктів і підприємств вона коливається у межах 5–6 грн. Наведена у статті вартість електроенергії, яку виробляє Каховська ГЕС, є орієнтовною, фактичну вартість слід врахувати у техніко-економічному обґрунтуванні. Ба більше, як уже згадувалося, ГЕС виробляють електроенергію в години пікових навантажень, коли її ціна є найвищою. В наведені у статті розрахунки вартості електроенергії, що вироблялася на КГЕС, вкралася прикра друкарська помилка – має йтися не про мільярди, а мільйони гривень”.
Володимир Литвиненко, директор Інституту електрофізики і радіаційних технологій НАН України, доктор технічних наук: “Робити висновки про доцільність відбудови Каховської ГЕС до з’ясування потреб ЗАЕС у воді для охолодження й резервному електроживленні для її виходу на повну потужність – передчасно. ЗАЕС проєктували з огляду на наявність Каховського водосховища. Ставок-охолоджувач, хоч і є унікальною гідротехнічною спорудою, здатною протягом певного часу автономно виконувати функцію поглинача тепла, все ж таки є відкритою системою, що потребує підживлення природною водою для зниження рівня мінералізації. Як скид води позначиться на менш ємному водоймищі – важко сказати однозначно. Але нині у світі діють нормативи менеджменту води для охолодження, які передбачають контроль за тепловим полем скидної води, впливом на біоту, поводженням із продуктами фізичної фільтрації, що накопичуються в місцях забору. Після деокупації ЗАЕС нам знадобиться, зокрема, впроваджувати подібні принципи. І це істотно впливатиме на визначення формату заходів, покликаних компенсувати шкоду від підриву Каховської ГЕС. Окремого розгляду потребує питання резервного електроживлення у разі необхідності аварійного охолодження активної зони. В таких випадках ядерне паливо має охолоджуватися протягом 72 годин. За цих обставин особливість електроенергії, що виробляється ГЕС, полягає у передбачуваності та стабільності режиму генерації, на відміну від інших, відновлювальних джерел – сонячних і вітрових”.
Михайло Хвесик, директор Інституту економіки природокористування та сталого розвитку НАН України, академік НААН України: “Стаття надає аналіз поточної екологічної ситуації, що склалася на землях зруйнованого Каховського водосховища, містить певні обрахунки, здійснені автором для встановлення співвідношення між можливими економічними (енергетичними) втратами, збитками і потенційними вигодами для суспільства від ситуації, що склалася, а також відповідні пропозиції з відновлення території водосховища.
На позитивну оцінку заслуговує застосування екосистемного підходу до визначення перспективних і оптимальних сценаріїв відновлення довкілля та спроба екосистемного оцінювання збитків, завданих навколишньому природному середовищу. Попри обмеженість застосованого підходу до визначення вартості екосистемних послуг, які територія водосховища надавала в минулому і може надавати у майбутньому (зокрема, не враховано всі ключові екосистемні послуги, серед іншого – й за їхніми видами), цей підхід заслуговує на увагу. Ба більше, оцінювання вартості екосистемних послуг під час ухвалення екологічних рішень дедалі більше інтегрується в систему управління природокористуванням у країнах Європи, що дає змогу оптимізувати використання послуг екосистем і одночасно гарантувати їх збереження, відтворення й досягненням їхньої максимальної продуктивності.
З огляду на це, вважаємо слушною пропозицію автора ухвалювати остаточне рішення, обираючи проєкт подальшого відновлення території Каховського водосховища, на підставі попередньої комплексної оцінки екосистемних послуг і за підсумками реалізації відповідного пілотного проекту”.
За інформацією СПНС НОВ Президії НАН України
