Единственный вариант - контролировать ситуацию из космоса. И это вполне реально. Оценить антропогенное влияние на состояние реки можно с помощью оптических методов исследования органического вещества и спутниковой гиперспектральной съемки.
Для этого надо сделать снимки, причем каждое изображение формируется сразу в нескольких спектральных диапазонах. Но есть проблема. Чтобы точно и аргументированно расшифровать такие изображения, нужны эталонные данные об оптических свойствах воды, которые зависят от содержания в ней органического вещества. Только имея такие эталоны, можно экологический мониторинг доверить спутникам.
Создать эталоны взялись ученые Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Нижегородского госуниверситета им. Н.И. Лобачевского, Института прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН, Волжского государственного университета водного транспорта и МГУ им. М.В. Ломоносова. Они исследовали оптические свойства вод Волги на протяжении 1500 километров ее течения - от Горьковского до Волгоградского водохранилища.
Ученые оценили во всех образцах флуоресценцию - способность молекул органических веществ светиться под воздействием излучения на определенных длинах волн. В результате были выделены в воде четыре группы органических веществ. В первую и вторую вошли гуминовые соединения, образующиеся в почвах и попадающие в реки с дождевыми и грунтовыми водами. Эти группы оказались самыми распространенными - их общая флуоресценция составляла 71-77% от общего свечения образцов воды.
Третий тип соединений - это производные органических азотсодержащих молекул, которые имеют природное происхождение. Их находят на сельскохозяйственных угодьях, а также в лесах и на болотах. И четвертый компонент представлял собой белки и аминокислоты - продукты жизнедеятельности водных организмов, например, водорослей и планктона.
Самую высокую флуоресценцию авторы зафиксировали в Горьковском водохранилище. Вероятно, это связано с тем, что здесь в реку поступает много веществ, принесенных из близлежащих лесных и заболоченных территорий.
В месте впадения в Волгу крупных притоков - Оки и Камы - свечение органических компонентов было минимальным. Воды этих рек чище и прозрачнее, и они "разбавили" богатые органическими веществами воды Волги.
Полученные учеными данные в дальнейшем будут использованы для корректной интерпретации в режиме реального времени спутниковых снимков. С их помощью можно отслеживать состояние воды, фиксировать распространение загрязнений и т.д. Это даст возможность оперативно решать проблемы, связанные с активной деятельностью человека.