Спелеологи неоднократно сообщали о том, что в некоторых пинежских пещерах периодически повышается уровень загазованности, который вызывает контролируемое ухудшение состояния здоровья. В 1998 году Влад Еремеев и Александр Тарасов, работая в пещере Сабуровская, отметили, что воздух не имеет обычной свежести, а через некоторое время зафиксировали головную боль и общее утомленное состояние. Еремеев сообщил также, что ему приходилось сталкиваться с этим явлением еще несколько раз. По его наблюдениям, повышенный уровень загазованности отмечался только в пещерах с крупными подземными водотоками и после больших дождей. То есть вода, по-видимому, и есть причина эмиссии газа в атмосферу пещеры.

В этом году, работая с Еремеевым в гидрологической системе им. Сабурова, я мог лично наблюдать это явление. По ощущениям, воздух действительно был "тяжелый" для дыхания, но без резкого запаха. Головной боли не наблюдалось, но пульс заметно увеличился. Нельзя сказать, что в воздухе сильно возросла концентрация сероводорода, так как этот газ имеет резкий запах даже в очень низких концентрациях. По-видимому, загазованность в большей степени связана с углекислотой и метаном - газами, не имеющими запаха. Интересно также, что загазованность распространена неравномерно. Гидрологическая система им. Сабурова представляет собой ряд пещер, куда входят: Нижняя Сабуровская, Сабуровская, Дань Русским Женщинам и Верхняя Сабуровская. Через эти пещеры протекает один ручей, который берет начало на участке заболоченного карста в километре к северу от отметки "7 км" по дороге через заповедник. При этом загазованность ощущалась в большей степени в пещерах, расположенных выше по течению: Верхней Сабуровской и Сабуровской. В пещере Дань Русским Женщинам воздух был чистым. К тому же, кроме того, за несколько часов перед тем, как мы спустились в пещеры, действительно был сильный ливень. Версию о том, что в пещере активизировалась микрофлора, пришлось исключить сразу. Наши предыдущие работы показали, что в пещерах содержится ограниченное количество микробных популяций, которые не могут вносить значимого вклада в газовый баланс пещеры по причине низких температур. Кроме того, мы не обнаружили в русле ручья сероводородных илов, на которые и пало первое подозрение в "загрязнении" воздуха. Попробуем выдвинуть несколько предположений для объяснения феномена изменения газового фона.

Охлаждение воды. (Сразу замечу, что гипотеза оказалось не состоятельной и обсуждается только с исторической точки зрения). Известно, что растворимость газов в воде сильно зависит от температуры, причем, для разных газов по-разному. Гипотеза сводится к тому, что нагретая на поверхности вода, поступая в пещеры, охлаждается и выделяет часть растворенных газов. Мы с Еремеевым прошли от пещеры Сабуровская вверх по ручью и измерили температуру точным электронным термометром. Выяснилось, что температура воды колеблется около 5,2-5,5 °С, и, действительно, можно говорить о том, что в пещере Верхняя Сабуровская вода охлаждается наиболее существенно, однако приращение температуры не превышает величину 0,2-0,3°С. Эта величина не велика и, по-видимому, не играет ключевой роли в эмиссии газа из воды. Кроме того, все основные газы, входящие в "болотную смесь" (метан, углекислота, сероводород, фосфин и др.), с понижением температуры повышают, а не понижают растворимость. А газы с обратной зависимостью растворимости от температуры (такие как гелий или неон) не встречаются на Пинеге в значимых количествах.

Расход воды. Гипотеза заключается в том, что эмиссия газа из реки в атмосферу пещеры происходит постоянно. Однако после дождей увеличивается не эмиссия, а расход воды. Поэтому возрастание концентрации сторонних газов в атмосфере становится ощутимым.

Перемешивание вод. Встряхивание жидкостей с растворенными газами может оказаться причиной выделения газов. Достаточно вспомнить простейшую модель, состоящую из бутылки с шампанским вином. Если ее открыть аккуратно, то вино пенится несильно. Однако, стоит бутылку встряхнуть или перелить вино в бокал, как моментально образуется обильная пена. Это происходит потому, что вода - сложная система, имеющая внутреннюю структуру с молекулярными комплексами различного размера и веса. При физическом воздействии возникают гравитационные напряжения, за счет чего часть молекулярных комплексов уплотняется, а в других местах возникает локальное молекулярное разряжение, где резко повышается вероятность образования первичных пузырьков газа.

Возможно, что перемешивание воды во время дождя или перемешивание вследствие возрастания общего расхода водотоков и является причиной того, что болотные газы переходят из растворенного состояния в газообразное и перехватываются атмосферой пещеры. Эта гипотеза кажется очень вероятной, но, к сожалению, она не объясняет почему загазованность ощущается только в первых подземных полостях на пути ручья и не чувствуется в пещерах, расположенных ниже по течению.

Ледяные образования пещер

Кадастровое описание пещер