Как водоросли могли уничтожить жизнь на дне залива Камчатки и почему это считают главной версией экокатастрофы

Учёный-океанолог и эколог из Greenpeace о том, что сейчас происходит в зоне экологического бедствия и почему такие трагедии могут повториться.

В начале октября 2020 года на побережье Авачинского залива Тихого океана на Камчатке местные жители обнаружили сотни погибших морских животных: от морских ежей и звёзд до крупных котиков и осьминогов. Вода в районе Халактырского пляжа сильно загрязнилась: цвет изменился, появился характерный запах, а на поверхности образовалась жёлтая пена. На симптомы отравления, головокружение и ухудшение зрения жаловались сёрферы, катающиеся в Авачинском заливе.

Информация об экологической катастрофе в регионе быстро распространилась в соцсетях. На экологическую проблему на Камчатке обратили внимание журналисты, чиновники, учёные и экозащитники, а Следственный комитет возбудил уголовное дело по статьям о нарушении правил обращения экологически опасных отходов и о загрязнении морской среды.

Появилось сразу несколько версий причин экологической катастрофы: попадание ядовитых веществ с Козельского полигона ядохимикатов в воду, утечка нефтепродуктов с проплывающих судов, попадание ракетного топлива с полигона Радыгино. Спустя две недели главной версией учёные назвали цветение токсичных водорослей.

Чтобы разобраться, как водоросли могли уничтожить морские организмы на Камчатке и узнать, что сейчас происходит в Авачинском заливе, TJ пообщался с учёным-экологом и океанологом Филиппом Сапожниковым и экологом и координатором проектов по климату Greenpeace Еленой Сакирко.

Команда Greenpeace России проводит обследование Авачинского залива и объектов, которые потенциально могли стать причиной экологического бедствия на Камчатке. Изначально мы отправились в зону ЧП самостоятельно проводить исследования, но члены нашей команды также встречались с губернатором [Камчатского края Владимиром Солодовым], со Следственным комитетом, с представителями Кроноцкого заповедника и институтом океанографии Камчатниро. Мы делимся полученной информацией, проводим совместные исследования, но при этом получаем свои независимые результаты анализов.

12 октября сотрудники Greenpeace вместе с госорганами начали проводить съёмку при помощи подводного дрона — об этом были договоренности с губернатором. Съёмка нужна, чтобы определить ареал поражения морских организмов, точечное ли вымирание в конкретных местах или нет. Это поможет оценить реальный ущерб, нанесённый донным сообществам по неизвестным пока причинам.

Дважды мы участвовали экспедициях с госорганами — на юг и на север, где профессиональные дайверы обследовали дно. Команда Greenpeace находилась на корабле и участвовала в процессе, смотрела, что доставали со дна. Результатов исследований пока нет, но предварительно на севере обнаружили мёртвые донные организмы, но в меньшем количестве, чем в районе Авачинской бухты, а на юге всё дно мёртвое, но выбросов на берегу нет.

После обследования выяснилось, что на Центральном пляже и в районе бухты Лагерная — мёртвое дно, живых организмов там нет, хотя обычно есть. В этих местах была богатая жизнь донных сообществ, а сейчас остались только мёртвые полихеты (многощетинковые черви, которые обитают на донном грунте — прим. TJ). Специалисты Камчатниро, присутствовавшие на исследованиях дна, отметили, что это ненормальная ситуация для этой местности. По данным учёных, это свидетельство массового отравления - полихет не должно быть видно, обычно они прячутся среди водорослей. Морское дно продолжат изучать.

Сейчас версий причин вымирания морских обитателей много — они делятся на природные и техногенные. Это может быть и совокупность факторов. Исходя из версии распространения водорослей, которая является одной из основных официальных, красные приливы случаются и действительно могут привести к гибели донных организмов и морских животных. Но по мнению многих учёных, те последствия, которые мы видим на Камчатке, водоросли сами по себе вряд ли могут спровоцировать.

Скорее всего, есть ещё какой-то дополнительный фактор. Например, на эти водоросли могло воздействовать токсическое загрязнение, захоронения на дне или вредные выбросы. Поэтому мы по прежнему рассматриваем версию выбросов из впадающих рек. Недалеко от Козельского полигона есть и другие захоронения, которые тоже нужно пока не упускать из виду.

По мнению некоторых ученых, дополнительный фактор может быть также связан с трещиной в дне океана, с вулканической активностью, которая могла спровоцировать выбросы из недр земли.

Насколько я знаю, обнаруженные в воде фосфат-ион и фенол не могли привести к таким последствиям на Камчатке. Официальная версия с водорослями, мне кажется, и появилась, потому что пока очень сложно определить причину такой массовой гибели на такой большой территории каким-то отдельным техногенным источником. Это может быть также совокупность факторов, или что-то, что спровоцировало активность водорослей.

Красные приливы (особенно массивные цветения фитопланктона, в том числе потенциально токсичного, в прибрежной зоне — прим. TJ) в море время от времени случаются — они зависят от сезона или от внешних факторов. Сезонные цветения — естественные явления в циклах развития морской экосистемы. Внешние факторы — это, например, сливы в воду стоков с органическими веществами, стоки удобрений с полей или же балластных вод, богатых органикой, с кораблей.

Такие приливы случаются по разным причинам, но главные из них: изменение в воде концентрации тех реагентных веществ, которые способствуют росту цианобактерий, динофлагеллят, инфузорий и так далее. На этом фоне происходит массовое развитие микроорганизмов, которое приводит не только к изменению цвета воды, но и к существенным изменениям характеристик экосистемы и её свойств.

Динофлагелляты — водоросли, которые активно движутся. Некоторые из них способны выделять биотоксины, например, нейротоксины. Эти существа способны отравлять ядами среду вокруг себя, но яды действуют в разной степени и не на все организмы.

В составе этого аномально мощного цветения массовые виды динофлагеллят сменяли друг друга, пятно развивалось, на его пространстве изменялись сообщества — одни водоросли сменяли другие. Когда на смену миллиардам триллионам одних динофлагеллят приходят миллиарды триллионов других, прежние массовые сообщества отмирают. Их останки, постепенно разлагаемые бактериями, густым дождём осыпаются на дно. При этом, пока они опускаются, бактерий становится всё больше. В результате в придонный слой и на дно опускается огромное количество микроскопических хлопьев, подобных снегу — и все они активно потребляют кислород, потому что эти бактерии тоже им дышат.

Потребляя кислород у дна, бактериальные хлопья, продолжая расти на трупах динофлагеллят, создают там гипоксические условия. Донным жителям постепенно становится нечем дышать. Начинается отмирание существ, которые дышали кислородом: сперва умирают те, кому нужно больше всего кислорода. Отмирающие организмы тоже начинают есть бактерии — их становится всё больше, а кислорода всё меньше. От этого гибнут уже менее чувствительные морские животные — их тоже едят бактерии, а это уже третий каскад замора. Когда бактерий становится совсем много, а кислорода совсем мало, начинают отмирать те, кто способен закрыться в панцирях и жить почти без кислорода до нескольких дней, например, двустворчатые моллюски.

Рыба тоже умирает, так как дождь из отмирающих водорослей — это не квадратный метр, а десятки на десятки километров в прибрежной зоне. Придонной рыбе некуда деться — она не может так быстро мигрировать в другое место. В последствии часть из того, что вымерло на дне, выносится на мелководье волнами.

Для человека биотоксины — это очень вредно. Есть вероятность, что ожоги роговицы и кожи сёрферов на Халактырском пляже связаны с нейротоксинами, поскольку их обнаружили в воде. По данным дальневосточных научных центров, сейчас концентрация нейротоксинов ежедневно падает.

Есть и другая версия причины появления ожогов у сёрферов: при отмирании огромного количества донных кишечнополостных животных, таких как актинии и гидроиды, множество их стрекательных капсул с ядом попали в воду — они долго живут и сохраняются ещё некоторое время после того, как вся остальная актиния умирает. Вода от этих капсул становится «колючей».

На юго-западном побережье Камчатки уже тоже есть очаги красного прилива и случились аналогичные заморные явления (массовая гибель обитателей морского дна — прим. TJ). Здесь они носили точечный характер, участками примерно по полсотни метров. Возможно, это ответвление того красного прилива, который был на юго-востоке, в том числе у Халактырского пляжа, и, как показали наблюдения, продвинулся на юг — его рукава могли повернуть в сторону.

По наблюдениям дайверов, сейчас на дне в зоне бедствия, у юго-восточного берега, лежит огромное количество мёртвых беспозвоночных — так много хитина будет разлагаться ещё долго, пока бактерии их не съедят. На берег прибой выносит около 10-20% от того, что мёртвым лежит под водой. Сперва трупы выносятся на берег, а потом также отливом уходят обратно в море. Очистка пляжа — это не человеческих рук дело: сначала вынесло, потом унесло, и снова гниёт под водой.

В местах красного прилива сейчас есть живые водоросли, рыба и много живых крабов, которые копошатся в оставшихся мёртвых организмах. Всё это свидетельствует, что кислород на дне снова есть и условия для жизни понемногу восстанавливаются. Если бы это было техногенное загрязнение, умерло бы всё — никаких крабов бы не осталось.

Те нефтепродукты, которые нашли в воде на Камчатке, не могли повлиять на цветение токсичных водорослей — по крайней мере, в описанных концентрациях. Цветение микроводорослей в толще воды бывает косвенно связано с деградацией нефтяных пятен на поверхности, но у берегов Камчатки концентрация нефти была для этого слишком низкой. Авачинский залив — это припортовый район, время от времени с кораблей нефтепродукты поступают в воду, но в данном случае это были не те концентрации, которые могли как-то навредить морскому сообществу в целом.

В реке Налычева, впадающей в Авачинский залив, не зафиксировали концентрации каких-то специфических веществ, способных отравить море — особенно ракетного топлива. Наши коллеги из группы «Берега России» подсчитали, сколько понадобилось бы такого топлива, чтобы реально отравить хотя бы полосу прибоя Авачинского залива, протяжённостью 40 километров. Для этого по маленькой речке Налычева нужно было бы сбросить в море несколько крупных железнодорожных цистерн с топливом. Эта речка вымерла бы вся: берега были бы покрыты мёртвыми птицами, мёртвыми медведями, погибли бы все растения по берегам реки, но сейчас там жизнь продолжается.

Главное подозрение на реку Налычева не оправдалось, анализы наших коллег говорят о том, что обильного распространения ядохимикатов нет. А вот жёлтый грунт на дне — это крайне интересно. Жёлтой может быть сера, могут быть натёки песка в осенний период развития железобактерий, которые распространяются по дну мелких рек в период активного перегнивания растительной биомассы осенью. Они образуют рыжие и жёлтые хлопья, но пока не подтверждено, что это именно они.

Пятна, которые заметили со спутника в воде, — это с высокой вероятностью цветение водорослей. Спутник делал снимки по фотосинтетическим и сопутствующим пигментам (хлорофиллу). Высокие концентрации этих пигментов показали реально большую концентрацию цветения.

У фитопланктона в части дальневосточных морей есть два пика цветения: весенний и осенний. Сейчас завершается осенний пик цветения, то есть все природные условия за то, чтобы могли цвести микроводоросли. Но откуда-то произошёл вброс большого количества фосфатов, железа, ионов аммония и фенолосодержащих веществ, оказавших явно положительное влияние на цветение водорослей, в том числе и потенциально токсичных — вопрос источника ресурса для цветения пока остаётся открытым. Либо вещества просто смыло с берега, либо на дне лежало что-то, из чего они медленно сочились, а потом высочились в большом количестве. Но пока это только версии — они не подтверждены.

Смыв реагентов (химических веществ, которые могли повлиять на распространение токсичных водорослей — прим. TJ) с берега возможен. В береговых зонах концентрация таких веществ существенно выше, чем в открытом океане. С берега они легко и обильно попадают в море во время дождя, особенно осенью.

Смыв реагентов с побережья не обязательно происходит с полигонов [с хранящимися на них ядохимикатами]. На берегу — в лесу и на лугах — происходят свои биогеохимические процессы, из-за которых образуются и фосфаты, и аммоний-содержащие вещества, и биодоступные соединения железа. Это природные процессы. На берегу реагентов очень много.

Насчёт остальных версий: хорошие новости не продаются. Чем громче и страшнее звучит какая-то версия, тем яростнее она распространяется в обществе. Ракетное топливо, нефтяной разлив, сброс каких-то ядов по рекам, деградация защитных сооружений полигонов захоронения ядохимикатов — всё что угодно. Тут можно придумать ещё примерно десяток версий, если знать, что такое припортовый район и как выглядят утонувшие транспортные суда на дне моря. Но нужны доказательства.

Красные приливы в последнее время участились — на фоне изменений климата, зелёной революции последних десятилетий, исправно поставляющей в моря удобрения с полей и плантаций, на фоне сброса в море огромного количества органики со сточными водами в районах крупных городов.

На восточном побережье Тихого океана в районе США с 1960-х участились красные приливы. Они случаются не регулярно, но они происходят. В некоторых районах, например, в Калифорнии, есть система оповещения о красных приливах, потому что эти явления в целом ядовиты. В это время людям крайне не рекомендуют даже подходить к океану, потому что вдыхание воздуха, богатого нейротоксинами, может привести к серьёзным отравлениям. У берегов Японии они происходят довольно часто. В краевых морях России на Дальнем Востоке красные приливы случались реже, но тоже происходили.

К примеру, в июне 2017 года на северо-восточном побережье Камчатки был дождевой смыв огромного количества реагентов, в том числе фосфатов железа и аммония. Это привело к развитию красного прилива, в составе которого были динофлагелляты, выделявшие нейротоксины. Распространение водорослей повлияло на лососёвую рыбу, которая по большей части не пошла на нерест в реки. Некоторые рыбы были вялые, а другие умирали — в облаке густо размножавшихся водорослей они были в зоне гипоксии. Динофлагелляты при массовом развитии потребляют кислород, и рыбе его может не хватать.

К этому надо быть готовыми — красные приливы вполне естественные природные явления, частота которых возросла, потому что человек стал давать морю больше органики. Когда в море поступают неочищенные сточные воды, в прибрежной зоне начинают массово цвести и фитопланктон, и донные водоросли. Для сообществ красных приливов необходима открытая вода, огромные бухты — а Авачинский залив как раз оказался уютным местом для водорослей.

Травить динофлагелляты — травить всё остальное. Вылавливать водоросли в таких количествах невозможно, к тому же куда их девать? Непонятно, где их захоранивать, потому что яд всё равно будет выделяться — к тому же он с трудом выводится из многоклеточных и одноклеточных существ. Есть только способы предотвращения: очищать сточные воды — вот и всё.

Управлять океаном при нынешних средствах и развитии — очень сложно. Можно управлять береговой линией океана, регулировать поступающие на берег волны, строить дамбы и волноломы. Но чтобы погасить массовое цветение водорослей в море, которое уже началось — средств пока нет. Можно ионизировать воду, насыщать её пузырьками кислорода, но опять же — как это делать? Можно вызывать искусственный шторм для разбиения цветения, но для этого нужно производить очень массивные воздействия на океан, которые приведут к разрушению других экосистем.

Красный прилив на Камчатке был очень мощным, но надо быть готовым к тому, что это не первое и не последнее цветение потенциально токсичных водорослей. Такие вещи происходили раньше, но до недавних пор на них никто не обращал такого пристального внимания. Выброс такого количества животных после штормов на Камчатке — это, конечно же, редкость. Однако, такие явления случаются в море. И в Тихом океане, у разных берегов, они уже имели куда большие масштабы. Но опять же — выбросило и смыло. Море дало — море взяло.

#камчатка #происшествия #наука