Тонкая ткань шельфа – о вредном воздействии нефти на экологию

Печать и флаг американского штата Луизиана украшает изображение самки бурого пеликана с птенцами. Это смешное создание — самая удивительная птица в мире. Она почти не изменилась за 30 миллионов лет. На прибрежных отмелях и в заболоченных устьях рек штата Луизиана когда-то гнездились десятки тысяч этих птиц. В середине пятидесятых годов прошлого века колония пеликанов резко сократилась, а к 1961 году птицы исчезли.

Учеными была разгадана причина. Ткани мертвых птиц содержали такое количество пестицидов, что оно оказалось роковым для их существования. Смываемые с хлопковых полей и приносимые реками в море, эти вещества усваивались сначала планктоном, потом попадали в пищу моллюскам и рыбе, а через рыб — в организм бурых пеликанов. В организме самки пеликана они вызывали сильные нарушения, и скорлупа яиц делалась такой тонкой, что не выдерживала веса птицы. Матери становились виновницами гибели своих неродившихся птенцов.

Это лишь один пример из книги крупнейшего американского ученого-биолога Джона Куллини «Леса моря. Жизнь и смерть на континентальном шельфе». Экология шельфа — главный предмет рассмотрения и исследования в книге, причем исследования глубокого, точного и с той прекрасной долей эмоциональности, которая заставляет читателя не только понимать и усваивать написанное, но и сопереживать автору, радоваться и тревожиться вместе с ним. А поводов для тревоги, как показывает Д. Куллини, больше чем достаточно.

Полвека назад человек ринулся на континентальный шельф — подводную окраину континента. Мощная техника, обладателями которой стали люди, позволила им вторгнуться в глубины моря, а поиски источников энергии и минерального сырья подгоняли, стимулировали, ускоряли этот процесс.

Но эта же техника дала возможность ученым проникнуть в море с другой целью — изучить открывшийся перед ними диковинный подводный мир, проникнуть в тайны его существования, понять сложнейшую иерархию взаимоотношений и взаимозависимостей и, может быть, самое главное — увидеть, что принесло этому миру вторжение в него человека.

Мы знаем, что добыча рыбы в океане составляет сейчас около 70 миллионов тонн и близка к предельной. Знаем также, что погоня за уловами привела к почти полному исчезновению многих видов рыб. Но было бы слишком просто считать, что зависимость так очевидна: много выловили — мало осталось, Все обстоит гораздо сложнее. Селективное рыболовство, позволяющее ловить ту рыбу, что нам нужна, разрушает всю пищевую пирамиду, которая строилась и отлаживалась в течение веков. Усиленный лов пикши на банке Джорджес в Новой Англии, например, привел к тому, что невероятно разрослась численность бычков-подкаменщиков, икрой которых питалась пикша. Подкаменщики, в свою очередь массированно уничтожат икру еще какого-нибудь вида и, нарушенная в одном месте, распадается вся длинная цепочка.

Огромный вред тщательно отлаженной донной жизни (а это значит — и всему живому миру океана) приносят тралы. Вот как пишет об этом Куллини: «Для всего сообщества донных организмов встреча с тяжелыми тралами чревата худшими последствиями, чем массированный бомбовый удар… Удивительная структура морского дна, пронизанного многочисленными ходами, разрушается, превращаясь в жидкую смесь ила и частичек мягкой живой ткани. Удушающая пелена взмученного ила высоко поднимается над оставшимися в живых, а затем она медленно оседает, чтобы задушить рыбью икру и искалеченных обитателей донных отложений…»

Уже в 1977 году почти четверть всей нефти в мире добывалась со дна моря. Шельф оказался необычайно богат нефтью и газом. Нефтеносные пласты континентального шельфа принесли людям некоторое ослабление тисков энергетического кризиса, а Мировому океану, прибрежной морской среде — едва ли не самую страшную экологическую угрозу. Выбросы нефти на разрабатываемых месторождениях, аварии, случающиеся с танкерами, перевозящими нефть, потери нефти при перекачке из танкеров в портах — все это губительные катастрофы для обитателей моря.

В химическом отношении все зло, заключенное в нефти, идет от семьи так называемых ароматических углеводородов. Самый простой из них — бензин. Ароматические углеводороды легко вступают в реакции замещения со своим химическим окружением, а замещенные соединения свободно растворяются в воде, делая ее ядовитой. Эти соединения, обычно их называют растворимыми ароматическими производными (РАП), составляют около 5 процентов веса сырой нефти, но в очищенных продуктах, например в керосине, их содержание доходит до 20 процентов.

Автор сравнивает судьбу омара, рыбы или какого-нибудь другого неосторожного существа, попавшего в липкие объятия нефтяного пятна, с участью человека, попавшего в облако губительного смога. Постепенно яд проникает в кожу, образует пленку на глазах, в ушах и органах дыхания, наступает потеря координации движений, дезориентация, а затем быстрая смерть.

Ученые установили, что многие морские организмы, начиная с водорослей и кончая рыбами, быстро погибают даже при ничтожных концентрациях РАП — от 5 до 50 частей нефти на миллион частей воды. Личинки морских организмов, особенно рыб, в 10—100 раз чувствительнее взрослых животных. Очевидно, дело в том, что главные нервные центры, дыхательные и другие органы крошечной личинки расположены настолько близко к поверхности ее тела, что ядовитые вещества легко проникают на эти жизненно важные участки. Кроме того, личинки в отличие от взрослых организмов не могут «удрать». Они не плавают, а дрейфуют. Дрейф продолжается до тех пор, пока они не обретут способность управлять своими движениями. Этот порядок хорошо служил личинкам много миллионов лет, но перестает действовать при встрече в море с нефтью. При очень низких концентрациях РАП могут вызвать аномалии в развитии икринок. Так у некоторых эмбрионов трески, попавших в нефтяной плен, была недоразвита голова, а у других тело деформировано до такой степени, что походило на штопор. Все мальки-уроды были нежизнеспособны.

Растворимые ароматические производные обладают еще одним свойством — прилипать к крошечным плавающим частичкам, а затем вместе с ними опускаться на дно. Дождь почти невидимых смертоносных веществ выпадает на дно вблизи нефтяного пятна. Ядовитая волна, продвигаясь с донным течением, оставляет после себя очень мало живого: гибнут черви, моллюски, донные креветки, актинии и другие организмы, не умеющие быстро уходить от опасности.

Некоторые фракции нефти действуют на многие организмы как наркоз. При этом у рыб может нарушиться чувство ориентации, что помешает тысячам из них достигнуть мест нереста.

Очень сильно страдают от нефти птицы. Перелетные гаги или другие утки, буревестники или альбатросы в разное время года могут оказаться на пути дрейфа нефти, попавшей в море в результате аварии танкеров или фонтанирования скважин. Многие из них обладают необычно низкой температурой тела, а поэтому, вероятно, и замедленным обменом веществ. Это значит, что на них может воздействовать даже очень небольшое количество нефти.

Нефтяные вышки шагнули сейчас на северную границу Американского континента, располагаются на арктическом шельфе Аляски. И здесь возникает новая проблема — нефть и лед. Выбросы нефти на ледяных побережьях грозят очень большими неприятностями. Если выброс нефти произошел осенью, то утечка может продолжаться в течение девяти или десяти месяцев, так как остановить выброс на открытом шельфе после его замерзания невозможно. Нефть распространится подо льдом на сотни или даже тысячи километров. В результате дрейфа льда море может покрыться пятнами, охватывающими гораздо более обширную площадь, чем в случае, когда образуется одна сплошная пленка на чистой воде.

Лежащие под водой слои льда постоянно перемещаются кверху. Через три или четыре года лед со вмерзшей в него нефтью поднимется на поверхность. На льду появится темная пленка, готовая поглощать тепло. Отражательная способность такого льда резко понизится. Снижение альбедо (отражательной способности) всего на 20 процентов приведет к исчезновению льда через два года.

Большое количество солнечной энергии, которая сейчас отражается льдом, будет в случае его таяния поглощаться океаном. Зимнее замерзание может и не восстановить прежнего равновесия между сезонными приростом и таянием льда. В результате изменяется толщина и площадь арктических льдов, и это может обернуться непредсказуемыми сейчас последствиями для жизни в море, да и для всего климата Земли. Пока это лишь гипотезы, но беспокойство ученых имеет под собой очень веские основания.

Для борьбы с разлитой в море нефтью создается новая для человека технология контроля и операций по очистке моря от нефти. Способов борьбы придумано уже достаточно много, но, к сожалению, ни один из них не может считаться идеальным.

Исследования последних лет показали, что морские организмы вырабатывают какие-то меры, направленные к тому, чтобы приспособиться к постоянному присутствию нефти в морской воде. Американские ученые обследовали две группы рыбок фундулюс. Экспериментальная группа была взята из зоны, в которой пять лет назад произошла крупная утечка нефти. Контрольная группа рыб была родом из незагрязненной бухты неподалеку.

Биохимические анализы показали, что в печени рыбок из зараженной нефтью местности произошли большие изменения. Некоторые жиры, или липиды, содержащиеся в печени рыб, впитывают и растворяют сложные органические вещества. Под такой химической охраной эти вещества могут без особых последствий долго оставаться в организме, могут и выводиться наружу. В печени «экспериментальных» рыбок оказалось почти на порядок больше фосфолипидов, чем у рыб из чистого залива. Очевидно, вырабатывая повышенное количество фосфолипидов, обладающих самыми сильными очистительными свойствами, рыбы осуществляли очистку своего организма. Фундулюс продемонстрировал, как организм с помощью своих внутренних резервов может преодолеть настигающую его опасность.

Мир природы чрезвычайно эластичен и жизнеспособен, но для оптимизма здесь, пожалуй, оснований недостаточно. Любой организм, приспосабливающийся к жизни в загрязненной среде, безусловно, расплачивается чем-то. В печени зараженных фундулюсов, например, оказалось очень мало липидов, выполняющих энергетическую функцию. Может статься, что за увеличенные резервы фосфолипидов фундулюсы заплатили уменьшением количества откладываемой икры или сокращением энергетических запасов, которые необходимы рыбам при внезапных изменениях температуры воды или ее солености. Испытав стресс от загрязнения, рыба может произвести недоразвитое потомство, действовать нерешительно при встрече с хищниками и поплатиться за это жизнью — у нее ослабевают приспособительные реакции, помогающие выживать в среде, и без того полной превратностей.

Кроме загрязнения океана нефтью, есть еще и ставшие традиционными пути загрязнения: поступление с водами рек отходов промышленности, бытовых стоков.

Автор: Г. Шевелева.