Стала известна причина экокатастрофы на берегах Камчатки

МОСКВА, 21 окт — РИА Новости, Владислав Стрекопытов. Массовая гибель морских животных на Камчатке произошла по естественными причинами — такой вывод сделали ученые из МГУ и РАН. Версия техногенного загрязнения не подтвердилась. По мнению специалистов, во всем виновато цветение микроводорослей в океане из-за аномально теплой воды. Об этом природном феномене — в материале РИА Новости.

Что обнаружили ученые на Камчатке

В конце сентября поступили первые сообщения о том, что на Халактырском пляже на восточном побережье Камчатки нашли множество мертвых морских животных. Местные серферы заметили, что цвет воды изменился, а у них самих опухли глаза и появилось раздражение на коже.

Чтобы установить причину экологической катастрофы, специалисты из МГУ имени М. В. Ломоносова и Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцева РАН обследовали реки и ручьи, впадающие в Авачинский залив, а затем и все побережье к северу от Авачинской губы.

На первом этапе проверили все возможные варианты техногенного заражения — сброс в океан ядохимикатов Козельского полигона, утечку ракетного топлива с военного полигона Радыгино. Но ничего не обнаружили.

Ученые МГУ имени М.В. Ломоносова и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцева РАН работают на Камчатке

"Однозначно установлено — в последнее время не было значительных поступлений загрязняющих веществ техногенного происхождения в русловую сеть притоков Авачинского залива и в сам залив, — приведены в пресс-релизе МГУ слова одного из участников исследования, доцента кафедры гидрологии суши географического факультета Сергея Чалова. — Отсутствуют и следы воздействий на русловую сеть с военных объектов: 90-го авиационного полигона, учебно-тактического поля Мокрый песок. Козельское захоронение ядохимикатов стабильно, никаких путей проникновения отравляющих соединений на прилегающие территории и в водные объекты нет".

Ученые пришли к выводу: причина массовой гибели морских животных — кислородное голодание из-за так называемых красных приливов: бурного развития микроводорослей, вырабатывающих токсины.

По предварительным данным, их цветение продолжалось с начала сентября по начало октября и достигло пика 25-30 сентября 2020 года. В итоге на глубинах от пяти до 15 метров резко снизился уровень кислорода.

"Средние температуры воды в Авачинском заливе Тихого океана в сентябре на несколько градусов превышали норму. Из-за этого водоросли, типичные для южных широт Тихого океана, распространились к северу", — отметил Сергей Чалов.

Ядовитые микроводоросли

Красные приливы — общее название активного размножения фитопланктона: микроорганизмов, живущих в толще морской воды, таких как динофлагелляты, цианобактерии или диатомовые водоросли. Всплески их численности возникают на фоне повышенной температуры, когда глубинные течения, шторма или поверхностные потоки с суши приносят большое количество питательных веществ.

Красные приливы - РИА Новости, 1920, 20.10.2020

Красные приливы у побережья Анголы

Термин "красные приливы" впервые применили в США в конце XVIII века для обозначения эпизодов цветения динофлагелляты Karenia brevis в водах Мексиканского залива — прибрежные волны окрашивались тогда в красный цвет. Но, по мнению ученых, явление правильнее называть просто "цветение водорослей".

Обычно бурно развивается один вид фитопланктона — тот, для которого сложились самые благоприятные условия. Его пигментированные клетки придают окраску воде: ярко-зеленую, желто-коричневую или красную.

Опасность красных приливов заключена в том, что некоторые виды водорослей производят нейротоксины. Например, Karenia brevis продуцирует бреветоксин, губительный для морских организмов и птиц. А у человека он вызывает желудочно-кишечные и неврологические проблемы.

Karenia brevis под микроскопом

Другая разновидность динофлагеллят — Alexandrium fundyense — массово цветет вдоль северо-восточного побережья США и Канады. Вырабатываемый этими водорослями сакситоксин затем накапливают моллюски и другие морские обитатели, питающиеся планктоном: например, рыба фугу, известная токсичностью. Действие яда настолько сильно, что вызывает у человека паралич. В США сакситоксин значится в списке веществ, которые потенциально можно использовать как химическое оружие.

Водоросли причиняют вред и экосистеме — блокируют солнечный свет и потребляют значительную часть растворенного в воде кислорода. При разложении погибших микроводорослей в окружающую среду выделяются ядовитые вещества. В итоге в зоне цветения образуется бескислородная мертвая зона, где не выживают ни рыбы, ни морские животные, ни растения. Их массовую гибель биологи называют замором.

Мертвая рыба, выброшенная приливом - РИА Новости, 1920, 20.10.2020

Мертвая рыба на пляжах Флориды во время красных приливов

В МИА "Россия сегодня" 12 октября прошла онлайн-пресс-конференция по событиями на Камчатке. Вице-президент РАН, научный руководитель Национального научного центра морской биологии имени А. В. Жирмунского ДВО РАН Андрей Адрианов заявил — в прибрежных водах полуострова ученые обнаружили ядовитые микроводоросли рода Gymnodinium, которые как раз и производят сакситоксин.

Неожиданные последствия глобального потепления

Вредоносное цветение водорослей — явление нередкое. Есть регионы, где оно происходит регулярно. Местные власти и ученые к этому подготовлены.

Например, красные приливы, вызванные Karenia brevis, наблюдают у берегов Флориды и севернее, вдоль атлантического побережья США до Северной Каролины, почти каждый год — обычно в конце лета или в начале осени. Большинство эпизодов длится от трех до пяти месяцев и охватывает сотни квадратных километров. Но, бывает, цветение затягивается и на полтора года, поражая площади в тысячи квадратных километров.

В штате Флорида уже больше пятидесяти лет существует специальная служба мониторинга Института исследований рыбы и дикой природы (FWRI). Одна из ее задач — отслеживать количество токсичных водорослей более чем в ста точках по всему побережью. После каждого сообщения об изменении цвета воды, гибели рыб, выброшенных на берег мертвых животных или симптомах раздражения дыхательных путей у людей сотрудники выезжают на место, чтобы взять пробы для анализа. Ученые ведут наблюдения за цветом воды и с воздуха. Результаты еженедельно публикуются в виде онлайн-отчета.

Результаты проб на Karenia brevis из еженедельного отчета службы мониторинга FWRI (количество клеток на литр)

Такой же мониторинг проводят и вдоль побережья Мексиканского залива — в штатах Луизиана, Алабама, Джорджия, Техас и Миссисипи. Там много промышленных предприятий, в том числе нефтеперерабатывающих — их сбросы, по мнению некоторых ученых, провоцируют образование красных приливов.

Агентство по окружающей среде США регулярно фиксирует цветение водорослей в Чесапикском заливе на севере-востоке страны, в озере Эри на границе с Канадой. А также во многих других местах, где в пресные или морские воды попадают поверхностные стоки сельскохозяйственных угодий или очистных сооружений. В них содержатся главные питательные вещества для водорослей — фосфор и нитраты.

Исследователи полагают, что по той же причине красные приливы возникают вблизи крупных городов Средиземноморья, в Бангладеш, Индии и Пакистане — там, где сточные воды не очищают. Цветение моря фиксировали у берегов Борнео, Австралии и Японии.

Долгое время ученые считали: красные приливы в основном характерны для морских акваторий тропических широт. Но с изменением климата в последние десятилетия опасное цветение водорослей приобрело глобальный характер.

Халактырский пляж на Камчатке - РИА Новости, 1920, 15.10.2020

Биолог рассказала о беспрецедентном цветении фитопланктона на Камчатке

15 октября 2020, 07:58

Его наблюдают и в северных широтах — у берегов Великобритании, Нидерландов и Норвегии, в Баренцевом море, а также в акватории Тихого океана. В 1997-1998 годах цветение одноклеточных планктонных водорослей кокколитофорид в восточной части Берингова моря так изменило морскую экосистему, что привело к временному прекращению промысла красной рыбы у берегов Аляски, где улов исчисляется десятками миллионов особей, и стало причиной гибели более ста тысяч морских птиц.

В 2015 году массовое цветение токсичных диатомовых водорослей Pseudo-nitzschia охватило все западное побережье Северной Америки, от Калифорнии до Аляски. Эти водоросли вырабатывают опасный нейротоксин — домоевую кислоту, которая накапливается в моллюсках, других беспозвоночных, а иногда и в рыбе, а у людей вызывает токсические повреждения головного мозга.

По данным Национальной океанской службы США, в середине мая 2015 года уровень домоевой кислоты в заливе Монтерей в Калифорнии в 10-30 раз превышал норму. Это привело к гибели множества морских беспозвоночных, рыб, млекопитающих и птиц, в штатах Калифорния и Вашингтон закрыли промысел анчоусов и сардин. А в августе 2015 года Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) сообщило о том, что во время цветения водорослей у берегов Аляски ученые зафиксировали гибель 30 крупных китов.

Теплая "капля" у западного побережья Северной Америки в июле 2015 года

По мнению ученых, причиной беспрецедентного всплеска цветения микроводорослей стала огромная "капля" теплой воды, сформировавшаяся в тропической зоне Тихого океана и сместившаяся к северу. Кроме того, весной и в начале лета ветра и течения отгоняют поверхностные слои от берега к центру Тихого океана, а им на смену из глубин поднимаются богатые питательными веществами воды — процесс, известный как апвеллинг. Наложение этих двух факторов привело к мощнейшему эффекту цветения океана.

Авторы предполагают, что потепление в восточной части Тихого океана в 2015 году стало следствием смены фазы Тихоокеанской декадной осцилляции — долгосрочного цикла колебаний температуры поверхности Тихого океана. Началась ее положительная фаза, когда область теплой воды распространяется вдоль всего побережья Северной Америки и может достигать Камчатки.

CC BY-SA 3.0 / Giorgiogp2 / Распределение температур поверхности океана во время положительной фазы Тихоокеанской декадной осцилляции

CC BY-SA 3.0 / Giorgiogp2 /

Распределение температур поверхности океана во время положительной фазы Тихоокеанской декадной осцилляции

В дальневосточных морях России ученые-биологи насчитывают более двух десятков видов токсических микроводорослей, в том числе Alexandrium и Pseudo-nitzschia, выделяющих опасные нейротоксины.

В 1995 году Камчатский институт экологии и природопользования ДВО РАН выпустил атлас-справочник "Красные приливы" у восточной Камчатки", в котором содержатся сведения о всех известных на тот момент случаях цветения микроводорослей у берегов Камчатки, а также даны описания виноватых в этом микроорганизмов.

"Красные приливы" наблюдаются во многих морях, но токсичные, сопровождающиеся гибелью людей, достоверно отмечены только в тихоокеанских водах Камчатки (в бухте Павла в 1945 году от использования в пищу вареных мидий произошло отравление со смертельным исходом двух членов экипажа судна флотилии "Алеут", в Авачинской бухте в 1973 году — сильное отравление нескольких жителей Петропавловска-Камчатского). Они вызваны здесь отдельными жгутиковыми водорослями из динофлагеллят, продуцирующими сильнейший яд нервно-паралитического действия — сакситоксин. Отравление им человека может произойти в случаях употребления в пищу двустворчатых моллюсков, особенно мидий, так как в процессе фильтрационного питания планктоном моллюски накапливают в своем теле яд, содержащийся в микроскопических водорослях", — пишет автор книги Г. В. Коновалова.

Красные приливы неоднократно наблюдали у российских берегов Тихого океана, в том числе на Камчатке. Но долгое время не воспринимали как опасное явление. Возможно, одна из причин — труднодоступность и безлюдность территорий, отмечает ученый.

Сейчас же последствия токсического цветения моря обнаружили вблизи Петропавловска-Камчатского, на популярном у туристов и серферов Халактырском пляже. С этим отчасти и связан резонанс, который вызвало это событие.

Экологическая катастрофа на Камчатке

Первыми на ситуацию обратили внимание серферы. Они заметили, что вода на Халактырском пляже поменяла цвет.

Тихоокеанское побережье полуострова Камчатка

Первыми на ситуацию обратили внимание серферы. Они заметили, что вода на Халактырском пляже поменяла цвет.

1 из 15

Кроме того, серферы заявили, что у них опухли глаза и появилось раздражение на коже.

На фото — основатель школы серфинга Snowave Антон Морозов.

Основатель школы серфинга Snowave Антон Морозов во время брифинга губернатора Камчатского края Владимира Солодова на Халактырском пляже

Кроме того, серферы заявили, что у них опухли глаза и появилось раздражение на коже.

На фото — основатель школы серфинга Snowave Антон Морозов.