Красные приливы Камчатки. Когда цветение моря губит все живое

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.

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.

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.

"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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.