Камчатки

Что на самом деле произошло у берегов Камчатки

Фото взято из инстаграма с указанием автора.

Всем привет!

Большинство из вас слышало о недавней гибели морских животных на Камчатке, а единицы даже сейчас помнят о случившемся. Еще неделю назад новостные ленты пестрили заголовками о «тысячах трупов на побережье Тихого океана», а на федеральных каналах выходили сюжеты о расследованиях «экологической катастрофы» местными ответственными чиновниками. Которые в итоге во всем разобрались и вообще решили все проблемы граблями. Далее вы наверняка наслаждались конспирологическими теориями диванных специалистов из ютуба, и постоянно натыкались на истерики в комментариях о загубленном океане, да и вообще «власти всё скрывают», а человек – «это раковая опухоль на теле несчастной матушки Земли». Сразу появился идиотский хэштэг в инстаграме о том, что я и ты, и мы все – это Тихий океан. К лицемерию вокруг этой проблемы не постеснялись присоединиться и так называемые «звезды шоу бизнеса» и прочие ревнители своей угасающей популярности.

Всё это в совокупности является неотъемлемой частью современной информационной кутерьмы вокруг любой проблемы, из которой можно сделать немного приносящего денюжку контента. Только вот проблему это нисколько не решает, а она есть и довольно серьёзная. Мне не удалось достучаться до журналистов для массового распространения этой информации – поэтому пишу здесь, возможно, до кого-нибудь из них дойдет. Хотя, я уже понял, что всем насрать. Никого не интересуют сложные природные явления, все хотят публичной казни какого-нибудь чиновника или просто облить говном существующую власть. Что ж, какие люди - такая и власть, не задумывались об этом? Большинство - нет, ведь думать то нечем...

Вы обратили внимание на сегодняшние новости? В них нет ничего о развитии ситуации. Нет новостей – нет проблемы! И вчерашние славные защитники природы из комментариев уже бьются на клавиатуре за новую хайповую инициативу, параллельно выбрасывая пластиковые бутылки в близлежащую речку. Ну они ж теперь океан, им простительно. Всё же, если очень постараться, новости с Камчатки найти можно - явно не на первых полосах известных интернет-изданий и не в сюжетах федеральных каналов. Актуальная инфа – на берег продолжает выносить трупы животных, только уже в меньшем количестве и в других местах – южнее, там куда несет течением отравляющее пятно. Об этом пишут ученые – но кто их будет слушать, когда можно обвинять во всем государство!

Версии гибели животных разнятся, их можно разделить на две группы – природные явления (землетрясение, извержение вулкана, бурное развитие токсичных водорослей) и антропогенное воздействие (утечка химикатов с полигона захоронений, деятельность военных, сброс нефтепродуктов с проходящего мимо грузового судна). Землетрясение и извержение вулкана были отвергнуты сразу, потому как объективно ни того ни другого там не происходило (такое явление трудно не заметить), далее идёт судно с нефтепродуктами – но нефтяной пленки нет, ни одна птица не увязла в черной жиже - значит и эта версия отпадает. Остаются три основные версии – полигон захоронений, военные и «водоросли-зомби», прости Господи, как их окрестило одно выдающееся своей тупизной креативностью интернет-издание. Когда я впервые услышал, что существует версия с токсичными водорослями, меня это крайне заинтересовало, ведь это как раз по моей части.

Для тех, кто не в курсе, я бакалавр химии и биологии, магистр биологии, специалист по водным организмам от бактерий до акул, ихтиопатолог (это тот, кто, в том числе, проводит вскрытия для установления причины смерти рыб и водных беспозвоночных), когда-то работал государственным инспектором в сфере рыбного хозяйства и неоднократно принимал участие в расследованиях массовой гибели гидробионтов (водных обитателей), а сейчас я руководитель биологической службы одного из московских океанариумов. Так что я немного в теме.

В итоге основная официальная версия случившегося на Камчатке, выдвинутая учеными РАН – «красный прилив» (бурное развитие токсичных микроводорослей). Ну конечно, скажут диванные специалисты, если государство будет выбирать виновного между военным и чиновником, то на кого падёт выбор с большей долей вероятности, правильно, на водоросли!

Я провел собственное научное расследование и пришел к выводу, что ученые РАН не ошибаются. Но они нигде не представили данных (или я их не нашел) о поэтапном развитии событий на Камчатке, механизмах возникновения красных приливов в этой местности, и не ответили на ряд вопросов, которые возникают у критиков этой версии:

1.  Цветение воды (массовое развитие микроводорослей) происходит в середине лета – когда температура воды, продолжительность дня и интенсивность солнечного освещения достигают максимума, но ведь сейчас осень – пасмурно, холодно и дни короткие?

2.  Цветение воды возникает в перенасыщенной питательными веществами среде – в воде должны присутствовать высокие концентрации нитратов и фосфатов. А в анализах проб только фосфаты и железо выше нормы, нитратов практически нет, чем же питаться водорослям?

3.  Токсины, выделяемые микроводорослями опасны для млекопитающих, птиц и рыб, а вот беспозвоночные к этим токсинам устойчивы, более того, многие моллюски фильтраторы питаются этими водорослями и накапливают яды в себе, при этом не испытывая никаких проблем. А здесь 99% погибших – беспозвоночные, в том числе и моллюски-фильтраторы?

4.  Развитие токсичной водоросли должно было окрасить воду в красный цвет – ведь это «красный прилив», а тут был какой-то зелено-желтый оттенок, который потом и вовсе пропал?

5.  Красные приливы встречаются во многих теплых частях планеты, в Японском море, в Мексиканском заливе, но никогда не отмечались у побережья Камчатки, ведь тут холодно!

6.  Как могли токсины микроводорослей влиять на людей, которые не пили морскую воду, не ели местных моллюсков, а некоторые даже пребывали только на берегу?

Далее я попытаюсь ответить на все поставленные вопросы и восстановлю развитие событий в Авачинском заливе, параллельно объясняя биологические механизмы их возникновения:

Первый этап – накопление фосфатов. Это происходит из-за многолетней деятельности человека – во впадающие в океан реки стекают удобрения, чистящие средства, бытовые отходы и прочие источники фосфатов. Уровень фосфата в чистой воде океанов не превышает 0,05 мг/л. Я изучил анализы воды, сделанные государственной лабораторией Камчатского края (они есть в открытом доступе) и обнаружил превышение по фосфату практически во всех впадающих в океан реках в районе Авачинского залива. В среднем концентрация фосфатов превышена в три раза и составляет 0,15 мг/л, что вовсе не критично для морской фауны. При этом уровень нитрата согласно анализам – минимальный (в среднем менее 1 мг/л). Присутствие фосфатов позволяет быстро набирать биомассу фитопланктону только в том случае, когда их соотношение с нитратом 1 к 16 (соотношение Редфилда), то есть при 0,15 мг/л фосфата должно быть 16*0,15 = 2,4 мг/л нитратов. Такого уровня нитратов в Авачинском заливе нет, поэтому возникает дефицит органического азота и обычные для фитопланктона диатомовые водоросли не развиваются в больших количествах.

Второй этап – накопление органического азота. В условиях дефицита органического азота и избытка фосфата массово размножаться могут только азотфиксирующие микроорганизмы, такие как синезеленые водоросли (цианобактерии). Они способны улавливать растворенный в воде азот, и превращать его в белки своей клетки. То есть получать органический азот из неорганического. Но для развития этих водорослей помимо фосфатов необходим еще один важный компонент – железо. Для процесса захвата молекулярного азота этим водорослям требуется в 10 раз больше железа, чем обычному фитопланктону для роста в условиях оптимального соотношения нитратов и фосфатов. Вернемся к результатам анализа воды гослабораторией и отметим, что все впадающие реки и сам залив имеют превышение по железу минимум в два, а максимум в семь раз! Интересные исследования о появлении железа в прибрежных водах, где наблюдаются красные приливы, провели американские ученые – они установили, что это пыль из пустынь! Её приносят с собой облака и морские течения. Пустынная пыль богата железом и кремнием. Откуда взялось железо у побережья Камчатки – мне доподлинно неизвестно, но факт, что оно там содержится в высокой концентрации. Я могу предположить, что это связано с деятельностью вулканов, от которых берут начало Камчатские реки. Поэтому в июле-августе в Авачинском заливе стали бурно размножаться азотфиксирующие цианобактерии, например из рода Trichodesmium. Скорее всего, на их бурное развитие обратил внимание Гринпис, на сайте организации можно найти снимки этого процесса из космоса.

Третий этап. В конце августа - начале сентября температура воды понижается, солнечная активность падает, и цианобактерии начинают отмирать, опускаясь на дно. На процесс гниения расходуется кислород, а в результате гниения образуется аммоний, нитрит, метан и сероводород, которые отрицательно влияют на усвоение и без того дефицитного кислорода животными. Начинаются локальные заморы – донные обитатели, особенно те, которые ведут прикрепленный образ жизни (различные двустворчатые моллюски, актинии), неспособные к плаванию (морские звезды, ежи, брюхоногие моллюски), территориальные, живущие в укрытиях животные (осьминоги, некоторые рыбы) погибают от кислородного голодания. С каждым днем прибавляющиеся трупы погибших животных ещё более усугубляют замор, и он распространяется в геометрической прогрессии по дну залива. В этот момент и начинается рост динофлагеллят из рода Karenia, возьмём в качестве модели самый популярный объект исследований - Karenia brevis. Эти микроводоросли прекрасно себя чувствуют при слабой освещенности, не требуют высоких температур и способны поглощать не до конца переработанный бактериями органический азот – аммоний и нитрит. У серфингистов появляются первые признаки контакта с токсинами.

Четвертый этап. С середины сентября начинается массовое размножение динофлагелляты Karenia brevis. Популяция Karenia постоянно обновляется – старые водоросли отмирают, образуются новые. Внутри клетки каждой динофлагелляты вырабатываются бреветоксины – опасные для человека и животных нейротоксины, способные при высоких концентрациях вызывать остановку дыхания и смерть. Когда клетка динофлагелляты разрушается – бреветоксины высвобождаются в воду. Бреветоксины очень стойкие и не разрушаются кипячением и кислотами, поэтому могут долго оставаться в активной форме. К тому же они не имеют запаха и вкуса, что делает их еще более опасными. Я считаю, что образование этих токсинов – эволюционное приспособление динофлагеллят рода Karenia. Бреветоксины убивают животных и таким образом обеспечивают питанием популяцию коварной микроводоросли. Так же токсины накапливаются в моллюсках фильтраторах, при употреблении в пищу которых происходит тяжелое отравление, вплоть до смерти. Но и это еще не всё – главная особенность бреветоксинов в том, что они способны разноситься над океаном в виде аэрозоли, и при определенных ветрах могут достигать расстояний в один километр от берега! Достоверно установлено, что бреветоксины вызывают проблемы с дыханием, могут вызывать астму, а для самих астматиков очень опасны! При контакте с бреветоксинами описаны такие симптомы как зуд, покраснение кожи, ожог роговицы глаз, потеря зрения, тошнота и другие. На этом этапе развития водоросли у берегов Камчатки все «прелести» знакомства с бреветоксинами испытывают серфингисты. Кстати, специально для них, и для тех, кто посетил эти места в период с сентября по октябрь – недавно было установлено, что бреветоксины значительно угнетают иммунитет, и вирус гриппа переносится людьми, вдыхающими аэрозоль бреветоксинов гораздо тяжелее. В эпоху ковида я бы рекомендовал вам вообще закрыться дома на месяц после посещения Халактырского пляжа. Но не все так плохо, у этой истории хороший конец, потому что за дело взялась матушка природа!

Пятый этап. В конце сентября начинается шторм. Он выбрасывает на берег львиную долю погибших животных и огромное количество динофлагеллят, которые высыхают на берегу. Большую часть токсичных водорослей начинает уносить в океан, где их подхватывает течением и несет на юг. Оставшиеся в Авачинской бухте токсичные водоросли начинают отмирать, испытывая дефицит в питании – питательные трупы животных вынесло на берег, а азотфиксирующие цианобактерии давно закончились. В итоге цветение Karenia brevis прекращается и пик размножения водоросли не наступает - красный прилив не образовался до конца и тысячи морских млекопитающих и рыб не погибли. Мы не увидели красного цвета воды, потому что настоящая катастрофа миновала.

Шестой этап. Токсин остается! Часть его присутствует в воде и приносится на берег в виде аэрозоли, другая часть выделяется из мертвых водорослей на берегу. Халактырский пляж становится местом паломничества различных экологов, журналистов, чиновников и прочих интересующихся. Серфингисты остаются в своем лагере. А нужно было всем покинуть этот пляж в середине сентября, чтобы не получить проблем со здоровьем.

Заключение. Вот и подошло к концу моё повествование, для которого мне не понадобилось лететь на Камчатку и дышать бреветоксином. Выражаю благодарность американским ученым за огромный вклад в изучение красных приливов, именно на их работах я и построил это расследование. С незапамятных времен в водах Камчатки встречалось немало токсичных водорослей и микроорганизмов. Но Karenia brevis появилась здесь лишь в конце восьмидесятых. Скорее всего, она попала сюда вместе с балластными водами морских судов. Естественно, на образование красных приливов значительно влияет изменение климата. Поэтому основной виновник всех этих событий – человек. И да, если вы считаете, что красные приливы – это что-то новое для вод Камчатки, то загуглите атласа-справочник 1995 года за авторством нашей замечательной ученой Коноваловой Г.В. «Красные приливы у восточной Камчатки» - там всё подробно изложено.

P.S. Может ли эта история повториться? В любой момент. Поэтому будьте осторожны. Что мы можем сделать, чтобы этого не повторилось? Во-первых, беречь природу и учить своих детей делать тоже самое. Во-вторых, заниматься самообразованием и расширением кругозора, чтобы не впадать в истерию от любого встретившегося природного явления. В-третьих, необходимо проводить мониторинг побережья для своевременного выявления токсинов и предупреждения людей об опасности.

P.S.S. Всем, кто оказался на Халактырском пляже в последние месяцы я желаю здоровья!