Сотрудники географического и биологического факультетов МГУ, ИПЭЭ РАН и ВНИРО обследовали все водотоки, дренирующие восточные склоны Козельского вулкана, между военным полигоном Радыгино и рекой Налычево.
Сергей Чалов, доцент кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ, 11 и 12 октября провел вместе с коллегами обследование акватории Авачинского залива, где предположительно произошел разлив токсичного вещества, от которого пострадали серферы. Редакция N + 1 публикует рассказ ученого о том, что удалось узнать исследователям — и как они теперь объясняют произошедшее на Халактырском пляже.
Давно не было такой ситуации, когда явления в природе вызывали столь противоречивые слухи. В 2020 году наш словарь пополнился не не только словами «самоизоляция» и «зум», но и «красный прилив». Эти слова — наша новая реалия. Сначала вкратце расскажем о самой яркой экологической проблеме последнего времени.
Август 2020 года
Авачинский залив — часть акватории Тихого океана, примыкающая к Авачинской бухте (не надо их путать), где расположен Петропавловск-Камчатский. Ее территория на север от Авачинской бухты до реки Налычево — самое популярное туристическое место на Камчатке. Известный Халактырский пляж, где расположена база серфингистов.
Соседняя бухта — более дикая. В августе 2020 года мы с детьми гуляли и купались на одном из пляжей этого берега — самой его южной части, бухте около озера Приливного, около мыса Вертикального: чистая и холодная вода, черный песок. Не было никаких даже признаков тех ужасов, о которых все заговорили в сентябре.
Пляж Авачинского залива Тихого океана, примыкающий с юга к Халактырскому пляжу (у мыса Вертикального) в августе 2020 года. Фотографии сделаны 16 августа 2020 года – за три недели до события
Сергей Чалов
Пляж Авачинского залива Тихого океана, примыкающий с юга к Халактырскому пляжу (у мыса Вертикального) в августе 2020 года. Фотографии сделаны 16 августа 2020 года – за три недели до события
Сергей Чалов
Сентябрь 2020 года
В сентябре заговорили о том, что океан на Халактырском пляже отравлен. Еще неделю назад версии были такие:
-
Это нефтяное пятно — топливо, пришедшее в океан с какой-либо из объектов Вооруженных Сил РФ, кругом распространенных на Камчатке и примыкающих к пострадавшему морю. Здесь есть три таких объекта: 90 авиационный полигон, полигон Радыгино, учебно-тактическое поле Мокрый песок. Версия сбросов топлива или каких-то еще неустановленных загрязнителей активно звучала, например, здесь.
-
Это сброс ядохимикатов с Козельского полигона ядохимикатов. Эта версия выглядела убедительной после обзора в «Медузе».
Я — гидролог. Специалист по рекам, качеству воды в реках, русловым процессам. Неделю назад я ничего не слышал о красных приливах. Но я знаю, что любая крупная авария, любой сброс сточных вод, особенно нефтепродуктов, сброс ядохимикатов — оставляет за собой след в виде убитой экосистемы: погибшей или ушедшей рыбы, загрязненных донных отложений, техногенных илах и так далее. Кроме того, авария не падает с неба. По космическим снимкам, снимкам с дронов будет виден источник аварии, и «закопать» это невозможно.
Чтобы подтвердить одну из двух гипотез выше, достаточно побывать на месте, чтобы понять: да, загрязнение имело место быть. А чтобы установить масштабы загрязнений, нужны специальные анализы.
И самое главное. Выводы властей по поводу различных ЧП вызывают, мягко говоря, не много доверия. Поэтому для нас казалось очевидным, что произошла авария. Неделю назад какие-то биологические процессы в океане казались невероятными, чтобы объяснить массовую гибель морских животных.
Было ясно — надо приехать, увидеть, найти и доказать.
Октябрь 2020 года
11-12 октября сотрудники географического и биологического факультетов МГУ, ИПЭЭ РАН им. А.Н. Северцова и ВНИРО обследовали все водотоки, дренирующие восточные склоны Козельского вулкана, между военным полигоном Радыгино и рекой Налычево. Именно объекты в пределах этой территории — 90-й авиационный полигон, полигон Радыгино, учебно-тактическое поле Мокрый песок, а также Козельский полигон ядохимикатов — рассматривались нами, как потенциальные источники техногенного воздействия, от которых предполагался сброс неустановленных загрязнителей в океан.
Основные объекты района Авачинского залива к северу от Авачинской бухты
Рекогносцировочной фотосъемкой наших дронов были охвачены около десяти километров нижнего течения реки Налычева, ручья. Ржавый, реки Мутнушка, ручья Козельский. Отсутствуют следы каких-либо воздействий на русловую сеть с территорий военных объектов: нет визуальных следов движения техники, донный грунт чистый, техногенных илов нет (то есть. специфических образований тонкого ила, которые присущи загрязненным объектам), нет примесей и запахов, в реках встречается молодь лососевых. Это типичные камчатские горные реки.
В этот текст вносились правки
В предыдущей версии текста автор говорил о «нескольких десятков километров нижнего течения реки Налычева, ручья. Ржавый, реки Мутнушка, ручья Козельский», обследованных им и его коллегами с дронов. Эту оценку он теперь считает завышенной. Текст был исправлен с учетом этого факта.
Козельское захоронение ядохимикатов также находится в стабильном состоянии, никаких возможных путей проникновения ядохимикатов на прилегающие территории и в водные объекты нет. Качество воды и отложений всех водотоков в пределах нормы, в реке Налычева присутствует молодь лососевых, органолептические свойства в норме, фоновые значения ph (от 7 до 8.5), электропроводности (от 5 до 80 мкСм/см), кислорода (во всех реках условия насыщения около 100 процентов), мутность воды в реках в пределах 5 мг/л.
О реке Налычева все узнали по космическим снимкам сентября. На них прекрасные шлейфы мутности рассматривались, как признак техногенной аварии. Но в период нашего обследования мутность воды была меньше среднемноголетних фоновых значений: 3-4 мг/л. Низкие значения мутности в целом нехарактерны для водотоков Авачинской группы вулканов, однако в начале октября осадки отсутствовали, что определило пониженную эрозионную активность на территории. Шлейфы мутности из реки Налычева, широко обсуждавшиеся ранее, являются типичными и будут регулярно повторяться после дождей и в периоды снеготаяния.
Устье реки Налычева 12 октября 2020 года. В воде и донных отложениях отсутствуют какие-либо следы антропогенных выбросов
Сергей Чалов
Был обследован Козельский полигон ядохимикатов — о его происхождения рассказываю в упомянутой выше статье. Он находится в стабильном состоянии. И хотя на поверхности могильника присутствуют слабые эрозионные врезы, они полностью изолированы от прилегающей территории и никаких следов разрушений могильника не выявляется. Соответственно, нет никаких поводов говорить о том, что отсюда происходят какие-то загрязнения. Местные ведомства проводят его плановый мониторинг, ни разу никаких проблем не выявлялось. Списывать на в целом стандартный полигон захоронения проблему просто из-за того, что этот полигон есть на территории — причем на удалении несколько километров от ближайших ручьев и на нескольких десятках километров от океана — нельзя. Преодолеть такое расстояние загрязняющие вещества могут только по речной сети, а полигон никак с этой речной сетью не соединен. И реки, как было сказано выше, чистые.
Козельский полигон ядохимикатов, расположенный в лесном массиве, не имеющий каких-либо путей соединения с русловой сетью. Фотография 12 октября 2020 года
Сергей Чалов
Таким образом, следов катастрофических, массовых поступлений загрязняющих веществ техногенного происхождения в русловую сеть притоков Авачинского залива — нет.
Тот самый «красный прилив»
Чтобы дать очевидную версию произошедшего, следует перенести внимание на пляж и оценить ситуацию на нем. Так вот, мои коллеги из ИПЭЭ РАН имени А.Н. Северцова и ВНИРО 11-12 октября 2020 года отметили массовые штормовые выбросы на уровне верхней литорапи-супралиторали в юго-восточной части бухты полосой длиной около 20 метров (шириной 50 сантиметров), представленные панцирями морских ежей, фрагментами морских звезд, раковинами брюхоногих моллюсков, единичными экземплярами хитонов (панцирных моллюсков) и крабов. По мнению биологов, выброс произошел более двух недель назад. Предположительно именно с этого места были сделаны резонансные фотоснимки, попавшие в интернет. В свежих выбросах доминируют водоросли, а также встречаются панцири морских ежей и единичные крабы. Кроме того, обнаружены живые мидии, балянусы, раки-отшельники, а на верхней литорали встречаются представители бокоплавов. Во всех исследованных точках не обнаружено гибели морских птиц, морских млекопитающих и рыб.
Снова цитирую своих коллег: «Отсутствие гибели крупных позвоночных животных позволяет говорить, что количество токсинов в тканях гидробионтов было незначительным».
А как же ларга (дальневосточная нерпа), которую отправили в Москву на анализы? Что же, животные умирают и их трупы выбрасывает на берег шторами. Никто же не видел усеянный трупами берег. А среди морских ежей, которые немобильны, не могут сбежать из зоны, где им плохо, а в итоге погибли и были выброшены на берег, возможно и были отдельные млекопитающие. И вообще, выбросы морских жителей на пляжи — это нормальное явление в штормовую погоду. На Камчатке все могут рассказать истории, когда наблюдались массовые выбросы даже идущего на нерест лосося.
А анализ проб воды и песка, отобранных 6 октября 2020 года на приливно-отливной полосе Халактырского пляжа, показал массовое оседание на грунт мертвых и отмиравших клеток планктонных динофлагеллят различных видов.
Дальше все биологи в целом сходятся в одном: причиной гибели выброшенных ранее гидробионтов, вероятно, является кислородное голодание вследствие замора, возникшего после массового развития микроводорослей — или «красного прилива». Водоросли растут, вдыхают весь кислород, кислорода становится мало — гибнут те морские жители, которые не могут уйти — на их разложение кислорода тратится еще больше. Происходило снижение уровня кислорода на глубинах приблизительно 5-15 метров из-за массового размножения одноклеточных водорослей (динофлагелляты и цианобактерии), а также наличия в воде токсинов, выделяемых некоторыми видами одноклеточных водорослей. Согласно книге Галины Коноваловой «Красные приливы» у Восточной Камчатки«, о которой будет еще сказано ниже, динофлагелляты — типичные обитатели морей и океанов. Подавляющее число видов этих организмов живет в морских водах. Числом видов они нередко превосходят планктонных диатомей, однако часто уступают им в плотности населения. В дальневосточных морских прибрежных водах России за период с 1968 по 1991 г. обнаружено около 20 видов динофлагеллят, способных продуцировать токсины.
Эти водоросли и сейчас видны в прибрежной зоне, где им тепло и хорошо. Что в большей степени послужило причиной гибели — замор (т.е. кислородное голодание) или токсины — не знаю. Но то что эту тему придумали задолго до нас — это точно: вот отчет Международного союза по охране природы на эту тему (International Union for Conservation of Nature , IUCN).
Цветение водорослей вдоль побережья Авачинского залива 12 октября 2020 года
Сергей Чалов
Остается понять, что это за токсины.
Таким образом, бурное цветение микроводорослей — это логичная и научно подтверждаемая причина заморов и гибели морских жителей в прибрежной зоне на Камчатке в районе Петропавловска-Камчатского.
Как быть с превышениями предельно допустимых концентраций в реках?
На этой территории ведется хозяйственная деятельность. Учения на полигонах, туристы, рыбацкие катера и корабли оставляют следы. Эти следы находили разные лаборатории, которые отбирали огромное количество проб и фиксировали превышения нормативного уровня техногенных загрязнителей — например, нефтепродуктов. Я уверен, что даже одно учение на полигоне, вплотную прилегающем к океану, должно оставить заметные следы, которые создают техника, снаряды и так далее. И эти следы должны читаться (и читаются) в пробах.
В красивом Козельском ручье, текущем по территории в сторону океана, около дороги лежат шины. По иронии судьбы в день нашей работы, 12 октября, на Камчатке был объявлен сбор шин — за шину на пунктах приема дают 100 рублей. Машины, груженые шинами, весь день бороздили Петропавловск-Камчатский. На следующий день акцию закрыли — пункты приема были переполнены шинами. Потому что мусор и отходы — бытовые, пищевые, военные — они кругом. И вот эти все шины чудесно «фонят». Это значит, что человек воздействует на природу, и там, где есть люди, подобные превышения должны быть. Но это не авария, не слив тонн нефти, не техногенная катастрофа.
Кроме того, территория прилегающая к Авачинскому заливу — область современного вулканизма. Здесь в результате размыва рыхлых пирокластических отложений, выщелачивания эффузивных пород, растворения тонкодисперсных пеплов, поступления термальных растворов в реки попадают токсичные элементы. Это — природный фон. По многим параметрам ПДК в реках Камчатки превышен там, где человек даже близко не появлялся.
В научном сообществе широко обсуждается проблема определения ПДК: как оно должно соотноситься с природным фоном (и как быть, когда природный фон оказывается выше ПДК?); и чему верить, если ПДК в Российской Федерации, США, Европе отличается в десятки раз. Поэтому когда мы сравниваем что-либо с ПДК, надо не забывать об условности этого сравнения.
Почему мы поверили в то, что люди пострадали от водорослей?
Токсичность Dinophysis научно подтверждена. Есть масса статей на эту тему. Кроме того, в пробах воды и тканей мидий, отобранных 5 октября 2020 и проанализированными сотрудниками ТИБОХ ДВО РАН, установлено наличие токсина метилового эфира окадаевой кислоты, продуцируемого микроводороослями рода Dinophysis. Опасными в этом регионе являются «цветения воды» летом с июня по август, вызванные отдельными жгутиковым водорослями из динофлагеллят, продуцирующими сильнейший яд нервно-паралитического действия — сакситоксин.
Как это попадает к человеку? Это пищевые цепочки, которые имеют очень жесткие проявления: съел краба — обжег рот. Такими историями сегодня полон Петропавловск-Камчатский. Заражение 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 микроводорослях. Первичными накопителями нейротоксинов динофлагеллят являются не только моллюски, такие как мидии, устрицы, гребешки, но и зоопланктон, а также травоядные рыбы, то есть пелагические животные, обитающие в толще воды. Причем аккумулировать яды, а следовательно, быть токсичными эти организмы могут не только в период цветения динофлагеллят, но и тогда, когда визуально красные приливы не наблюдаются, но токсичные водоросли находятся в достаточно высокой концентрации. А сама проблема типичная — читаем научные статьи, и находим массу исследований на тему токсичных эффектов динофлагеллят: они попадают в трофические цепи и двигаются к человеку.
Пути поступления токсикантов от водорослей рода Dinophysis по трофическим цепям
Elisa Berdalet et al. / Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 2015
Этим водорослям хорошо в теплых водах. Их прекрасно знают и боятся вдоль всего побережья Юго-восточной Азии. По мере потепления океана их встречаемость постепенно смещается на север. В 2015 году по всему западному побережью США вплоть до Аляски отмечались рекордные по массе продукции диатомых токсичных микроводорослей.
Подтверждает эту теорию и конкретная синоптическая ситуация этого года. Составленная сотрудником КамчатНИРО Владимиром Коломейцевым карта аномалий температуры отлично иллюстрирует ситуацию, в которой оказался Тихий океан возле Петропавловска-Камчатского в сентября. Средние температуры воды на несколько градусов выше нормы — прекрасные условия для распространения водорослей. Отмечалось отсутствие сильной волновой активности и штормов, способствующих перемешиванию и аэрации воды.
Карта аномалий температуры воды сентября 2020 года. Все восточное побережье Камчатки – красная зона. Здесь повышены температуры воды по сравнению с нормой на несколько градусов
Составлена Владимиром Коломейцевым
Здесь же возникает феномен присутствие этих микроводорослей в водяной пыли, распространяющейся в период штормов по побережью в приземном слое воздуха. А отсюда эти водоросли попадают на глаза и вызывают симптомы, на которые жаловались серферы.
Кстати, такие события уже регистрировались и на Камчатке. Уже упомянутый справочник «„Красные приливы“ у Восточной Камчатки» вышел еще в 1995 году. Атлас содержит сведения о случаях цветения воды в море у берегов Восточной Камчатки, известных также под именем красных приливов. Даны иллюстрации и описания микроскопических организмов, вызывающих красные приливы и (или) являющихся ядовитыми. Рассматриваются причины и возможные последствия этого явления, угрожающего жизни людей, морских животных и благополучию прибрежных экосистем в целом.
Читаем аннотацию на третьей странице: «В Камчатской области „красные приливы“ долгое время не воспринимались как опасные явления. Не потому, что их не было, или они не были токсичны. „Красные приливы“ у берегов Камчатки возникали, их наблюдали, но, вследствие эпизодичности этих явлений и слабой заселенности побережий, контакты с ними были не часты. А негативные последствия таких контактов, даже со смертельным исходом, не привлекали к себе устойчивого внимания из-за особенностей развитая региона, в частности, гораздо более высокой и, в отличие от воздействия „красных приливов“, стабильной смертности от несчастных случаев».
Это написано в 1995 году!
Теория красных приливов и многим ученым, и людям, показалась выдумкой, направленной на то, чтобы скрыть проблему. Работают комиссии, идет поиск виновных. Но в этой же книге Коноваловой приводится масса примеров развития красных приливов — начиная с трагедии 1945 года, когда экипаж рыболовецкого судна «Алеут», высадившись на севере Камчатки на берег (Олюторский район), позавтракал мидиями, испеченными на костре. В результате 6 человек отравились, двое умерло от остановки дыхания.
Что будет дальше?
Сейчас дно океана полным полно умерших звезд и моллюсков. Погибли те, кто не может уплыть. Будет шторм — их снова выбросит на берег, и снова можно будет сделать массу страшных фотографий.
Что будет в будущем? Океан будет теплеть, и такие водорослевые вбросы будут нормой. Это нужно понимать. Это нужно мониторить. Тогда можно будет не закрывать пляж, а вводить временный режим предупреждения в случае повторения подобных ситуаций.
Мы столкнулись с новой формой проявления глобальных изменений климата. Хороший повод, чтобы задуматься о природе, о мире, о нашем влиянии на мир, в котором мы будем жить. Проблема водорослей гораздо шире, чем гибель морских звезд и брюхоногих моллюсков. Потому что, во-первых, изменения климата, способствующие приходу динофлагеллят на Камчатку, имеют мощную антропогенную причину — выбросы парниковых газов самая известная из них. Во-вторых, потому что можно сколько угодно переживать за погибшую фауну, но на 10 мертвых морских ежей на пляжах Камчатки точно найдется одна брошенная пластиковая бутылка, не говоря о мелком мусоре. Все это теперь веками будет частью этого океана, за который мы переживаем. Изменить температуру океана мы не можем, повернуть вековую кривую климатических изменений тоже, а вот сделать берег океана чистым люди могут.