Леса моря. Жизнь и смерть на континентальном шельфе - Куллини Джон (электронная книга txt) 📗

Недавно ученые из университета в Сан-Хосе и морских лабораторий в Мосс-Лендинге обнаружили постоянно высокий уровень содержания кадмия в планктонных организмах, обитающих в районе полуострова Калифорния. Вначале избыточное количество кадмия было обнаружено в пробах, взятых для обычного анализа южнее Сан-Диего. В планктоне оказалось почти в три раза больше металла, чем в пробах, взятых ранее из разных мест вдоль Тихоокеанского побережья и из района между Гавайскими островами и Калифорнией. Новые данные о содержании кадмия в районе полуострова Калифорния намного превышают данные, полученные другими учеными в результате более ранних исследований Атлантики и Карибского моря.

Исследователи из Мосс-Лендинга решили повторить эксперимент, чтобы еще раз убедиться в правильности своих результатов. Они приняли дополнительные меры предосторожности. Пробы брались с резиновой лодки, в нескольких сотнях метров от их судна, чтобы исключить возможность попадания в планктонную сетку крупинок краски или ржавчины. Все детали их оборудования были сделаны из нейлона и пластмассы, за исключением латунных колец сетки, которые, однако, тоже были покрыты толстым слоем стекловолокна.

Результаты подтвердились. Почти все пробы, взятые южнее Сан-Диего, содержали кадмий в концентрации 10:10⁶ и более, а некоторые — 20,9: 10⁶. Большое количество металла было обнаружено не только в прибрежных водах. Даже пробы из открытого моря, в 500 километрах от центрального участка побережья полустрова Калифорния, содержали кадмий в отношении (16–17): 10⁶.

Планктонологов-детективов озадачивает это резкое увеличение количества кадмия в планктоне непосредственно к югу от Сан-Диего. Казалось бы, такие высокие показатели должны быть характерны для районов, расположенных вблизи крупных источников сточных вод, севернее Сан-Диего, в направлении Палос-Вердеса, где в море со стоками поступает 50 тонн кадмия в год — больше, чем в каком-либо другом месте этого района. Но как показывают расчеты, эти 50 тонн, попав в Калифорнийское течение, разбавляются в морской воде до нормального уровня еще до того, как воды течения достигнут полуострова Калифорния. Уже в районе Лос-Анджелеса концентрация кадмия в планктонных пробах составляет всего лишь (3,5–3,9): 10⁶.

Причины скопления кадмия в море к югу от Сан-Диего пока неизвестны. В статье, опубликованной в журнале «Science» (т. 190, от 28 ноября 1975 г.), исследователи, открывшие это загадочное явление, делают следующее заключение: «…данные по планктону дают основание предположить, что экстраординарная ситуация с этим токсичным элементом объясняется какими-то необычными факторами, присутствующими у побережья полуострова Калифорния. Необходимо исследовать причины их появления».

Известно, что ламинариевые и другие крупные виды водорослей тоже накапливают кадмий в избыточных количествах. В ламинариях, добытых в море около Британских островов, количество этого металла измеряется несколькими частями на миллион, что в несколько тысяч раз превышает его содержание в морской воде.

Симптомы отравления, вызванного ассимиляцией кадмия, могут в скором времени появиться у некоторых высших морских хищников, например у морских львов и морских выдр. Анализ почечных тканей этих двух видов животных показал, что его количество уже измеряется отношениями 570: 106 и 960: 106 соответственно.

Однако здесь блеснул луч надежды. В университете Британской Колумбии у животных, относящихся к трем разным видам, были обнаружены ферменты, обезвреживающие действие кадмия. И снова в роли спасителя выступает печень. В печени серого тюленя (Halichoerus grypus), северного морского котика (Callorhinus ursinus) и медного калифорнийского окуня (Sebastes caurinus) имеются специальные белки, связывающие тяжелые металлы, — металлотионины. Более того, содержание этих белков и их активность могут меняться. Инъекции хлорида кадмия морским окуням сопровождались повышением уровня активности металлотионина.

Наличие у морских организмов таких естественных защитных механизмов против загрязнения производит сильное впечатление. Может быть, подобные исследования нужно предпринять также и в отношении людей, хотя нельзя с уверенностью сказать, обладает ли человек таким же врожденным физиологическим механизмом самозащиты, способным предохранить его от опасности, которую он создал собственными руками.

Последняя важная тема, связанная с загрязнением прибрежной полосы моря у Тихоокеанского побережья, касается теплового загрязнения. В этом районе проектируется строительство целого ряда крупных береговых электростанций. Некоторые проекты, такие, как создание огромной атомной электростанции в Диабло-Каньоне, около Сан-Луис-Обиспо, в Калифорнии, вызывают возражения не только из-за спуска в море горячей воды. Повышенная сейсмическая активность береговой зоны Калифорнии делает строительство здесь атомных электростанций более рискованным, чем в каком-либо другом месте страны. Что же касается теплового воздействия на экологию прибрежной полосы, его исключительная опасность уже доказана.

Бурые водоросли особенно чувствительны к повышению температуры воды, и в связи с этим их состояние меняется в зависимости от сезона. Биологи и аквалангисты давно уже убедились, что растения Macrocystis выглядят более здоровыми зимой, чем летом. Зимой их пластинки имеют свежий вид, они относительно гладкие и не покрываются коркой. Летом же на них образуется корка обрастаний; ощипанные животными, края пластинок становятся неровными.

Однако тщательные наблюдения показали, что в открытом море против Южной Калифорнии идеальными для роста крупных спорофитов являются как раз летние температуры. У Macrocystis максимальная интенсивность фотосинтеза достигается при температуре около 21 °C. Таким образом, плохое состояние растений летом не является непосредственным результатом действий температуры. Главную роль, по-видимому, играет деятельность многих живущих в зарослях водорослей животных, которые становятся более активными во время сезонного повышения температуры воды. Обычно наиболее активное поедание водорослей наблюдается в конце лета, на протяжении 4–6 недель. В исключительных случаях необычно тепло бывает в течение большей части года. Так было в 1957–1959 годах. Результаты оказались опустошительными. Заросли водорослей почти полностью исчезли на обширных пространствах. Они восстановились только тогда, когда восстановился нормальный температурный режим. Отрасли промышленности, занятые переработкой бурых водорослей, понесли ощутимый урон.

Очень большие тепловые стоки вблизи зарослей водорослей будут поддерживать температуру воды на более высоком уровне, чем обычно, в продолжение всего года, что вызовет изменения в экологии. Около строящихся (или проектируемых) крупных атомных электростанций в радиусе нескольких километров вода будет на 1–2 градуса выше окружающей. Даже такое небольшое повышение температуры вызовет активизацию деятельности животных, которые сначала завладеют, а потом и окончательно уничтожат леса макроцистиса и других крупных водорослей. Если температурный режим изменится на больших участках моря, чувствительность гигантских растений и их малоизученных гаметофитов может отчетливо проявиться и в более северных водах.

Несколько лет тому назад, когда планировалось удваивать производство электроэнергии каждые десять лет, некоторые футурологи предсказывали, что к 2000 году вдоль побережья Калифорнии атомные электростанции будут располагаться через каждые десять миль. Если бы это осуществилось, сеть теплых потоков и участков воды с повышенной температурой на континентальном бордерленде стала бы настоящим бедствием для природной среды. В районах произрастания ламинариевых их гибель лишила бы сотни видов животных места обитания, что можно было бы рассматривать как подлинную экокатастрофу. Обо всем этом пока еще мало что известно, и, проектируя электростанции, связанные с большими тепловыми выбросами, следует проявлять чрезвычайную осторожность.