Екологічна ситуація Чорного моря
Ми їздимо на море, щоб відпочити, купатися і помилуватися його простором. Ми бачимо море ласкаве та спокійне у штиль чи грізне та тривожне під час штормів.
Старший науковий співробітник Інституту біології південних морів ім. Ковалевського Національної академії наук України, кандидат біологічних наук Максим Борисович Гулін розповів нам про проблеми Чорного моря та коливання рівня сірководню в ньому.
— Думки білоукраїнського еколога я не чув. Водночас маю сказати, що ця проблема для нас не нова. Ще в 80-ті роки минулого століття в пресі з'явилися перші тривожні відомості про те, що почала різко зростати швидкість підйому глибинного сірководню Чорноморського до поверхні моря. Тоді цим турбувалися Горбачов із дружиною, і в тому числі від них виходила ініціатива досліджень цього питання.
До речі, ми завжди раді, коли громадськість виявляє інтерес до того, чим займається наукова співдружність. Але я рекомендував би при висвітленні цієї теми уникати будь-якої сенсаційності. Сучасний світ простіше та складніше одночасно.
- Розкажіть про рівень сірководню в Чорному морі. Чим загрожує людям швидке підняття сірководню?
— Як відомо, у великих дозах все небезпечно, у цьому сенсі ми живемо в недосконалому та певною мірою ворожому світі. Що стосується сірководню — то це найсильніша дихальна отрута природного походження. При високих рівнях вмісту в повітрі, що вдихається, він необоротний втрачає гемоглобін крові як людини, так і тварин. З іншого боку, у малих концентраціях сірчаний газ присутній у багатьох лікувальних грязях, і це нікого не лякає.
Якщо говорити про гіпотетичне піднесення сірководню, то першими постраждають не мешканці прибережних районів, а мешканці водної товщі моря.
— Підняття рівня сірководню зараз якось відбивається на живих істотах?
Конфігурація зовнішньої межі сірководневої зони має куполи підняття у центрі моря та поглиблена ближче до берегів. Першим індикатором появи сірководню на поверхні моря буде неприємний запах
— Саме піднесення рівня та його ритмічність — питання дискусійне.
На сьогоднішній день ми можемо чітко сказати, що рівень зовнішнього кордону сірководню коливається. Найближчим до поверхні моря він був на межі 70-80-х років.
- Чому дискусійне? Це ще не доведено?
— На якій глибині зараз знаходиться верхній рівень сірководню?
— Середня глибина залягання сірководневої зони становить 131 м-код, але в центральних частинах моря це можуть бути 70 м-коду, а біля берегів — 180-200 м-коду.
— Коли говорять про те, що Чорне море знаходиться на межі екологічної катастрофи, що мають на увазі? Які ознаки наближення такої катастрофи?
- Чорне море змінюється - це правда. Але слово «катастрофа» я не вживав би. Катастрофу ми поки що не бачимо, хоча потенційна загроза є. Основну шкоду морю завдають зараз річкові стоки та зливи з суші. Море активно забруднюється, і пік забруднень припав якраз на 70-80-ті роки. Зараз справи йдуть краще. За глобального забруднення моря спостерігаються якісь неприємні екологічні парадокси. Наприклад, евтрофікація. Крім отрут і токсичних речовин, ми скидаємо в море і величезну кількість добрив. Від чого з'являється надмірна кількість водоростей, море «цвіте». Виробництво органіки водоростями під час евтрофікації зростає у рази. З такою гіперпродукцією органіки море не здатне впоратися. Простою мовою це можна назвати переїданням. Надлишок органічних продуктів починаєгнити. Звідси й суттєве зростання запасів сірководню в товщі морських вод.
— Що станеться, якщо рівень сірководню таки підніметься на поверхню моря? Такий варіант можливий?
— У принципі, можливо все, але я хотів би заспокоїти читачів, що найближчими роками та десятиліттями ми такого не очікуємо. А коли чи, правильніше сказати, якщо щось подібне станеться, ми помітимо це насамперед у районах моря, віддалених від берега. Сама конфігурація зовнішньої межі сірководневої зони має куполи підняття у центрі моря та поглиблена ближче до берегів. Першим індикатором появи сірководню на поверхні моря буде неприємний запах (для цього газу характерний запах тухлих яєць). Ну а потім далі — наростаючою.
Насамперед загинуть жителі водної товщини — планктон та риби. Донні організми краще пристосовані до сірководню, оскільки постійно перебувають у контакті з мулом, а сірководню там завжди вистачає. І вже лише потім у разі викидів сірководню в атмосферу доведеться думати про безпеку людей.
Але я, щиро кажучи, не вірю в реалістичність такого розвитку подій. У природі існує безліч захисних механізмів, плюс є якісь інерційні інтервали в часі. Не думаю, що люди просто дивитимуться і нічого не робитимуть.
До речі, сірководневе зараження це досить поширене явище в прибережних водах. Майже кожного року ми спостерігаємо замор риб у гирлах річок. За рахунок нерівномірного температурного прогріву та надходження прісної води відбувається розшарування вод і придонна вода гниє. Тоді ми спостерігаємо масову загибель риби та всю живу. Зарегулювання річок греблями лише погіршує ситуацію. Але це лише локальні осередки, характерні, наприклад, для Дніпро-Бузького та Дністровського.лиманів. Також сірководень майже завжди присутній і відчувається запахом на болотах, в Гнилому морі — Сиваші, на звалищах харчової продукції.
— Чому верхня межа сірководневої зони має таку специфічну форму?
— Це зумовлено системою течій. Існує глобальна загальночорноморська течія, яка кільцем оперізує все море, внаслідок чого сірководень заглиблюється біля берегів. У морі є й складніші завихрення, але це вже зайва деталізація.
— Яка висота підняття рівня сірководню може вважатися критичною?
— Я вважав би критичним власне викиди сірководню в атмосферу. Тому що це дихальна отрута, і в будь-якому випадку це загрожує погіршенням якості життя людей. А водної товщі важко дати точну величину. Наприклад, будь-який шторм середньої сили здатний перемішати верхні 15-20 м водної товщі, а це означає, що вода збагатиться киснем. Сірководень може підступити ближче до поверхні, а штормом відкине його назад. Море – дуже динамічна система.
— Зараз на кордоні із сірководневою зоною хтось живе?
— Ви торкнулися дуже цікавого питання. Чорне море багатьом унікальне, у тому числі наявністю не одного, а двох верств активного життя. Перший шар — це власне зона фотосинтезу, тобто верхня водна товща, де знаходяться водорості та всі звичні для нас жителі моря. Але на межі кисневої та сірководневої зон існує другий, глибинний біологічно діяльний шар. Це унікальна зона. Там проживають переважно мікроскопічні організми, інфузорії, черв'яки тощо. Це приваблює риб. Ми пірнаємо на підводних апаратах і бачимо дуже щільні скупчення риб поблизу сірководневої зони. Вони там годуються. Хоча кордонглибинного сірководню вони перетнути, звичайно, не здатні.
— Причиною прискорення підняття рівня сірководню називається недоотримання морем прісної води з річок. Які ще причини можуть бути?
— Це справді важлива причина. Виняток великої частини річкової води змінює вертикальну структуру вод Чорного моря. Саме існування сірководню в Чорному морі можливе через те, що поверхневі води більш опріснені річковим стоком, тобто легші. А глибинна вода йде до нас через Босфор із Середземного моря. Вона набагато більш солона і, відповідно, важча. Ці два шари, поверхневий та глибинний, дуже погано перемішуються між собою. Вода, як то кажуть, застоюється. Саме тому в глибині і утворюється велика кількість сірководню. Інша й основна біда Чорного моря — згадувана евтрофікація. Через неї загальний запас сірководню в морі за останні десятиліття помітно збільшився.
Море забруднюють підприємства. Причому на великих підприємствах якось легше контролювати скидання. Там є очисні споруди та кількість викидів нормується. Зазначу, що й самі собою міста загалом потужне джерело забруднення. Вони, як губка, місяцями вбирають у себе всі забруднення, кіптяву від вихлопних газів і т. ін. І це все без будь-якої очищення змивається в річку або море зливами. Внаслідок цього концентрація забруднюючих речовин у водоймах у десятки разів перевищує будь-які гранично допустимі концентрації. Тому зараз ми дуже уважно стежимо за зливами. Сільське господарство — теж потужне джерело забруднення через змив добрив із полів та фекальних мас із територій активного тваринництва.
— Зараз торкаються питання про шкоду фосфатів у порошках. Можливо, буде ухвалений закон про їхзаборону. Це якось вплине на проблему чи це дуже мала частина забруднення моря?
— Це дуже важливо, особливо у регіональному аспекті. Тому що з будь-якого населеного пункту стічні води скидаються точково. І у точці скидання може бути дуже висока концентрація фосфатів. А фосфати – один із прямих агентів евтрофікації.
— Ви згадали про зростання запасів сірководню в морі. Розкажіть про це докладніше.
— Зростання запасів — це не синонім підвищення рівня. Загальний запас сірководню справді збільшується. Співробітники нашого інституту та колеги з інших організацій реєструють цей факт. Але це явище аж ніяк не є безпосереднім механізмом швидкого підйому сірководню. У стабілізації верхньої межі сірководневої зони задіяно цілу низку біогеохімічних процесів. Важливо розуміти, що в окисленні сірководню в Чорному морі, на відміну від інших аналогів у Світовому океані, бере активну участь не тільки кисень, а й іони заліза та марганцю. До того ж у Чорному морі дуже активні спеціальні форми бактерій. Все це призводить до того, що верхня межа сірководневої зони не досягає навіть так званого стрибка щільності — зони змішування поверхневих легких і глибинних важких вод. Тобто вона не досягає обрію, після якого могла б швидко підніматися до поверхні. У середньому сірководень залягає на 45 м глибше, а це дуже багато. І зламати таку шарувату структуру, «випустити» сірководень назовні — досить складне завдання в геофізичному та біогеохімічному сенсі.
— Чи можна якось використовувати у промисловості сірководень Чорного моря?
— Президент Кримської академії наук Віктор Тарасенко висловлював думку, що Чорне море — найбрудніше у світі. Ви з цим згодні?
- Мотиваціятаких заяв зрозуміла: ми всі патріоти свого моря. Але думаю, що Каспію чи Перській затоці дістається не менше. Звичайно, це аж ніяк не знімає з нас відповідальність за забруднення моря, але говорити, що ми гірші за всіх, я б не став.
— Нині говорять про глобальне потепління. Це, мабуть, також впливає на активність водоростей?
— Думки вчених із цього приводу розділилися. Частина фахівців небезпідставно стверджує, що, навпаки, настає епоха похолодання. Тому нехай спочатку кліматологи розберуться з тим, що відбувається в атмосфері, а потім ми використовуватимемо це у своїх прогнозах. Але якщо припустити, що море стане теплішим, то це, звичайно, прискорить усі біологічні процеси, у тому числі мікробіологічні, відповідальні за продукування сірководню.
— У 1992 році було підписано Конвенцію про захист Чорного моря від забруднень. Вона діє зараз? Що робиться у межах конвенції?
— Безперечно, діє. Власне, щодо виконання цієї конвенції зараз багато чого відбувається. Маю сказати, що екологічне законодавство України є досить жорстким і якісним. Ми контактуємо з фахівцями з Міністерства екології та природних ресурсів, і вони працюють у цьому напрямі активно та осмислено. Наша академія допомагає, як може. Ми розвиваємо теорію цього питання, ходимо в рейси та досліджуємо ситуацію в морі. Складніше порозумітися з бізнесменами. Але приборкати амбіції та погано обдумане будівництво — це вже завдання влади.
Є багато підприємств, які не дотримуються законодавства. Причому у держсекторі справи йдуть краще, ніж у приватному бізнесі. Курортний бізнес також робить свій негативний внесок у забруднення Чорного моря. Санаторії часто намагаються скидати у море своїгосподарсько-побутові стоки без жодного очищення. Взаємини між владою, бізнесом та туристами потрібно гармонізувати. Необхідно, щоб влада мала правильне ставлення до порушників.
— Чи можуть люди якось вплинути на процеси, що відбуваються у Чорному морі, і чи потрібно це робити?
— Штучними методами оптимізації можна намагатись вплинути на ситуацію. Наприклад, у нас в інституті активно працюють із так званими штучними біофільтрами, які здатні локально знижувати евтрофікацію. Це штучні рифи, вкриті щільними колоніями мідій, що добре очищають воду. Я тільки-но повернувся з експедиції в районі Карадазького природного заповідника. Місцеві вчені приділяють велику увагу чистоті вод в акваторії заповідника та планують поставити на її межах систему біофільтрів. І перспективи цього починання є.