Леса моря. Жизнь и смерть на континентальном шельфе

Между Санта-Барбара и Сан-Диего, хорошо вписываясь в небольшой изгиб побережья, лежит Южно-Калифорнийская бухта. Подобно ее двойнику на восточном побережье, Нью-Йоркской бухте, этот участок мелководья — наиболее загрязненное пространство Тихоокеанского побережья. Так же, как и в Нью-Йоркской бухте, в Южно-Калифорнийской бухте различного рода отходы сбрасываются глубоко в море. Но если на востоке каньон Гудзон играет роль одного гигантского «мусоропровода», то здесь эту функцию берут на себя несколько более мелких каньонов.

Главное различие между чрезмерным загрязнением моря у побережья Южной Калифорнии и на континентальном шельфе в районе Нью-Йорка состоит в способах сброса отходов. У берегов Южной Калифорнии отсутствуют огромные централизованные свалки для отстоев и других твердых отходов. Здесь весь этот мусор переправляется прямо в море по огромным трубопроводам. Некоторые трубы уходят от берега более чем на 10 километров. Несколько трубопроводов обслуживают Большой Лос-Анджелес. Округа Ориндж, Вентура и Сан-Диего и крупные промышленные предприятия также имеют в своем распоряжении большие трубопроводы, выведенные в море.

По гигантским канализационным магистралям несется месиво из взвешенных твердых и растворенных органических и неорганических материалов, некоторые компоненты которых инертны, а некоторые токсичны. Оказавшись на морском дне, сточные воды, будучи легче холодной морской воды, поднимаются, пока не достигнут зоны термоклина. Здесь, однако, происходит нечто вроде инверсии в атмосфере: сточная вода попадает в ловушку, так как она плотнее воды поверхностного слоя моря. Потоки нечистот с большой скоростью распространяются вдоль нижней границы термоклина, подобно большим слоистым облакам. Вредные вещества осаждаются на поверхности переносимых водой частичек и ядовитым дождем возвращаются на дно или разносятся главными морскими течениями на много километров.

Сброс отходов в море у берегов Калифорнии вызывает у морских организмов такую же реакцию, как и свалки Нью-Йорка. По крайней мере у тридцати видов донных рыб из прибрежных вод округов Вентуры, Лос-Анджелеса и Ориндж обнаружены признаки разрушения плавников. Особенно пораженной оказалась доверская камбала (Microstomem pacificus). По временам поражение плавников и опухоли встречаются у 80 % особей этого вида. Особенно много больных рыб у полуострова Палос-Вердес, где уже недалеко от берега глубины превышают 200 метров.

Об опасном уровне загрязнения прибрежных вод Южной Калифорнии, к сожалению, свидетельствуют не только бросающиеся в глаза симптомы — заболевания плавников у прибрежных рыб. Несмотря на разбросанность морских свалок и сложность физической природы и геологических структур этого района, степень загрязнения здесь моря и его последствия известны больше, чем в любом другом сравнимом с ним по площади участке шельфа Соединенных Штатов. Большая часть сведений получена учеными, работавшими по программе изучения прибрежных вод Южной Калифорнии (ПИПВЮК) в Эль-Сегундо, и СкриПпсовским океанографическим институтом в Ла-Холья.

Одна из самых неожиданных находок заключалась в том, что большая доля загрязнений привносится в море из воздуха, либо с частичками пыли, либо с дождем. В атмосферных осадках чаще всего встречаются два класса «твердых» загрязняющих веществ — хлорорганические соединения и токсичные металлы.

Несмотря на то, что использование инсектицида ДДТ (и его не менее (.токсичного производного ДДЕ) было прекращено в 1971 году, он все еще продолжает загрязнять море у берегов Калифорнии. Количество ДДТ, выпадающего с осадками в Южно-Калифорнийскую бухту, сейчас определяется цифрой 1,5 метрической тонны в год. Почти столько же поступает в бухту со всеми сточными водами и еще больше с поверхностным стоком суши, резко увеличивающимся после штормов. Тем не менее количество ДДТ, поступающего в море, резко уменьшилось по сравнению с уровнем 1971 года, когда в этот небольшой серповидный уголок моря из одних только сточных вод графства Лос-Анджелес поступило 19 тонн этого хлорорганического соединения (ббльшая их часть поставлялась химическим предприятием, производившим пестициды).

Действительно, с 1971 года достигнут успех, но ученые с беспокойством указывают, что в 20-сантиметровом поверхностном слое донных отложений на участке площадью 20 квадратных километров в районе Палос-Вердеса в Южной Калифорнии содержится около 200 тонн ДДТ/ДДЕ. Никто не знает, ни сколько времени понадобится для разложения этого яда, ни масштабов угрозы, нависшей над морскими организмами этого района.

В то время как приток новых поступлений ДДТ сократился, уровень загрязнения бухты ПХБ остается опасно высоким. Теперь сточные воды содержат приблизительно в три с половиной раза больше ПХБ, чем ДДТ. В водах, стекающих с суши в прибрежные воды Южной Калифорнии, обнаруживается зловещее присутствие еще одного хлорорганического вещества — потенциально канцерогенного дильдрина. Концентрация диль-дрина в сточных водах обычно выражается соотношением 1: 109. По сравнению с ДДТ и ПХБ, эти цифры на первый взгляд не вызывают тревоги. Однако при более внимательном рассмотрении оказывается, что концентрация дильдрина в здешних водах в 10–20 раз выше, чем в любом другом месте шельфа Соединенных Штатов, куда поступает это вещество. Если еще принять во внимание, что животные в морских пищевых цепях, накапливая яды, значительно повышают их концентрацию, такие сильные инъекции дильдрина, вводимые в узкие зоны, прилегающие к трубопроводам, существенно увеличивают риск возникновения раковых заболеваний у рыб, птиц, млекопитающих и даже человека.

В Южно-Калифорнийской бухте наблюдается своеобразная зависимость между поступлением загрязнений в море и погодой. Пестициды, ПХБ и другие токсичные соединения, смываемые с поверхности земли и приносимые реками, попадают в море, как правило, на протяжении короткого промежутка времени — только в период штормов. А штормовых дней здесь в году бывает очень немного. Потоки загрязненной воды достигают прибрежной зоны, что ведет на отдельных участках к очень тяжелым последствиям. Ничего подобного могло бы не быть, если бы то же количество токсикантов поступало в море более равномерно в течение года. Никаких серьезных исследований, посвященных изучению влияния сезонных колебаний интенсивности загрязнения прибрежных участков акватории, не проводилось. А ведь именно в небольших бухтах можно было бы получить исчерпывающие данные по этой проблеме.

Хлорорганические вещества воздействуют на жизнь в море около берегов Калифорнии точно так же, как и в Мексиканском заливе. Почти мгновенно свой первый удар ДДТ и ПХБ наносят по фитопланктону, поглощающему эти вещества, подвергая опасности эти крохотные растительные клетки.

В водах Тихоокеанского побережья концентрация ПХБ, ДДТ и ДДЕ, вместе взятых, в фитопланктоне обычно равна одной или нескольким частям на миллион частей воды. Это не так уж много по сравнению с содержанием хлорорганических веществ в фитопланктоне Атлантического побережья (22 части на миллион частей воды в заливе Св. Лаврентия), но выше, чем в водах открытого моря (1 часть на миллион частей воды). Недавно проведенные исследования показывают, что любые клетки, даже если они содержат низкие концентрации этих веществ, уже подвергаются опасности. Концентрация 0,2:10⁶ клетках одного, правда очень чувствительного, вида оказалась достаточной для того, чтобы подавить их рост. У четырех или пяти других видов наблюдались сильные поражения при концентрации 5: 10⁶.

Эксперименты с несколькими видами фитопланктонных организмов, выращенных в одинаковых культурах, показывают, что в тех культурах, куда вводятся низкие концентрации хлорорганических веществ, наиболее чувствительные формы погибают. В этом отношении ПХБ оказались более сильно действующими, чем ДДТ/ДДЕ. Только 100 частей ПХБ на триллион частей морской воды изменяет состав фитопланктонных сообществ, созданных в лаборатории. Хотя разнообразие сообществ уменьшилось, когда наиболее чувствительные виды погибли, общий уровень содержания хлорофилла и, следовательно, интенсивность фотосинтеза почти не изменились. Это указывает на то, что численность более стойких видов увеличилась и они возместили убытки. Таким образом, только определением количества хлорофилла невозможно обнаружить влияние очень низких концентраций ПХБ в морской среде, но оно может ощущаться личинками рыб или ракообразных, жизнь которых зависит от какого-нибудь чувствительного вида фитопланктонных организмов, которым они кормятся.

Биологи нашли, что в районах с хронически высоким загрязнением хлорорганическими соединениями уменьшается число видов фитопланктонных организмов. Они высказывают опасение, что изменения в фитопланктонных сообществах могут иметь глубокие последствия, затрагивающие пищевые цепи, даже в том случае, если интенсивность фотосинтеза в океане не будет меняться.

Поднимаясь выше по пищевой цепи, ядовитые хлорорганические вещества достигли рыб, птиц и морских млекопитающих Калифорнии. Вызывает тревогу, что в прибрежных районах Палос-Вердеса в тканях доверской камбалы обнаружен очень высокий уровень содержания ДДТ (5:10⁶), почти в два раза превышающий норму, допущенную Управлением по контролю за качеством пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств США (FDA). Это несомненное следствие накопления огромных, невидимых глазу масс ДДТ в донных отложениях всего этого района.