Проблемы Мирового океана

В 1975 году большая часть нефтяного загрязнения океана приходилась на морской транспорт и смыв нефти с городских территорий.

Особо опасны растворимые компоненты нефти, оказывающие токсическое действие на морских обитателей при попадании внутрь организма. Это содержащиеся в нефти соединения серы, азота, тяжёлые металлы.

Наиболее тяжёлое последствие разлива нефти - образование нефтяной плёнки: нарушается газообмен, ухудшается поступление света в воду, фитопланктон гибнет в результате прекращения фотосинтеза. Гибель фитопланктона и затем зоопланктона приводит к полному разрушению пищевых цепей океана в месте разлива нефти, там исчезает рыба.

Тяжёлые компоненты нефти (мазут) оседают на дне, это приводит к гибели бентоса. После этого естественные донные сообщества могут восстанавливаться десятилетиями.

 

Загрязнение океана тяжёлыми металлами

 

Масштабы этого загрязнения не столь велики, как масштабы нефтяного загрязнения. Это обусловлено тем, что основной источник поступления в окружающую нас среду тяжёлых металлов - предприятия металлургической промышленности - находятся в большинстве случаев вдали от берегов океана. Одно из исключений - металлургический завод в Минамата (Япония). Сбросы с предприятия сточной воды, загрязнённой большим количеством кадмия и ртути, привели к массовой заболеваемости населения, живущего на морском побережье рядом с предприятием. Завод был закрыт.

Также опасным загрязнителем океана является ртуть. Она используется в сельском хозяйстве и промышленности. Загрязнение ртутью приводит к снижению первичной продуктивности морских вод. Ежедневно в Мировой океан поступает 5000 тонн ртути.

Другой источник загрязнения окружающей нас среды и, следовательно, океана, тяжёлыми металлами - автотранспорт:

1. Тяжёлыми металлами могут загрязняться ГСМ при использовании
2. Тетраэтилсвинец Pb(CH3)4 - добавка, увеличивающая октановое число бензина. Это вещество является высокотоксичным, при сгорании содержащего её бензина свинец поступает атмосферу. Применение тетраэтилсвинца запрещено во многих странах, включая Россию.

Другие виды химического загрязнения океана.

1. Загрязнение Мирового океана пестицидами. Наиболее показательный пример - ДДТ, который ранее массово использовался против многих вредителей, а затем поступал в океан вместе с речным и дождевым стоком с полей. ДДТ очень устойчив к разложению и в значительных количествах накапливается в организмах, находящихся на высоких ступенях океанских пищевых цепей (хищники); он был выявлен в жире китов и белых медведей Арктики, в организме пингвинов в Антарктике. ДДТ и другие долгоживущие пестициды особенно опасны для людей в связи с тем, что человек - конечный потребитель многих биологических ресурсов океана и, следовательно, находится на вершине пищевой цепи. В его организме ДДТ может накапливаться в значительных количествах, приводя к многим заболеваниям, в том числе раковым
2. Загрязнение отходами химической промышленности (фтор, хлор, роданид, отходы производства синтетических смол) в основном происходит через атмосферу и речной сток
3. Загрязнение океана кислыми и основными промышленными стоками, кислотные дожди могут локально влиять на рН воды
4. Загрязнение океана бытовыми стоками, содержащими поверхностно-активные вещества и др. токсины

 

 

Табл. 1. Степень токсичности отдельных загрязнителей гидросферы для морской фауны (прочерк - нет токсического эффекта, + - слабый токсический эффект, ++ - средний токсический эффект, +++ - сильный токсический эффект, ++++ - гибель организмов) [5].

Вещество	Планктон	Ракообразные	Моллюски	Рыбы
Медь	+++	+++	+++	+++
Цинк	+	++	++	++
Свинец	-	+	+	+++
Ртуть	++++	+++	+++	+++
Кадмий	-	++	++	++++
Хлор	-	+++	++	+++
Роданид	-	++	+	++++
Цианид	-	+++	++	++++
Фтор	-	-	+	++
Сульфид	-	++	+	+++

 

Другие виды загрязнений океана

 

Физическое загрязнение

 

Океан можно сравнить с огромной тепловой машиной; тёплые и холодные течения в океане, сниженные перепады температур, характерные для климата приморских территорий - некоторые эффекты работы этой тепловой машины, нагреваемой солнечным излучением и охлаждаемой на полюсах. Вода имеет большую теплоёмкость, а её объём в океане огромен. Поэтому тепловое загрязнение океана возможно только временно и локально.

Механизм и последствия шумового загрязнения океана мало изучены, но этот вид загрязнения может создаваться морским транспортом при его большом сосредоточении (в портах), что может являться одной из причин отсутствия рыбы в крупных портах. Скорость звука в воде выше, чем в воздухе.

Световое и электромагнитное загрязнение океана практически невозможно, так как в отличие от воздуха вода практически не пропускает электромагнитное излучение и плохо пропускает свет.

Наиболее опасно для океана радиоактивное загрязнение. Основные его источники - сброс радионуклидов с промышленными отходами и испытания ядерного оружия. На сегодняшний день атоллы, где взрывались американские ядерные бомбы, непригодны для жизни. Большую опасность представляют долгоживущие изотопы различных элементов. Радиоактивные изотопы стронция являются долгоживущими и свободно распространяются по всему океану. Стронций способен замещать кальций в костях, это приводит к раковым заболеваниям.

На сегодняшний день испытания ядерного оружия запрещены.

Определённую потенциальную опасность представляет собой строительство атомных электростанций в сейсмоопасных зонах на берегу моря: при авариях и чрезвычайных ситуациях на таких объектах последствия могут оказаться катастрофическими. Практически ни одно, даже сейсмостойкое здание, не может устоять при сильнейших землетрясениях.

 

Биологическое загрязнение.

 

Биологическое загрязнение океана невелико по сравнению с химическим. Основные причины:

1. Смыв химических удобрений с полей может приводить к развитию в океане цианобактерий, но чаще такое возникало при попытках преднамеренного искусственного апвеллинга: в Северном море в воду добавляли азотные удобрения для увеличения запасов рыбы, но результат отличался от ожидаемого [2]. Поэтому попытки создания искусственного апвеллинга сейчас почти не ведутся
2. Сброс в прибрежные зоны морей больших количеств растительных отходов приводит к созданию на дне в районах этих зон анаэробных условий и развитию гнилостной микрофлоры. Гниение органических веществ на дне моря отравляет воду

Одна из версий увеличения численности акул в районе Шарм-Эль-Шейха (Египет) в Красном море, ставшего, возможно, причиной увеличения частоты нападений акул на отдыхающих в последние недели, предполагает, что акулы были привлечены к побережью большим количеством баранины, сброшенной с кораблей.

 

Механическое загрязнение

 

Обусловлено накоплением на дне океана различных видов бытового мусора. Пример - консервные банки на дне Мексиканского залива, плавающие на поверхности океана полиэтиленовые пакеты, пластик, пенопласт. Механическое загрязнение океана незначительно и мало влияет на морские экосистемы. Пример влияния - гибель морских животных в результате блокады кишечника от заглатывания полиэтиленовых пакетов, гибель морских птиц, запутавшихся в стропах воздушных шаров, наполненных гелием.

Механическое загрязнение океана может даже в некотором плане позитивно влиять на придонные экосистемы: горшки, банки являются неплохими укрытиями для различных животных, а затонувшие корабли превращаются в своеобразные экосистемы, являющиеся в некоторой степени аналогами подводных пещер.

 

Захоронение опасных отходов - дампинг

 

Дампинг - это захоронение химически опасных, радиоактивных отходов, взрывчатых веществ на дне Мирового океана. Примером могут служить захоронения химического оружия (иприт, фосген) в Балтийском и Охотском морях, радиоактивных отходов в Баренцевом море. Аналогичную опасность представляют собой затонувшие атомные подводные лодки.

В настоящее время дампинг не оказывает заметного влияния на океанские экосистемы, но он является своего рода бомбой замедленного действия: стенки контейнеров подвергаются медленной коррозии, и будут происходить утечки захороненных веществ в глубинные воды. Глубинные морские воды сравнительно медленно попадают в верхние слои океана и медленно вовлекаются в природный круговорот воды, но тем не менее вовлекаются. С глубин холодная вода поднимается в верхние слои океана глубинными течениями. Утечка ядовитых веществ приведёт вначале к гибели пока неизученных абиссальных экосистем, а затем радиоактивные отходы или ядовитые вещества всплывут на поверхность, результат чего совершенно очевиден. Такие боевые отравляющие вещества, как иприт, захороненные в некоторых количествах на дне морей, тяжелее воды, но при загрязнении ими донные экосистемы будут уничтожены полностью. Фосген же может оказаться на поверхности.

Истощение биологических ресурсов океана, разрушение морских экосистем и уменьшение биоразнообразия Мирового океана. Другие проблемы Мирового океана.

Океан - важный источник пищевых ресурсов для человечества. Промысел биоресурсов во внутренних водоёмах России к 2001 году составил 326 тыс. тонн [6]. Величины мирового улова рыбы с 80-х годов изменяются в пределах 80-90 млн. тонн [7].

До некоторого времени считалось, что пищевые ресурсы океана неисчерпаемы, и решение продовольственной проблемы человечества предполагалось осуществить путём перехода людей на питание морепродуктами и увеличения уловов рыбы. Последние исследования (Watson и Pauli, 2001) обнаружили, что за последние десять лет уловы рыбы снизились. В настоящее время по мере уменьшения количества организмов, находящихся на вершине пищевой цепи (тунец), человек начинает вылавливать организмов, находящихся на более низких ступенях пищевых цепей. Пример - промысел анчоуса.

Уменьшение улова рыбы до пределов, когда её лов становится нерентабельным - перелов. В качестве примера можно привести прекращение промысла трески в Северном море перед Второй Мировой войной. После этого перелова были введены специальные природоохранные законодательные акты, направленные на снижение улова и предотвращение перелова:

1. Введение квот на лов рыбы рыболовными организациями
2. Увеличение минимально допустимого диаметра ячеек рыболовных сетей, в результате чего в сети попадает только крупная рыба и не попадает молодь
3. Введение ограничений на продолжительность лова рыбы
4. Учреждение 200-мильных особых экономических зон, куда без разрешения не допускаются иностранные промысловые флоты

Другая проблема - разрушение морских экосистем. В последние несколько лет в Австралии и Карибском регионе наблюдается явление, по-английски называемое «coral reef bleaching», заключающееся в том, что в акваториях, прилегающих к крупным прибрежным городам, гибнут коралловые полипы. Это в конечном счёте приведёт к гибели коралловых рифов в данных акваториях. Причины подобной гибели рифов неясны, основные гипотезы объясняют это загрязнением океана промышленными и бытовыми стоками городов, нефтяным загрязнением [8]. Кораллы же растут только в чистой воде.

Также в последние несколько лет наблюдается снижение количества фитопланктона в океане [9]. Фитопланктон - основной продуцент в океанских экосистемах, снижение его количества приведёт к уменьшению общей продуктивности морских экосистем. Кроме того, сокращение количества фитопланктона приведёт к уменьшению содержания кислорода в атмосфере, последствия которого представить нетрудно.

В настоящее время в результате деятельности человека истреблена стеллерова морская корова, находятся на грани уничтожения усатые киты, калан (морская выдра), ряд моллюсков и ракообразных.

Кроме вышеперечисленных проблем, опасные последствия могут иметь: