Черное море: чудо природы или мина замедленного действия?

Гулин Максим Борисович изучает проблемы черного моря
Мы ездим на море, чтобы отдохнуть, накупаться и полюбоваться его просторами. Мы видим море ласковым и спокойным в штиль или грозным и тревожным во время штормов. Но, по утверждению некоторых ученых, Черное море может стать реальной угрозой для всего живого, обитающего в море и на его побережье. Так, член ОО «Белорусский социально-экологический союз "Чернобыль"» Василий Яковенко недавно заявил, что Черному морю угрожает потенциальная экологическая катастрофа. Аргументировал он свое заявление тем, что уровень сероводорода в море стал повышаться. И происходит это, по его мнению, намного быстрее, чем было в 1930-е годы.

Дело в том, что Черное море уникально: в его глубинах находится огромное количество сероводорода. Это довольное опасное вещество, которое может представлять потенциальную угрозу для человека и животных. Но сможет ли сероводород вырваться на поверхность? Что тогда случится с обитателями моря и жителями прибрежных районов? И есть ли повод говорить о приближающейся экологической катастрофе? Все эти вопросы мы адресовали специалисту.

Старший научный сотрудник Института биологии южных морей им. Ковалевского Национальной академии наук Украины кандидат биологических наук Максим Борисович Гулин рассказал нам о проблемах Черного моря и колебаниях уровня сероводорода в нем.


— Прокомментируйте, пожалуйста, заявление белорусского эколога Василия Яковенко. Он утверждает, что уровень сероводорода в Черном море сейчас повышается на несколько метров в год вместо 30 см, как было в 1930-е годы. Это может говорить о назревающей катастрофе?

— Мнения белорусского эколога я не слышал. Вместе с тем должен сказать, что эта проблема для нас не нова. Еще в 80-е годы прошлого века в прессе появились первые тревожные сведения о том, что начала резко нарастать скорость подъема глубинного черноморского сероводорода к поверхности моря. Тогда этим встревожились Горбачев с супругой, и в том числе от них исходила инициатива исследований этого вопроса.

К слову, мы всегда рады, когда общественность проявляет интерес к тому, чем занимается научное сообщество. Но я бы рекомендовал при освещении этой темы избегать какой-либо сенсационности. Современный мир проще и сложнее одновременно.

— Расскажите об уровне сероводорода в Черном море. Чем грозит людям быстрое поднятие сероводорода?

— Как известно, в больших дозах все опасно, в этом смысле мы живем в несовершенном и в какой-то мере враждебном мире. Что касается сероводорода — то это самый сильный дыхательный яд природного происхождения. При высоких уровнях содержания во вдыхаемом воздухе он необратимо губит гемоглобин крови как человека, так и животных. С другой стороны, в малых концентрациях данный серный газ присутствует во многих лечебных грязях, и никого это не пугает.

Если говорить о гипотетическом подъеме сероводорода, то первыми пострадают не жители прибрежных районов, а обитатели водной толщи моря.

— Поднятие уровня сероводорода сейчас как-то сказывается на живых существах?

— Сам подъем уровня и его ритмичность — вопрос дискуссионный.

— Почему дискуссионный? Это еще не доказано?

— Как вы сказали, Василий Яковенко считает, что подъем сероводорода происходил и в 30-е годы прошлого столетия. С этим нельзя согласиться. Академик В. Н. Еремеев и член-корреспондент С. К. Коновалов, обобщив всю имеющуюся базу данных по черноморскому сероводороду, обнаружили, что в первой половине XX века, наоборот, можно было наблюдать опускание верхней границы сероводородной зоны. Новый подъем этого газа, растворенного в глубинных водах моря, начался существенно позже — после 1950 года. Более того, указанные авторы установили, что для Черного моря характерны скорее периодические колебания глубины появления сероводорода, чем ее непрерывный подъем. Таким образом, на сегодняшний день мы можем четко сказать, что уровень внешней границы сероводорода колеблется. Он то поднимается, то опускается. Ближе всего к поверхности моря он был на рубеже 70–80-х годов. А сейчас, наоборот, заглубляется, правда, не достигнув еще отметки, которая была в 20–30-х годах, когда, собственно говоря, и начинался мониторинг этого процесса.

— На какой глубине сейчас находится верхний уровень сероводорода?

— Средняя глубина залегания сероводородной зоны составляет 131 м, но в центральных частях моря это могут быть 70 м, а у берегов — 180–200 м.

— Когда говорят о том, что Черное море находится на грани экологической катастрофы, что имеют в виду? Каковы признаки приближения такой катастрофы?

— Черное море меняется — это правда. Но слово «катастрофа» я бы не употреблял. Катастрофы мы пока не видим, хотя потенциальная угроза есть. Основной вред морю наносят сейчас речные стоки и ливневые смывы с суши. Море активно загрязняется, и пик загрязнений пришелся как раз на 70–80-е годы. Сейчас дела обстоят немного лучше. При глобальном загрязнении моря наблюдаются некоторые неприятные экологические парадоксы. Например, эвтрофикация. Помимо ядов и токсических веществ мы сбрасываем в море и множество удобрений. От чего появляется избыточное количество водорослей, море «цветет». Производство органики водорослями во время эвтрофикации возрастает в разы. С такой гиперпродукцией органики море не способно справиться. Простым языком это можно назвать перееданием. Избыток органических продуктов начинает гнить. Отсюда и существенное возрастание запасов сероводорода в толще морских вод.

Что произойдет, если уровень сероводорода все-таки поднимется к поверхности моря? Такой вариант возможен?

— В принципе, возможно все, но я хотел бы успокоить читателей, что в ближайшие годы и десятилетия мы такого не ожидаем. А когда или, правильнее сказать, если что-либо подобное произойдет, мы заметим это в первую очередь в районах моря, удаленных от берега. Сама конфигурация внешней границы сероводородной зоны имеет купола поднятия в центре моря и заглублена ближе к берегам. Первым индикатором появления сероводорода на поверхности моря будет неприятный запах (для этого газа характерен запах тухлых яиц). Ну а потом дальше — по нарастающей.

В первую очередь погибнут обитатели водной толщи — планктон и рыбы. Донные организмы немного лучше приспособлены к сероводороду, поскольку все время находятся в контакте с илом, а сероводорода там всегда хватает. И уже только потом в случае выброса сероводорода в атмосферу придется думать о безопасности людей.

Но я, честно говоря, не верю в реалистичность такого развития событий. В природе существует множество защитных механизмов, плюс есть некие инерционные интервалы во времени. Не думаю, что люди будут просто смотреть и ничего не предпринимать.

Кстати, сероводородное заражение — это достаточно распространенное явление в прибрежных водах. Практически каждый год мы наблюдаем заморы рыб в устьях рек. За счет неравномерного температурного прогрева и поступления пресной воды происходит расслоение вод, и придонная вода гниет. Тогда мы наблюдаем массовую гибель рыбы и всего живого. Зарегулирование рек плотинами только усугубляет ситуацию. Но это лишь локальные очаги, характерные, к примеру, для Днепро-Бугского и Днестровского лиманов. Также сероводород практически постоянно присутствует и ощущается по запаху на болотах, в Гнилом море — Сиваше, на свалках пищевой продукции.

Черное море


— Какая высота поднятия уровня сероводорода может считаться критической?

— Я считал бы критическим собственно выброс сероводорода в атмосферу. Потому что это дыхательный яд, и в любом случае это угрожает ухудшением качества жизни людей. А для водной толщи трудно дать точную величину. К примеру, любой шторм средней силы способен перемешать верхние 15–20 м водной толщи, а это значит, что вода обогатится кислородом. Сероводород может подступить ближе к поверхности, а штормом отбросит его назад. Море — очень динамичная система.

— Причиной ускорения поднятия уровня сероводорода называется недополучение морем пресной воды из рек. Какие еще причины могут быть?

— Это действительно важная причина. Изъятие большой части речной воды меняет вертикальную структуру вод Черного моря. Само существование сероводорода в Черном море возможно из-за того, что поверхностные воды более опреснены речным стоком, т. е. более легкие. А глубинная вода идет к нам через Босфор из Средиземного моря. Она гораздо более соленая и, соответственно, более тяжелая. Эти два слоя, поверхностный и глубинный, очень плохо перемешиваются между собой. Вода, что называется, застаивается. Именно поэтому в глубине и образуется большое количество сероводорода. Другая и основная беда Черного моря — упомянутая эвтрофикация. Из-за нее общий запас сероводорода в море за последние десятилетия заметно увеличился.

Море загрязняют предприятия. Причем на крупных предприятиях как-то легче контролировать сбросы. Там есть очистные сооружения и количество сбросов нормируется. Отмечу, что и сами по себе города в целом являются мощным источником загрязнения. Они, как губка, месяцами впитывают в себя все загрязнения, копоть от выхлопных газов и т. д. И это без всякой очистки смывается в реку или море ливнями. Вследствие этого концентрация загрязняющих веществ в водоемах в десятки раз превышает любые допустимые концентрации. Поэтому сейчас мы очень внимательно следим за ливневыми сбросами. Сельское хозяйство — тоже мощный источник загрязнения из-за смыва удобрений с полей и фекальных масс с территорий активного животноводства.

— Вы упомянули о возрастании запасов сероводорода в море. Расскажите об этом подробнее.

— Возрастание запасов — это не синоним повышению уровня. Общий запас сероводорода действительно увеличивается. Сотрудники нашего института и коллеги из других организаций регистрируют этот факт. Но данное явление отнюдь не является непосредственным механизмом быстрого подъема сероводорода. В стабилизации верхней границы сероводородной зоны задействован целый ряд биогеохимических процессов. Важно понимать, что в окислении сероводорода в Черном море, в отличие от других аналогов в Мировом океане, принимает активное участие не только кислород, но и ионы железа и марганца. К тому же в Черном море очень активны специальные формы бактерий. Все это приводит к тому, что верхняя граница сероводородной зоны не достигает даже так называемого «скачка плотности» — зоны смешения поверхностных легких и глубинных тяжелых вод. То есть она не достигает горизонта, после которого могла бы быстро подниматься к поверхности. В среднем сероводород обнаруживается на 45 м глубже, а это очень много. И сломать такую слоистую структуру, «выпустить» сероводород наружу — довольно сложная задача в геофизическом и в биогеохимическом смысле.

— Можно ли как-то использовать в промышленности сероводород Черного моря?

— Соблазн, безусловно, есть, ведь если мы будем его изымать, то и угроза повышения уровня сероводорода в море может снижаться. Поэтому мы активно работаем над этим вопросом. Буквально в прошлом году закончили исследовательский проект совместно с болгарскими и турецкими специалистами и опубликовали свои данные по оценке перспектив, технологий добычи и переработки сероводорода в Черном море. Ноу-хау, которые были разработаны, обнадеживают. И я знаю, что другие группы ученых тоже работают в этом направлении.

— Могут ли люди как-то повлиять на процессы, происходящие в Черном море, и нужно ли это делать?

— Искусственными методами оптимизации можно пытаться повлиять на ситуацию. К примеру, у нас в институте активно работают с так называемыми искусственными биофильтрами, которые способны локально снижать эвтрофикацию. Это искусственные рифы, покрытые плотными колониями мидий, очень хорошо очищающих воду. Я только вернулся из экспедиции в районе Карадагского природного заповедника. Местные ученые уделяют большое внимание чистоте вод в акватории заповедника и планируют поставить на ее границах систему биофильтров. И перспективы у этого начинания есть.

Comments