Из-за нефтяного пятна в Мексиканском заливе увеличится частота и сила ураганов

Нефтяные компании рассматривают загрязнение нефтью и нефтепродуктами как нормальное следствие добычи. И какие-то деньги на очистку территории в бюджет закладывают. Впрочем, даже если бы схемы очистки были эффективными (а не просто перевезти землю с места на место или, например, залить ПАВами), все разлившиеся углеводороды нефтяные компании собрать не могли бы. И не смогут никогда. А вообще загрязнение углеводородами стало привычным явлением, на борьбу с которым направляются дополнительные силы и финансирование только в случае масштабного бедствия.

Взрыв на платформе Deepwater Horizon компании Transocean, который произошел 20 апреля 2010 года, привел к колоссальной утечке сырой нефти. К 13 мая в океан вылилось по меньшей мере 16 тысяч тонн. Конечно, компания British Petroleum занимается ликвидацией последствий. Но, несмотря на все приложенные усилия, основная нагрузка по восстановлению экологического баланса «ложится на плечи» водных организмов и прибрежных растений.

О последствиях углеводородного загрязнения корреспонденту Infox.ru рассказали российские специалисты.

Эхо нездоровых привычек

Как установили в 2006 году ученые биологического факультета МГУ имени Ломоносова -- д.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории физико-химии биомембран Сергей Котелевцев, и профессор, замдиректора международного биотехнологического центра МГУ Анатолий Садчиков, только в России из-за аварий и утечек ежегодно в общей сложности теряется до 25 млн тонн нефти. От углеводородного загрязнения страдают почвы, грунтовые воды, животные и растения. Морские экосистемы относятся к категории наиболее уязвимых к углеводородному загрязнению. Причем сильнее всего загрязняют океан даже не аварии, а плановая добыча и перевозка. По подсчетам специалистов, до 20% площади Мирового океана покрыто тоненькой нефтяной пленкой. Она мешает движению, питанию и дыханию мелких животных. Волны и водные токи перемешивают нефть, фракционируют ее и создают эмульсию – так происходит вертикальное загрязнение, углеводороды включается в пищевые цепи.

Сломанные часы

Многие зоопланктонные организмы погибают при концентрации нефти 0,1 мл/л, фитопланктон – при концентрации 0,001мл/л. Остальные сильно слабеют. А организмы, не способные выполнять свои биологические функции, не только не помогают биоценозу, но, напротив, «тянут его на дно». «Даже сублетальные (несмертельные) концентрации токсических веществ могут нарушить сложнейший экологический механизм, который обеспечивает равновесие. Поэтому, оценивая ущерб по мертвым особям, мы закрываем глаза на последствия, которые могут проявиться позже, через некоторое время. Один из ярких примеров аналитической недальновидности – исчезновение коралловых рифов, вызванное снижением активности растительноядных животных», -- напомнил Infox.ru сотрудник биологического факультета МГУ доктор биологических наук Сергей Остроумов.

Нефтяное загрязнение отрицательно влияет на всю экосистему. В первую очередь изменяется видовой состав. Затем меняются «функциональные приоритеты». Например, загрязняющие воду синтетические поверхносто-активные вещества (ПАВы) и другие соединения могут угнетать фильтрационную активность моллюсков. Из-за взвеси, которая накапливается в толще воды, растения «недополучают» солнечный свет и в меньшей мере производят кислород. Из-за недостатка кислорода у нефтеокисляющих бактерий могут нарушиться процессы, позволяющие утилизировать углеводороды. Так один «сломанный зубец» в часовом механизме нарушает работу остальных «колесиков». «Даже невидимые изменения способны поставить под вопрос или снизить возможность экосистемы восстановить равновесие», -- говорит Остроумов.

Хотя в природе нефть и ее продукты биодеградируют, этот процесс затягивается на долгие годы. Участники биоценоза способны утилизировать практически все органические соединения – от метана до тяжелых фракций, но с разной скоростью. Микроорганизмы окисляют токсические соединения, превращая их в безопасную субстанцию. Тяжелые фракции оседают на дно, где их «захоранивают» в грунт бентосные организмы. Прибитая к берегу нефть попадает в заросли прибрежных растений -- макрофитов. Они в определенной степени выполняют функцию биофильтров или заградительных сооружений. Причем, как было показано в опытах, бактерии быстрее и эффективнее разлагают нефтепродукты в присутствии макрофитов. Так в слаженной биологической системе все организмы принимаются восстанавливать «свой дом».

«В сложнейший механизм восстановления вовлечены почти все участники биоценоза. В случае некоторых ранее происходивших аварий с нефтяными разливами экосистема восстанавливалась за три-четыре года. На самом деле этот процесс может затянуться на более длительный период -- вплоть до столетий. Из-за выпадения из сложной системы биоремедиации (восстановления) одного из «часовых колесиков» в негодность приходит весь механизм, либо его действие значительно тормозится», -- говорит Сергей Остроумов. Так что обещание исполнительного директора ВР Тони Хейворда устранить последствия аварии в Мексиканском заливе за два-три месяца не должны восприниматься буквально, подчеркнул эколог. Ощущаться экологические отголоски нефтяного разлива будут еще очень долго. Например, у загрязненной углеводородами воды проявляются мутагенные и канцерогенные свойства. Поэтому промысловые животные и растения погибают или утрачивают ценные вкусовые качества.

Буря из-за стакана нефти

Авария в Мексиканском заливе приведет и к еще одному важному для людей последствию. Залив, словно магнитом, притягивает к себе ураганы. Здесь они приобретают особую силу и разрушительную мощь, с которой человек справиться не способен. Владимир Пудов из НПО «Тайфун» (г. Обнинск) подсчитал, что очередное нефтяное пятно только усилит «привлекательность» региона для разрушительных торнадо и ураганов. Как рассказал ученый в интервью Infox.ru, рожденные в Атлантике (в основном в Карибском бассейне) циклоны значительно «взрослеют», попав в Мексиканский залив. Они вбирают в себя испарения с перегретого поверхностного слоя океана, становясь все мощнее и мощнее. И чем сильнее нагрет этот слой, тем более мощный ураган может обрушиться в итоге на берег. И единственный способ океана не отдать урагану слишком много энергии -- охладиться заранее, испаряя воду с поверхности до прихода стихии. Происходит это так: теряя воду, тонкий поверхностный слой становится более соленым. Соленый слой, как более тяжелый, опускается вниз, перемешивая воду. Механизм называется вертикальное перемешивание.

«Нефтяная пленка уменьшает испарение с поверхности океана. В результате вода еще сильнее перегревается. При усилении ветра, например, при подходе шторма, пленка разрывается. Водяной пар – источник энергии для ураганов – вырывается наружу, и шторм интенсифицируется до стадии мощного урагана», -- прояснил корреспонденту Infox.ru механизм экстраусиления кандидат физико-математических наук Владимир Пудов.

Как пояснил ученый, нефтяная пленка толщиной всего лишь в 1 молекулу сплетает «сети», которые уменьшают испарение воды с поверхности на 20%. Пленка толщиной в 50 микрон снижает уровень испарения до 60%. Ее невозможно заметить или поймать, но она, несомненно, уменьшит вертикальное перемешивание. Если вода не испаряется, то концентрация соли долгое время остается более или менее постоянной. «Перегретый», но не «отягощенный» слой океанической воды вниз не уходит. Так и формируются участки с аномально теплой водой. В некоторых местах глубина слоя с температурой 30°С может достигать 100 метров. Понятно, что такой резервуар аккумулированной солнечной энергии способен значительно подпитать силы урагана.

Загрязнение акватории Мексиканского залива может не только изменить погоду на юге США. А если источник загрязнения не ликвидировать, он может изменить динамику вод -- течения. В частности, авария на Deepwater Horizon может даже повлиять на Гольфстрим, теплые воды которого, постепенно охлаждаясь к северу, заглубляются. Но если температура Гольфстрима повысится, то течение начнет уходит на глубину в более северных широтах. Так что загрязнение в Мексиканском заливе может повлиять на глобальную динамику вод не только Атлантики, но других океанов, что, безусловно, повлияет на погодный режим во многих частях Земли.

«В лучшем случае над Мексиканским заливом изменится режим образования облаков и выпадения осадков. В худшем можно ожидать новых, рекордных по количеству и силе, ураганов», -- говорит ученый.