1.1 Загрязнение и самоочищение океанов

Реальную опасность экологическому равновесию в океане представляют следующие формы антропогенного воздействия: загрязнение акваторий; нарушение механизма воспроизводства морских организмов; отторжение берегового и акваториального пространства для хозяйственных целей. Океаны и моря загрязняются такими вредными для их жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы. Вредные вещества в океан несут загрязненные реки, туда сбрасываются сточные воды различных промышленных предприятий, попадает сток с полей из лесов, обработанных пестицидами, потери нефти с перевозящих ее танкеров. Газообразные токсические вещества, такие, как окись углерода, двуокись серы, поступают в морскую воду из атмосферы. По подсчетам Калифорнийского технологического института, в Мировой океан с дождями ежегодно осаждается 50 тыс.т свинца, попадающего в воздух с выхлопными газами автомобилей. В городах близ береговой линии в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Поля загрязнения формируются в прибрежных водах крупных промышленных центров и устьев рек, а также в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи. Степень загрязненности вод в океане постоянно возрастает. Способность воды к самоочищению оказывается порой недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Под влиянием течений загрязнения перемешиваются и очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатыми животными и растительностью, наносят серьезный ущерб состоянию морских экосистем и экономике в целом. Самоочищение морей и океанов – сложный процесс, при котором происходит разрушение компонентов загрязнения и включение их в общий круговорот веществ. Способность моря перерабатывать углеводы и другие виды загрязнения небезгранична. В настоящее время многие акватории уже утратили способность к самоочищению. Нефть, скопившаяся в больших количествах в донных отложениях, превратила практически в мертвые зоны некоторые заливы и бухты. Существует прямая зависимость между численностью нефтеокисляющих микроорганизмов и интенсивностью нефтяного загрязнения морской воды. Наибольшее число микроорганизмов выделялось в районах нефтяного загрязнения, при этом количество бактерий, растущих на нефти, доходит до 10 в шестой степени на 1 л морской воды. Наряду с численностью микроорганизмов в местах постоянного нефтяного загрязнения растет их видовое разнообразие. Это, по всей видимости, можно объяснить сложностью химического состава нефти, различные компоненты которой могут потребляться только определенными видами микроорганизмов. Микроорганизмы моря функционируют в составе сложного микробиоценоза, который реагирует на чужеродные вещества как на единое целое. Не многие виды микроорганизмов способны полностью разложить нефть. Такие формы выделяются из морской среды редко, и процесс деградации нефти не бывает интенсивным. К морским организмам, которые участвуют в процессах самоочищения, относятся моллюски. Крупный моллюск может пропустить через себя до 70 л воды в сутки и таким образом очистить ее от возможных механических примесей и некоторых органических соединений. Подсчитано, что только в северо-западной части Черного моря мидии профильтровывают за сутки более 100 куб. км воды. Поистине санитар-рекордсмен – моллюск кардиум, входящий в фауну Каспийского моря. Несмотря на свои небольшие размеры (около 2,5 см), он в процессе питания успевает за сутки профильтровать до 15 л воды. При этом растворенная в ней нефть, как вещество, непригодное для питания, обволакивается слизью и в этой «упаковке» выбрасывается на дно. Вполне вероятно, что затем такие «микроконтейнеры» биологически преобразуются в безвредные вещества. Ученые стремятся изучить деятельность морских организмов, включая водоросли, с тем, чтобы найти новые эффективные способы борьбы с загрязнением водоемов, прежде всего богатого рыбой Каспия. Морские организмы (их поведение и состояние) являются индикаторами нефтяных загрязнений, т.е. они как бы осуществляют биологическое наблюдение за окружающей средой. Не менее значительна роль микроорганизмов в борьбе моря с пестицидами: накапливая в себе вредные продукты их превращений, бактерии сигнализируют о состоянии среды. Большое значение для процессов самоочищения имеет содержание в морской воде кислорода. В отличие от многих других морей, насыщение вод Черного моря кислородом возможно только через контакт с атмосферой. Однако вертикальному распространению поверхностных вод, насыщенных кислородом, препятствует различие солености воды в верхних и нижних уровнях, поэтому в Черном море насыщен кислородом только верхний слой, объем которого составляет лишь пятнадцатая часть всего бассейна. Остальная часть моря безжизненна, кислород в ней отсутствует, а его место занимает сероводород. Такое расположение вод по вертикали предопределило развитие жизни только в верхнем слое моря. Забота о чистоте этого относительно тонкого слоя – важная задача всех стран Черноморского побережья. Чистой водой Черное море обязано огромной армии «чистильщиков». Планктонные организмы, усваивая солнечный свет и минеральные вещества, являются тем первым звеном, с которого начинается длинная цепь превращения неорганического вещества в органическое.