В последние десятилетия мы все чаще слышим об аномальном распространении водорослей, выделяющих токсины. Токсичные водоросли называют одной из самых вероятных причин экологической катастрофы в Авачинской бухте на Камчатке, аналогичные явления наблюдаются на озере Ведлозеро в Карелии, на пляжах Черного моря, на Байкале, в Финском заливе и Чудском озере.
В Арктике цветение водорослей ускоряет таяние ледников: темный цвет растительности негативно сказывается на способности льда отражать солнечные лучи.
Современные биологи относят этот вид организмов к бактериям, хотя раньше они считались растениями из-за внешнего сходства и способности к фотосинтезу. Активное размножение цианобактерий приводит к загрязнению воды. Выделяемые сине-зелеными водорослями токсины поражают живые организмы, что приводит к заморам рыбы. Для людей питье такой загрязненной воды и купание в водоемах c повышенным содержанием цианобактерий может привести к болезням желудочно-кишечного тракта, почек, печени, аллергическими реакциями на коже.
«Цветные» приливы и их последствия
«Водоросли — это фотосинтезирующие макро- и микроорганизмы, лежащие в основе пищевых цепей в водоемах, — рассказывает Юлия Губелит, старший научный сотрудник лаборатории пресноводной и экспериментальной гидробиологии Зоологического института РАН. — Они являются первичным пищевым звеном для множества животных. По видовому составу водорослей в водоеме можно определить его состояние с точки зрения использования человеком. В последние десятилетия воздействие человека на природу усилилось, что, вместе с изменениями климата, повлекло изменениям в водоемах. Отсюда и пошло массовое цветение цианобактерий и динофитовых водорослей: эти виды способны синтезировать вещества, которые токсичны для других водорослей, животных и человека. Например, «красный прилив», образованный динофитовыми микроводорослями, привел к массовой гибели животных на Дальнем Востоке в 2020 году.
Кроме микроскопических водорослей, в последние три десятилетия в прибрежной зоне мелководных озер и морей стали наблюдаться так называемые «зеленые» и «золотые» приливы. Первые образованы зелеными макроводорослями из родов Cladophora, Spirogyra и Ulva (в обиходе — «тина» и «морской салат»), вторые — бурыми саргассовыми водорослями. Все эти явления наносят большой вред как флоре и фауне, так и человеку».
Как правило, токсичные водоросли размножаются в теплых водах: в более холодных климатических зонах пик их цветения приходится на летний сезон. Водные экосистемы оказываются уязвимыми к изменениям температуры: сейчас же все чаще в разных уголках планеты наблюдаются аномальные повышения температуры поверхностных вод в реках и озерах. По данным исследования, проведенного журналом Nature, они носят волнообразный характер, и год от года продолжительность теплых периодов растет вместе с температурой воды.
По прогнозам экологов, в XXI веке волны тепла в водоемах будут наблюдаться не только летом и распространятся на несколько сезонов. Некоторые озера будут оставаться аномально теплыми в течение всего года, что сказывается на составе воды. Тем самым потепление поставит под угрозу биоразнообразие озер и прилегающих территорий — «цветение» сокращает насыщение воды кислородом и делает ее слишком токсичной для многих видов рыб.
«У нас на даче в Токсово цветет озеро, — рассказывает Анна Емельянова, жительница Санкт-Петербурга. — Из-за этого вода оказывается менее насыщенной кислородом, и в озере становится меньше рыбы. Если цветение будет усиливаться, есть риск, что исчезнет вся популяция. С реакциями у людей в наших широтах я не сталкивалась, а вот в Уругвае, где я прожила несколько лет, власти нередко объявляют тревогу из-за цветения цианобактерий, и ограничивают купание в водоемах. Приходилось видеть местных жителей с симптомами отравлений: кожными реакциями, рвотой, повышением температуры».
Моря меняют цвет
Аналогичные явления наблюдаются и в океане: изменение климата приводит к повышению температуры воды на поверхности, из-за чего водоросли начинают цвести более интенсивно. К примеру, недавний снимок Земли из космоса показал скопление водорослей в Тихом океане у берегов Японии размером более 500 км в длину и 200 км в ширину!
Содержащаяся в некоторых морских водорослях домоевая кислота и другие токсины могут вызывать неврологические патологии. Эпилептическим припадкам и дезориентации в пространстве оказываются подвержены не только люди, но и, например, каланы, употребляющие в пищу рыбу и моллюсков.
Точных данных по числу пострадавших от цветения водорослей, нет, как и статистики их влияния на популяции животных. Однако случаи разрушения экосистем и массовой гибели животных от «цветущих» водоемов фиксировали на всех континентах, кроме разве что Антарктиды. Очевидно, что эту проблему не решить моментально, но некоторые профилактические меры все же возможны.
Можно ли победить водоросли?
Как считают эксперты ВОЗ, пока главным способом предотвращения вреда от водорослей остается информирование населения о существующей опасности. Жители прибрежных территорий, в том числе медицинские работники и сотрудники коммунальных служб, а также туристы должны знать о рисках питья из загрязненных водоемов и купания в них.
Если борьба с изменением климата — это глобальная и кажущаяся почти утопической задача, то очистка водоемов — цель гораздо более реальная. Для того чтобы предотвратить цветение рек, озер и прудов вовсе не нужно перестраивать всю энергетическую систему и структуру экономики. Достаточно просто своевременно обновлять и совершенствовать системы очистки сточных вод, и минимизировать использование удобрений в сельском хозяйстве. Вода, предназначенная для питья и личной гигиены, тоже должна проходить дополнительную обработку от водорослей и их токсинов.
«На вопрос, можно ли как-то предотвратить цветение водоемов или использовать водоросли в хозяйственных целях, нет общего ответа, — говорит Юлия Губелит. — Если говорить о цианобактериях и динофитовых водорослях, то максимум, что мы можем сделать — минимизировать поступление питательных веществ (фосфора и азота) со сточными водами. Для этого нужны современные очистные сооружения и технологии.
С «красными приливами» все обстоит гораздо сложнее, потому что они носят глобальный характер и важную роль в их возникновении играет изменение климата и увеличение продолжительности переходных сезонов: весны и осени. Также глобальный характер носят «зеленые» и «золотые» приливы. В последние годы массовое развитие зеленой водоросли спирогиры стало проблемой озера Байкал. С этим явлением пытаются бороться, снижая сбор неочищенных сточных вод. Также разрабатываются новые методы использования масс зеленых и бурых водорослей. Например, кладофора — хороший источник тонкой целлюлозы, а все водоросли в целом — идеальное натуральное удобрение для сельского хозяйства».
Так или иначе моментального эффекта от профилактических мер не будет: снижение числа «цветений» произойдет только со временем — этот процесс может занять десятки лет. Но если не предпринимать никаких мер по уменьшению сбросов сточных вод, «цветение» будет усиливаться, а водоемы становиться непригодным для многих живых организмов и хозяйственного использования. Государствам и предприятиям необходимо гораздо более тщательно подходить к вопросам очистки воды и обязательствам по климату. Только тогда водоросли останутся для нас безобидной водной растительностью, а не превратятся в еще одну страницу климатического хоррора.
