Основные источники и последствия загрязнения вод мирового океана

Нерациональный промысел и браконьерство

Движение промыслового судна по тихоокеанской глади приводит к появлению в океане загрязнителей из дизельных выхлопов. Рыболовные и китобойные суда характеризуются значительным выбросом радиоактивных и химических отходов.

Но большую проблему составляет браконьерство, которое приводит к уничтожению и без того редких видов животных. В результате нерационального промысла на грани вымирания оказались синие киты, финвалы и сейвалы. Сокращаются жизненно важные промысловые ресурсы рыб: сельди, лосося, трески, анчоусов. В результате сертифицированные производственные районы теряют свое значение. Исчезновение мелких рыб приводит к голоду океанских хищников, что влечет их гибель и разрушение экосистемы.

Вы знали, что по оценкам экспертов, к 2050 году исчезновение промысловой фауны в Тихом океане может достигнуть 90%?

ДаНет

У Тихоокеанского побережья Соединенных штатов Америки наблюдается регулярный перелов калифорнийской сардины и суповой акулы

Пристальным вниманием со стороны браконьеров пользуется кожистая черепаха, так как ее яйца широко ценятся на черном рынке

Сточные воды

Помимо нефти, к наиболее вредным отходам относятся сточные воды. В малых количествах они обогащают воду и способствуют росту растений и рыб, а в больших — разрушают экосистемы. В двух крупнейших в мире местах сброса стоков — в Лос-Анджелесе (США) и Марселе (Франция) — специалисты занимаются очисткой загрязнённых вод уже более двух десятилетий. На снимках со спутника чётко видно растекание сбрасываемых выпускными коллекторами стоков. Подводные съёмки свидетельствуют о вызванной ими гибели морских организмов (подводные пустыни, усеянные органическими остатками), но принятые в последние годы восстановительные меры позволили значительно улучшить ситуацию.

Усилия по разжижению канализационных стоков направлены на снижение их опасности; при этом солнечный свет убивает некоторые бактерии. Такие меры оказались эффективными в Калифорнии, где в океан сбрасываются бытовые стоки — результат жизнедеятельности почти 20 млн жителей этого штата.

Животный мир Тихого океана

Океаническая фауна Тихого океана превосходит фауну других океанов. Это связано с большой площадью океана, его благоприятными условиями для жизни и его древним происхождением. В соответствии с климатическим поясом, представители подводного мира и их численность подвержены изменениям. Тихий океан отличается большим видовым разнообразием рыб.

Их число достигает 4 тысячи видов. Основными семействами рыб являются:— Лососевые: кета, горбуша, семга, нерка.— Семейство сельдевых.— Семейство тресковых.— Семейство анчоусовых.

В океанических глубинах проживают грозные акулы. Здесь выжили и древнейшие экземпляры мира фауны, не встречающиеся больше нигде. В океанических глубинах живут многочисленные беспозвоночные: зоопланктоны, креветки, раки, устрицы, кальмары. Беспозвоночные служат главным кормом более крупным животным. Среди млекопитающих наибольшее распространение получили кашалоты, а также беззубые полосатые киты. В северной и южной части океана обитает ушастый тюлень, морские котики и сивучи.

Влияние материков на природу Тихого океана.

Тихий океан захватывает все материки, исключая Африканский материк. Охватывает западную Евразийскую часть, запад австралийского побережья, восточные территории обеих Америк и территорию антарктического юга. Сюда входят 50 государств, наиболее крупные: США, Канада, Китай, Япония и Россия. Наиболее значительное действие на климатические условия запада Тихого океана осуществляются азиатским материком.

От материка к океану в зимнюю пору приходят потоки охлажденного континентального воздуха, в виде муссонов. Северная Америка в субтропиках и умеренной полосе не влияет на климатические условия востока Тихого океана, в связи с тем, что с запада на восток идет переход воздушных потоков. Значительное влияние имеет Австралия на Тихий океан. Там бывает систематическая засуха и сезонно понижается атмосферное давление, под действием течений на севере Австралии формируются циклоны.

Минимизация экологических проблем и пути их решения

Локальные нормативные акты и международные соглашения призваны ограничить негативное воздействие на экологическое состояние гидросферы. Ученые и экологи рекомендуют увеличивать площадь охраняемых заповедных зон, запрещающих рыболовный промысел, а также устанавливать квоты на вылов. Основные пути решения экологических проблем Тихого океана:

• формирование и соблюдение международных соглашений;
• разработка и внедрение инновационных систем фильтрации стоковых вод;
• сбор, переработка и утилизация пластиковых отходов;
• разработка нормативных регламентов, ограничивающих нерациональный промысел;
• создание морских ферм и акваторий для охоты на животных;
• увеличение площади охраняемых тихоокеанских акваторий и заповедников;
• пропаганда профилактических мер для формирования экологически разумного поведения.

Отдельно стоит остановиться на мероприятиях, призванных сократить количество пластиковой упаковки. В ряде стран Европы и штатах Америки, а также в России супермаркеты отказываются от упаковки в пластиковые пакеты или делают их платными. Например, в Ирландии в 2007 году их стоимость подняли до 22 центов за штуку. Менее чем за год продажи сократились почти на 90%. Повышение стоимости на пакеты в «Азбуке вкуса» привело к уменьшению спроса на них практически в 3 раза. В Дании с 1994 года введен налог на реализацию полиэтиленовых пакетов. Подобные меры приводят к снижению рентабельности бизнеса, связанного с пластиком, а также его ограниченному потреблению. Они необходимы для минимизации экологических проблем, в том числе связанными с Тихим океаном.

Большое мусорное пятно

Большинство исследователей склонно считать самым грязным Тихий океан из-за находящегося здесь Большого мусорного пятна, которое в 1997 году обнаружил известный океанолог Чарльз Мур. Из-за сильных течений выбрасываемый в океан мусор дрейфует по определенным маршрутам, в итоге скапливаясь в одном месте и образуя гигантские мусорные свалки на поверхности воды. Всего в Мировом океане, покрывающем 71% поверхности Земли, насчитывается 5 огромных мусорным островов, самым большим из которых является расположенный в Тихом океане.

Большое тихоокеанское мусорное пятно располагается в северной части океана и имеет площадь, сравнимую с территорией американского штата Техас, размер которой составляет 695 000 км². Впрочем, какая точная площадь, большинство ученых не знает, но оценивает ситуацию еще менее оптимистично. Определяя площадь грязного острова в пределах от 700 тысяч до 1,5 миллионов км². Объем мусора поражает воображение: по оценкам экспертов, показатель составляет не менее 100 миллионов тонн. Из-за гигантских размеров океанолог Кертис Эббесмейер емко прозвал его Восточным мусорным континентом.

Грязный остров образовался благодаря деятельности Северо-Тихоокеанской системы течений, собирающей мусор с поверхности северной зоны Тихого океана, в том числе из прибрежных зон Японии и Соединенных Штатов Америки. Течения доносят отходы из Азии примерно за год, а со стороны Америки — за 5 лет, поэтому даже при незамедлительном принятии экологических мер пятно продолжит увеличиваться. Проведенные Чарльзом Муром исследования показали следующие причины появления мусора для образования океанской свалки:

1. 20% — отходы, сбрасываемые с кораблей.
2. 80% — отходы из наземных источников.

Не так давно похожее, но пока более скромных размеров пятно нашли в Карибском море:

Если говорить о чистоте воды в плане ее состава, самым грязным местом на планете является Мексиканский залив, который выступает внутренним морем Атлантики. Причины этой ситуации — сточные воды США, Мексики и Кубы, а также многочисленные утечки с нефтяных танкеров.

Какие еще грязные места существуют в Мировом океане? В пятерку лидеров этого печально рейтинга входят грязные Черное, Средиземное, Балтийское и Южно-Китайское моря. Споров, какую причину появления мусора во всех из них назвать основной, тоже не возникает — все те же нефть и тяжелые металлы, а на Балтике даже радиоактивные отходы.

Опасность для человека

Угроза, которую несет человечеству экологический кризис, обширна и многомерна:

• снижение вылова рыбы;
• употребление в пищу мутированных животных;
• утрата уникальных мест для отдыха;
• общее отравление биосферы;
• исчезновение людей.

При контакте с загрязненной водой (стирка, купание, рыбная ловля) есть риск проникновения через кожу или слизистые всевозможных бактерий, вызывающих тяжелые заболевания. В условиях экологической катастрофы велика вероятность таких известных заболеваний, как:

• дизентерия;
• холера;
• брюшной тиф и др.

А также велика вероятность появления новых болезней в результате мутаций из-за радиоактивных и химических соединений.

Мировым сообществом уже начали приниматься меры для искусственного возобновления биологических ресурсов океанов, создаются морские заповедники и насыпные острова. Но все это устранение последствий, а не причин. Пока существует выброс нефти, сточных вод, металлов, химикатов и мусора в океан, опасность гибели цивилизации будет только нарастать.

Металлы и химикаты

В последние годы уменьшилось содержание в водах океанов металлов, ДДТ (инсектицид) и ПХД (полихлордифенилов), а вот количество мышьяка необъяснимо возросло. ДДТ (долго сохраняющийся в природе токсичный пестицид на основе хлорорганического соединения) запрещён в большинстве развитых стран, но по-прежнему используется в некоторых районах Африки.

К опасным химическим веществам, способным нарушить экологический баланс, относятся и такие тяжёлые металлы, как кадмий, никель, мышьяк, медь, свинец, цинк и хром. Согласно подсчётам только в Северное море ежегодно сбрасывается до 50 000 т этих металлов. Ещё большую тревогу вызывают пестициды — альдрин, дильдрин и эндрин, — накапливающиеся в животных тканях. Пока неизвестны отдалённые последствия применения таких химикатов.

Губителен для морских обитателей и ТБТ (трибутилоловохлорид, (n-С₄Н₉)₃SnCl), широко применяемый для покраски килей кораблей и препятствующий их обрастанию ракушками и водорослями. Доказано, что ТБТ изменяет пол самцов трубачей (вид ракообразных); в результате вся популяция состоит из женских особей, что исключает возможность размножения. Есть заменители, не оказывающие пагубного воздействия на живую природу — например, соединение на основе меди в 1000 раз менее токсично для животных и растений.

Слишком поверхностно!

У проекта, как это обычно бывает, нашлось немало критиков. Главный аргумент – что Боян Слат, в буквальном смысле, думает слишком поверхностно. Миллионы тонн пластика просто пройдут под системой. Часть – под влиянием волн, часть – просто потому, что некоторые частицы плавают глубже трех метров.

На эту критику Ocean Cleanup отвечает, что длиннее их «юбку» делать нельзя – это может повредить рыбам, они просто не поймут, куда им спасаться. А если часть пластика пройдет под платформой вместе с волной – так ничего не мешает потом пройтись по тому же месту еще раз. Благо, их плавающая система самодостаточна, и никакого топлива не потребляет. А самые большие куски пластика всегда собираются с первого прохода, так что, по крайней мере, останавливается их деградация и образование новых опасных микрочастиц.

Другая проблема – Бояну говорят, что он слишком амбициозен и нереалистичен. Учитывая то, сколько нового пластика оказывается в океане ежегодно, и то, сколько на самом деле таких «мусорных пятен» (и в Тихом океане их несколько, и в Атлантическом два, и в Индийском большое формируется), несколько десятков плавучих систем по 600 метров каждая – это курам на смех. Тут нужен проект, по стоимости соизмеримый с полетом на Марс. А не плавучая трубка стоимостью $25 млн.

Ответ – это только начало, а Большое тихоокеанское мусорное пятно – самое грязное и опасное. Если к Ocean Cleanup присоединятся другие проекты, и систему удастся сделать перманентной, с очисткой всех океанов 24/7, 365 дней в году, общее количество мусора однозначно пойдет на убыль. Боян Слат говорит:

Другие проблемы, с которыми пока сталкивается Ocean Cleanup, более банальны. В System 001 нашлись дефекты, из-за которых часть собранного пластика с большими волнами всё-таки уплывает обратно в океан. Платформа под ветрами перемещается не так быстро, как раньше планировали. А еще в неё постоянно попадают брошенные сети рыбаков. Каждая такая сеть весит 1,5 тонны, и может повредить систему, или, по крайней мере, замедлить её движение. При разработке и тестировании System 001 в заливе Сан-Франциско этого не учли. Пока что проблема решается периодической сборкой таких сетей на корабль – всё-таки, это тоже мусор, который активно вредит экосистеме наших океанов.

При всех этих неудачах, неподтвержденном качестве очистки и, может быть, излишней амбициозности планов, Ocean Cleanup остается единственным проектом, пытающимся что-то сделать с Большим мусорным пятном. Ни у одной другой компании нет работающей системы, способной работать в таких масштабах. А если ничего не делать – по данным Всемирного экономического форума, к 2050 году в наших океанах будет больше пластика, чем рыбы.

P. S. Для покупок в США (например, новогодних подарков) у вас есть Pochtoy.com. Доставка товаров – от $11.90 за полкило. А все читатели нашего блога после регистрации могут получить скидку 7% на доставку по коду HABR.

Формирование

Как и другие зоны Мирового океана с высоким содержанием мусора, Большое тихоокеанское мусорное пятно было сформировано океаническими течениями, постепенно концентрирующими в одной области выброшенный в океан мусор.

Мусорное пятно занимает большой, относительно стабильный участок на севере Тихого океана, ограниченный Северо-тихоокеанской системой течений (область, которую часто называют «конскими широтами», или широтами штилевого пояса). Водоворот системы собирает мусор со всей северной части Тихого океана, в том числе из прибрежных вод Северной Америки и Японии. Отходы подхватываются поверхностными течениями и постепенно перемещаются к центру водоворота, который не выпускает мусор за свои пределы.

Точный размер области неизвестен. Приблизительные оценки площади варьируются от 700 тыс. до 1,5 млн км² и более, (от 0,41 % до 0,81 % общей площади Тихого океана). Вероятно, на этом участке находится более ста миллионов тонн мусора. Также высказываются предположения, что «мусорный континент» состоит из двух объединённых участков.

Источники загрязнения

По оценке Чарльза Мура, 80 % мусора происходит из наземных источников, 20 % выбрасывается с палуб кораблей, находящихся в открытом море. Мур утверждает, что отходы с западного побережья Северной Америки перемещаются к центру водоворота примерно за пять лет, а с восточного побережья Азии — за год или меньше.

Фотодеградация пластика в океане

Концентрация мелких частиц пластика в верхних слоях мусорного континента — одна из самых высоких в Мировом океане. Поэтому данный регион был включён в исследования, посвящённые изучению последствий фотодеградации пластика в поверхностных слоях воды. В отличие от отходов, подверженных биоразложению, пластик под действием света лишь распадается на мелкие частицы, при этом сохраняя полимерную структуру. Распад идёт вплоть до молекулярного уровня.

Всё более и более мелкие частицы концентрируются в поверхностном слое океана, и в итоге морские организмы, обитающие здесь же, начинают употреблять их в пищу, путая с планктоном. Таким образом, из-за высокой концентрации в нейстоне пластиковые отходы включаются в пищевую цепь.

Концентрация пластика в поверхностных слоях воды

Чарльз Мур не совсем точно описал мусорное пятно — это не сплошной слой мусора, плавающего на самой поверхности. Частицы разложившегося пластика в большей части заражённого района слишком малы, чтобы их можно было сразу увидеть. Поэтому исследователи берут пробы воды для приблизительной оценки плотности загрязнения. В 2001 году учёные (включая Мура) выяснили, что в определённых областях мусорного пятна концентрация пластика уже тогда достигала миллиона частиц на квадратную милю. На квадратный метр приходилось 3,34 куска пластика средним весом 5,1 миллиграмма. Во многих местах заражённого региона общая концентрация пластика превышала концентрацию зоопланктона в семь раз. В пробах, взятых на большей глубине, уровень пластиковых отходов оказался значительно ниже (преимущественно это были рыболовные лески). Это подтвердило предыдущие наблюдения, согласно которым бо́льшая часть пластикового мусора собирается в верхних водных слоях.

История исследования природы Тихого океана

Освоение и исследование Тихого океана началось с древнейших времен. Океаническими богатствами начали пользоваться древние инки и алеуты, малайцы и японцы. Первопроходцами в исследовании океана из Европы стали Магеллан и Нуньес. В результате их экспедиций, были изучены рельефы побережий океана, островов с полуостровами. Изучались погодные условия, ветра, течения. Фрагментами, был изучен растительный и животный мир океана.

Позднее, эти сведения были углублены и расширены натуралистами, собравшими коллекции растений и живых организмов. В начале 16 века океан изучался первооткрывателем конкистадором Нуньесом де Бальбоа, который, путешествуя, подобрался к южному заливу океана и назвал океан Южным морем. Позднее, Магеллан совершил экспедицию по океану, которая длилась около четырех месяцев. Погода была благоприятной, в связи с чем, океан был назван Тихим океаном.

В 18 веке было предложено переименовать океан в Великий океан, но прежнее название закрепилось и новое не получило массовой поддержки. Также океан называли Тихим морем и Восточным океаном. Позже, океан осваивался Крузенштерном и многими другими путешественниками. Изучались температура и свойства воды, подводные глубины океана. К 20 веку, было построено множество береговых станций и проведено множество исследовательских экспедиций. Комплексная методика изучения появилась в 18 веке.

Исследования осуществлялись английским судном «Челленджер». Изучалось океаническое дно. Была необходимость провести под водой телеграфный кабель. В итоге, удалось составить подробные карты рельефа дна океана. Позднее, сейсмограф нашел сейсмическое кольцо в океане. Видовое многообразие флоры и фауны до сих пор изучается. Хоть изучение океана длится с древности, его глубины хранят еще много тайн и загадок.

Пути загрязнения

Большинство мусора, находящегося в реках, морях, океанах и других водных источниках, попадает туда по вине человека. Основные пути загрязнения:

1. Добыча нефти. Объем добываемой нефти увеличивается, появляются новые технологии, которые задействуются в производстве. Ежегодно в результате процесса добычи нефти в окружающую среду попадают до 10 млн тонн черного золота, большая часть которого загрязняет водные ресурсы.
2. Сточная канализация. Несмотря на попытки использовать в сточных системах фильтры и другие приспособления, с канализацией в океаны попадают ядовитые химикаты, входящие в состав моющих средств, и мусор.
3. Отходы промышленных предприятий. Фабрики и заводы, в том числе текстильные и химические, сбрасывают свои отходы, насыщенные токсичными для человека, флоры и фауны веществами.
4. Пластик. Об этой проблеме заговорили в начале XXI века, когда пластиковые изделия заполнили полки магазинов. За несколько десятилетий в воды планеты попали тонны пластика. Основная причина этого — намеренный отказ от его переработки и утилизации.
5. Удобрения. В сельскохозяйственной деятельности широко используются химические удобрения. Они благотворно влияют на рост растений, но когда попадают в водные ресурсы, нарушается баланс животного и растительного подводного мира.
6. Радиация. Радиоактивный мусор представляет особую угрозу, так как до конца не изучен. Ядовитые вещества попадают в воду в результате катастроф на атомных станциях либо сбрасываются специально в качестве отходов.

Ученые не могут сказать, какой океан самый загрязненный, так как у каждого из них свои проблемы. Но все 4 океана объединяет то, что их воды, флора и фауна находятся в опасности:

1. Индийский. Через него проходят важные мировые нефтяные пути, что является основной угрозой. На производстве случаются частые аварии, повреждения платформ. Также периодически происходят эксплуатационные сбросы нефти. За последние годы увеличилось количество пластика. Чтобы бороться с этой проблемой, Индия создает национальные парки для защиты воды от загрязнений.
2. Тихий. Главная проблема — интенсивное ведение сельского хозяйства, провоцирующего загрязнение вод. Больше всего вреда причиняют судоходство, рыболовство и браконьерство. Популяции некоторых видов рыб и животных полностью истреблены, баланс экосистемы нарушен.
3. Атлантический. С развитием технологического процесса в прошлом веке появилось много новых опасностей. Среди них радиационное загрязнение (захоронение отходов ядерных электростанций), увеличение отхода нефтепереработок.
4. Северный Ледовитый. Источниками опасности можно назвать охоту на представителей животного мира (особенно тюленей, морских котиков), сбрасывание отходов нефтепереработок и т. д. За последние десятилетия увеличилось количество курсирующего транспорта и мероприятий по геологической разведке ледников.

Основные экологические проблемы

Обострение экологической ситуации моря связано со следующими проблемами.

Загрязнение нефтью

Основные причины загрязнения нефтью связаны со сбросом продуктов переработки нефтеперерабатывающими предприятиями, расположенными в прибрежной зоне, проплывающими судами, а также добычей нефти из шельфа Охотского моря. Загрязнение также происходит от стоков впадающих в море рек. С помощью ветра и сильного течения пленкой нефти покрывается огромная территория морской поверхности.

Из-за медленного процесса самоочищения моря разложение нефти происходит долго. Последствия:

• изменение состава и структуры морской воды;
• сокращение популяции рыб и других морских обитателей;
• снижение биопродуктивности моря.

Вы знали, что последствия экологического загрязнения вызывают массовую гибель морских обитателей?

ДаНет

Радиоактивное загрязнение

Потенциальную опасность радиоактивного заражения представляют затонувшие и затопленные объекты в связи с утратой их защитных барьеров. Известные случаи:

1. В 1987 году на вертолете на отдаленный маяк перевозилась радиоизотопная энергетическая установка, которая из-за возникших во время полета проблем была сброшена в Охотское море возле Сахалина. Через 4 года военному ведомству давалось поручение найти устройство, но оно не было выполнено.
2. В 1997 году гражданские летчики уронили в акваторию у мыса Мария радиоизотопный источник тепла (РИТЭГ), относящийся к первому классу опасности. Генератор был извлечен из моря в 2007 году.
3. Согласно мнению сотрудников НИЦ «Курчатовский институт», методом затопления в Охотском море утилизировано еще 39 РИТЭГов с нарушением экологических требований.

Радиоактивные отходы, затопленные в Охотском море, будут представлять угрозу для России в течение 600-800 лет. Однако достоверный прогноз о влиянии затопленных объектов на экосистему Охотского моря и население сделать невозможно из-за недостатка данных об их состоянии.

Аварии с выбросом радиоактивных веществ
Читать

Крупнейшие экологические катастрофы в России
Подробнее

Нерациональное рыболовство и браконьерство

Экологическая проблема Охотского моря напрямую связана с истощением его ресурсов, к которым приводит превышение объема добычи и нарушение сроков вылова рыбы. Легальный промысел в Дальневосточном регионе составляет 9%, остальная доля приходится на браконьерство, которым занимаются российские и японские моряки. Добыча ценных видов значительно превышает объем допустимой нормы улова. Браконьерскому лову преимущественно подвергаются морской еж, креветка, крабы. Особенно превышен допустимый уровень вылова крабов в Охотском море. Это медленно растущие особи, но их запасы интенсивно используются, что приводит к превышению добычи.

Загрязнение воды, важной составляющей всего живого на Земле – проблема мирового масштаба
Читать

Пять рек в мире, которые претендуют на мировое лидерство по загрязнению воды и берегов
Подробнее

Влияние экологических катастроф на акваторию Мирового океана планеты
Смотреть

Загрязнение водным транспортом

Источником техногенного воздействия на воды Охотского моря является водный транспорт. Через море пролегает Северный морской путь, поэтому множество морских транспортных средств, проплывающих по его территориальным водам, оказывают негативное влияние, способствуя акустическому, электрическому, магнитному и радиационному заражению и нарушению экологического равновесия. Согласно статистическим данным, количество судов в Охотском море с каждым годом возрастает. Кроме того, в воды сбрасываются продукты переработки разных топливных материалов, производственные и бытовые отходы, стоки, нефтесодержащие (льяльные) воды.

Вы знали, что рыба, выловленная в экологически неблагополучных водах, зачастую содержит повышенные дозы свинца и ртути?

ДаНет

По результатам проведенных исследований, имеются данные, что судовые льяльные воды, кроме нефтепродуктов, содержат загрязняющие вещества:

• алкилсульфонаты (АПАВ);
• биогенные вещества, в повышенных концентрациях вызывающие развитие фитопланктона.

Загрязнение вод мирового океана – серьёзная проблема человечества
Читать

Основные экологические проблемы акватории Азовского моря
Подробнее

Особенности экологии Чёрного моря
Смотреть

Шесть основных экологических проблем Балтийского моря
Далее