Красный прилив (научное название: вредоносное цветение водорослей, ВЦВ) — опасное явление, вызванное скоплением микроскопических водорослей (реже — простейших или других микроорганизмов) у поверхности воды при их интенсивном бесконтрольном размножении под воздействием определенных факторов. Вода может приобретать необычный цвет (не обязательно красный); ночью нередко наблюдается яркое свечение. ВЦВ может привести к тяжелейшим отравлениям людей и животных.
Токсины, выделяемые в воду микроскопическими водорослями, могут накапливаться в телах рыб и моллюсков (особенно двустворчатых — устриц и мидий), так как в процессе фильтрационного питания планктоном они накапливают в своем теле яд. Если количество токсинов превышает норму, вода и ее обитатели становятся чрезвычайно опасными для здоровья и жизни людей. Попадая в организм с зараженными морепродуктами, токсины способны вызывать серьезные отравления. Именно с этим связаны смертельные случаи, которые каждый год регистрируются в мире.
Явление «красного прилива», при котором происходит массовая гибель рыб, возникает в тех случаях, когда внешние факторы благоприятны для размножения динофлагеллят (гимноподий) и в то же время количество хищников меньше обычного. Размеры динофлагеллят не превышают сотых долей миллиметра, однако они размножаются столь быстро, что их концентрация может достигать 100 млн. организмов на 1 л морской воды. Во время цветения планктона гибнут миллионы рыб: например, в 1947 г. у берегов Флориды погибло около 50 млн. рыб.
«Красные приливы» наблюдаются во многих морях, но сопровождающиеся гибелью людей, достоверно отмечены только в тихоокеанских водах Камчатки. Первое описание гибели людей в результате отравления ядовитыми моллюсками дано Александром Барановым — главой Российско-Американской торговой компании. 8 июля 1799 г. у западного берега Ситхи на Аляске всего за два часа в мучениях умерло 115 местных охотников (кадьякцев и чугачей). Причиной трагедии стали ядовитые мидии, собранные в проливе между островами Ситха и Чичагов. Эта массовая гибель сородичей так поразила оставшихся в живых туземцев, что они, невзирая на приказы и угрозы русского начальства, в панике покинули пролив, получивший название Пагубный. Русские промышленники еще в начале трагедии пытались спасти людей, давая им в качестве рвотного порох, табак, пепел и нашатырь с мыльной пеной, но эти средства помогли немногим. Еще около 20 охотников скончались в пути. В сентябре 1945 г. после употребления в пищу мидий, собранных в бухте Павла в Беринговом море, отравились 6 членов экипажа рыболовного судна флотилии «Алеут», двое из которых умерли. В 1973 г. в Петропавловске-Камчатском в результате употребления в пищу мидий получили отравление 12 человек, в основном дети, двое из которых умерли.
Не только человек страдает от «красных приливов». Есть точка зрения, что причиной того, что киты выбрасываются на берег или гибнут дельфины, являются токсины, выделяемые этими водорослями. У них есть токсины нескольких типов, в том числе и такие, которые действуют сильнее яда кураре и на нервную систему, и на мышечную, и вызывают остановку дыхания. И киты, и дельфины под действием этих ядов могут терять ориентацию в пространстве.
«Красные приливы» вызывают водоросли, которые относятся к динофитовым водорослям. Они способны не только сами фотосинтезировать, но и потреблять органические вещества, за счет этого у них есть преимущества перед другими организмами. В тех водах, где воды загрязнены органическими соединениями, динофитовые водоросли могут быстро развиваться. Это одноклеточные водоросли, плавающие в толще воды. («динос» по-гречески означает вращение). Когда они плавают, они вращаются вокруг своей оси. Динофитовые водоросли по своей роли в природе очень важны. Они как симбионты входят в рифообразующие кораллы и во все подобные системы, которые существуют как раз благодаря этим водорослям. Кроме того, они вызывают свечение воды. На Черном море можно увидеть, как ночью вода светится; причина этого свечения — динофитовые водоросли (их называют по-русски «лучесветка»). В настоящее время известно около 300 видов микроводорослей, вызывающих цветение воды, из которых более 40 видов способны продуцировать токсины.
Не всегда вода красного цвета означает, что в ней присутствуют токсины. Их образование связано с условиями развития и штаммом водорослей. В Черном море в последние годы отмечены «красные приливы» в районе Геленджика. Однако количество токсинов, которые эти штаммы здесь вырабатывают, не превышает дозы, когда нужно беспокоиться о том, что на плантациях по выращиванию мидий или рапанов моллюски будут заражены.
«Красные приливы» причиняют большой вред морским экосистемам, так как обуславливают дефицит кислорода в воде, появление в ней сероводорода и аммиака и тем самым способствуют возникновению заморных явлений. Установлено, что частота «красных приливов» прямо связана с возрастающим антропогенным загрязнением прибрежных вод. «Красные приливы» наносят существенный ущерб рыбному хозяйству и аквакультуре (например, в 1972 году убытки от них во Внутреннем Японском море составил 7,1 млрд. иен), поскольку являются причиной гибели рыбы и других животных, представляют реальную опасность для жизни людей. Отравления здесь вызваются отдельными жгутиковыми водорослями из динофлагеллят, продуцирующими сильнейший яд нервно–паралитического действия — сакситоксин.
В апреле 2009 г. популярные пляжи рядом с отелем Burj Al Arab и парком района Умм-Сюкейм в Дубае (ОАЭ) не принимали посетителей из-за «красных приливов». Как сообщил газете Gulf News руководитель Секции защиты окружающей морской среды и дикой природы при Муниципалитете Дубая Мухаммед Абдул Рахман Хасан, на других пляжах Дубая наличия динофитовых водорослей обнаружено не было, поэтому они функционировали в обычном режиме.
Признавая особую актуальность проблемы ВЦВ, Межправительственная океанографическая комиссия ЮНЕСКО организовала специальный комитет по этой проблеме (International Panel of Harmful Algal Bloom – IPHAB). Исключительная важность этой проблемы подтверждается проведением ежегодных заседаний ко¬миссий международных организаций IOC, WESTPAC и PICES, работающих под эгидой ЮНЕСКО. В рамках мировой программы координации действий в области охраны окружающей среды UNEP (United Nations Environment Programme) разработан «План действий» в Дальневосточном регионе и создан региональный Центр координации деятельности стран-участниц в области изучения и контроля цветений вредоносных водорослей.
Красное цветение пресных вод
Недавно в Китае наблюдались обильные «красные приливы» в прибрежной зоне, которые, по утверждению местных экологов, были связаны с загрязнениями пресной воды в реках сточными водами. У окрашивания пресных вод в красный цвет могут быть и другие причины. Это зеленые водоросли, которые накапливают большое количество каротиноидов. Существует вид водорослей, который вызывает красное цветение луж. Хламидомонада может вызывать красное цветение снега. Вид «хламидомонада снежная» вызывает цветение ледников в горах. Динофитовые не являются причиной «красных приливов» в пресных водоемах; в пресных водоемах основные возбудители заболеваний, связанных с образованием и попаданием токсинов — это цианобактерии.
Основные меры предосторожности
Если вода заражена, нужно избегать любого контакта с ней, не употреблять в пищу вынесенных на берег моллюсков и рыбу, а также стараться глубоко не вдыхать воздух в непосредственной близости к воде.
Новые методы борьбы с ВЦВ
По сообщнию New Scientist, в журнале «Applied Acoustics» появилась работа ученых, которые утверждают, что «красные приливы» можно победить с помощью ультразвука. В рамках исследования им удалось установить, что волны частотой 1 мегагерц приводят к гибели микроскопических водорослей Anabaena sphaerica. Исследователи полагают, что колебания вызывают резонанс в мельчайших пузырьках азота, которые содержатся в обеспечивающих плавучесть клетках фитопланктона. В результате клетки разрываются, газ выходит, а Anabaena sphaerica опускается на дно, где гибнет без света. Исследователи отмечают, что новый метод является наиболее безопасным из существующих. По их словам, ультразвук воздействует только на определенный тип водорослей, не затрагивая другие части экосистемы. Слабой стороной новой технологии является то, что подобные волны достаточно плохо распространяются в воде: эффективный радиус уничтожения от источника, который использовали ученые, составляет 20 метров. Таким образом, данная технология подходит для применения в озерах, однако малопригодна для очистки больших скоплений водорослей в океанах.
Дополнительно по теме:
- Коновалова Г.В. «Красные приливы» у восточной Камчатки (Атлас-справочник). — Петропавловск-Камчатский: Камшат, 1995. — 56 с.;
- — Орлова Т.Ю. Красные приливы и токсические микроводоросли в дальневосточных морях России // Вестник ДВО РАН. — 2005. — № 1 (формат .pdf).
Источники: