Камчатский замор морской живности и водоросли

[mary_spiri]

В последние две недели мне на глаза попадалось множество разноплановых описаний Камчатских проблем с отравлением морской живности около Петропавловска и потенциальных причин. И чем больше я читала, тем больше поражалась каше в головах вроде как "специалистов", журналистов и простых блоггеров. Не стану разбирать версию отравы с военного полигона, она непроверяема и недоказуема, т.к. у властей полностью отсутствует желание ее рассматривать, а позиция военных: я не я, и корова не моя. Будем считать, что они не врут, и причина чисто природная. Поэтому давайте рассмотрим, какие бывают природные причины.

Сразу скажу, что в процессе профессиональной деятетельности я около 10 лет (2007-2017) провела в занятиях микробиологией природных вод реки Колумбия и ее эстуария, ну и заодно - Тихоокеанского Побережья штатов Вашингтон и Орегон. Вот несколько фото в доказательство.





Занималась я в основном бактериями и вирусами, но водоросли тоже являются микробами, а еще есть простейшие/протисты (одноклеточные не то животные, не то растения). А еще наш Центр массу времени уделял изучению физических и химических процессов в океане и реках, которые определяют развитие микробиальных сообществ. Причем кроме собственной системы буев и станций с сенсорами, наши еще гоняли подводные глайдеры, ходили в научные рейсы на кораблях, и использовали данные спутниковой съемки. Основной принцип был: если хочешь, чтобы что-то было сделано - делай сам. Поэтому в некий момент я с удивлением обнаружила, что если очень захочется, то можно разобраться даже со спутниковыми данными. Ибо с их помощью удобнее всего изучать цветение водорослей в прибрежном океане. Часть съемки ведется на оптической длине волны, связанной с хлорофиллом, а кроме водорослей, другого хлорофилла в океане нет. Как мне потом объяснили коллеги, данные по хлорофиллу в океане очень нужны амриканским военным. Дело в том, что когда водоросли бурно растут, то образуют тонкие, но очень оптически плотные слои, которые заслоняют дно. Так что подводные лодки предполагаемого противника (не будем указывать пальцами кого именно, и тут меня ткнули в бок и засмеялись) могут в прямую прятаться под слоями водорослей, и таким образом подбираться близко к берегу. Тут уж я пошутила, что у нашего берега они несомненно запутаются в тросах бесконечных краболовок, так что противнику не пройти. Но в общем военные давно и неплохо платят за изучение водорослей и спутниковые съемки хлорофилла в океане.

Рост водорослей, так называемое цветение (цветов, естественно, у водорослей нет), это сезонный процесс, который лежит в основе океанских пищевых цепей. Натурально, начинается он по весне, когда много солнца. Но запускает его не только свет, главное - это азот, фосфор и железо. Ну азот еще можно фиксировать из воздуха, как это делают сине-зеленые вородосли (которые на водоросли, а бактерии, цианобактерии). С фосфором и железом дело плохо, есть только два источника: вынос рек с континента, либо подъем глубинных океанских вод, в которых питательных веществ много, ибо они туда проваливаются вместе с погибшими организмами и с "морским снегом" - мертвым планктоном, который медленно оседает на дно. Азот кстати тоже выгоднее и быстрее получать из тех же двух основных источников: рек и глубинных вод.

Весной питательные вещества приносит речной паводок, на реке Колумбия - это конец мая и начало июня, когда снега Скалистых Гор доходят талой водой до эстуария и океана, со шлейфом в десятки километров. Но источник этот быстро заканчивается к августу, когда сток реки может легко упасть раз в 5-10 по сравнению с паводком. Летом механизм совсем другой - и его запускают господствующие ветра, которые у нашего берега дуют с севера на юг, и отгоняют верхние слой воды. На место унесенной ветром теплой (аж градусов 12) и бедной питательными веществами верховой воды поднимается вода из глубин, с температурой около 7-8 градусов и кучей азота, фосфора и железа (раз в 10 больше, чем у поверхности). Процесс этот называется апвеллинг (да, и по-русски тоже).



Кислорода в глубинной воде мало, но водорослям это неважно. Кислород они делают сами днем на свету в процессе фотосинтеза. И дышат этим же кислородом, поэтому днем общий эффект дыхание+фотосинтез - это прирост кислорода, а ночью, когда фотосинтеза нет, то только падение, за счет дыхания. И все эти рост и цветение - бурны и замечательны, пока есть питательные вещества. Обычно их хватает не больше, чем на неделю-две (если нет постоянного притока свежей воды, в которой еще никто их не съел).

Именно во время бурного роста водоросли могут выделять токсины. Наиболее часто это делают диатомовые водоросли, а еще простейшие жгутиковые под названием динофлагелляты. И те и другие делают нейротоксины, например, домоевую кислоту. Надо сказать, что в силу того, что водоросли растут локально и четкими слоями, концентрации токсина вдали от места роста делаются невелики. Основная возможность пострадать - это через поедание моллюсков и рыбы. Моллюски воду фильтруют и накапливают водоросли вместе с токсином, рыба тоже ест водоросли. Технически серферы, которые много времени проводят в воде, тоже могут отравиться, но насколько я знаю, концентрации малы и шансы невелики. Один из токсинов, бревитоксин из динофлагеллята Карения, может переходить в аэрозоль в полосе сильного прибоя, если подышать таким воздухом, то можно заработать кашель и раздражение носоглотки, но помрешь вряд ли. Поэтому симптомы в виде ожога глаз, лица и слизистых у купальщиков и серферов довольно трудно списать на водорослевые токсины. Аллергические реакции, кашель, раздражение - сколько угодно. Если рыбки и моллюсков поесть, то можно умереть в параличе и судорогах. Но уже не в воде, а за столом. Плюс живость в воде гибнет только та, которая токсина откушает. Если дно глубоко, то токсин до дна не дойдет, водоросли обычно болтаются в верхней световой зоне (не глубше 70-150 м в зависимости от прозрачности воды). Так что замор морской живности получается избирательным. Так что токсины - это сценарий номер 1, который связан с живыми водорослями и с избирательным поражением.

Сценарий же номер 2, который постоянно валят в одну кучу со сценарием номер 1, - это гипоксия, исчезновение кислорода из толщи воды, и он наоборот связан с мертвыми водорослями. Сценарии взаимоисключающие, переход от 1 к 2 требует времени. Итак - водоросли массово дохнут из-за того, что сожрали все питательные вещества. Мертвые частицы, богатые органикой, тут же начинает поедать бактерии, которые бурно размножаются. Окисление органики бактериями забирает весь кислород из толщи воды. Вот тут гибнет уже вся морская живность, которой нужен кислород (кроме тех бактерий, которым он не нужен, они анаэробы). Но зато такой замор никак не опасен серферам, пловцам, водолазам, китам и дельфинам - всем, кто свой кислород получает из воздуха. У них не будет от недостатка кислорода в воде ожогов глаз и кожи. И погибшие организмы кушать вполне безопасно (если они не стухли).

Вот это вот смешение двух сценариев в одну кучу меня очень раздражает, особенно в устах "морских биологов". Во-первых я не брал вашу посуду, а во-вторых вернул ее чистой. Либо токсин, либо гипоксия. А если и то, и другое, то с интервалом минимум в пару дней и с совершенно разной картиной поражения. Если есть живые водоросли, то есть кислород за счет фотосинтеза. Если живых водорослей нет - то нет токсина. Плюс и тот, и другой сценарий - географически гетерогенны, то есть где-то есть, а прям рядом - может уже и не быть. Загрязнение штука гораздо более универсальная, особенно нефтепродуктами, которые часто болтаются на поверхности. Кстати, загрязнение - это тоже источник питательных веществ для микробов, может вызывать цветение. На которое можно потом все свалить - сезонное размножение водорослей и боле ничего. А спутниковые снимки с красивым цветением не доказывают вообще ничего, я таких могу надергать для любого региона, над которым хотя бы раз в неделю пролетает спутник, если конечно дело происходит летом или ранней осенью.

А вообще иногда я скучаю по научным круизам. Выйдешь в 6 утра на заднюю палубу, в руке кружка с кофе, над океаном глухой и мокрый туман, воняет и шумит мотор, лебедка тащит наверх образцы воды с километровой глубины, которые надо бежать фильтровать, чтобы собрать микробов. Качает, дуреешь от скополаминового пластыря за ухом, ночью поспать не удалось, т.к. надо было вставать на очередную точку сбора образцов. И все равно пронзительно хорошо, и жить очень просто, есть дело, и ничего кроме дела, есть кофе, скоро будет завтрак с омлетом, беконом и тостами. Есть неспешный треп под шум насоса в лабе, а еще можно в свободную минуту пойти на верхний мостик пообщаться с командой на вахте или даже самим капитаном (если он не спит). Послушать истории про Берингово море, и как они вместе выпивали водки с научниками с "Академика Мстислава Келдыша". Или около Аляски рубились сквозь десятиметровые волны спасать рыбаков в шторм, и не успели, никого не нашли. А здесь в Орегоне тьфу, разве это волны... И вообще скучно, теперь ты расскажи про себя. А мне пора образцы собирать, я лучше потом еще приду. Мне и рассказать-то нечего, ничего героического.

Comments

[lj-frank-bot.livejournal.com]

Hello!
LiveJournal categorization system detected that your entry belongs to the following categories: Животные (https://www.livejournal.com/category/zhivotnye?utm_source=frank_comment), Наука (https://www.livejournal.com/category/nauka?utm_source=frank_comment), Природа (https://www.livejournal.com/category/priroda?utm_source=frank_comment).
If you think that this choice was wrong please reply this comment. Your feedback will help us improve system.
Frank,
LJ Team

[mary-spiri.livejournal.com]

OK

[agasfer.livejournal.com]

А вот тут пишут, что от "красного прилива" во Флориде (динофлагелляты) люди тоже страдают.

https://oceanconservancy.org/blog/2018/08/28/harmful-algal-blooms-florida/?ea.tracking.id=20HPXGJAXX&gclid=CjwKCAjw_sn8BRBrEiwAnUGJDvSArodV8CYL6w0VGVf1Owsf3lhLB7QbVUgIVAhxZYTAM1ah-hrSnBoCwt0QAvD_BwE

[mary-spiri.livejournal.com]

Я написала про бревитоксин, это как раз то, что во Флориде. Но от него получают в основном раздражение дыхательных путей. Этот токсин заодно распространяется через пищевую цепь. Дельфины умирают не от токсина в воде, а от поедания рыбы, накопившей токсин. Если при этом зайти поплавать в воду, то химический ожог не получишь. Конечно токсин может вызывать замор. И гипоксия может вызывать замор. Я против того, чтобы говорили, чо замор вызван одновременно гипоксией и токсином. Да и заморы будут несколько отличаться. И неплохо бы понять, что именно было на Камчатке? Или сначала одно, а потом другое? Там вообще-то речь шла о довольно замкнутой бухте, как долго все это продолжалось? И были ли ожоги у месных серферов? И есть ли токсин в дохлых морских животных? И вообще где все эти морские биологи, которых раньше на Далнем Востоке было дофига, и они знали свое дело? Небось все в Корее работают.

[agasfer.livejournal.com]

А черепахи и морские коровы от чего гибнут? Они ведь рыбу не едят.

[mary-spiri.livejournal.com]

Они водоросли едят напрямую и в больших дозах. Растительноядные.

[wingover.livejournal.com]

В ЖЖ есть, пишут.

[maxnicol.livejournal.com]

У нас чего только на станциях после трала ни макали. Мы уже делаем биоанализ, а на баке опускает батометры до 1 км, сетку Джеди, двойной конус для икры, Акватраку, диск Секки - этот быстрее всего - и часто для экономии времени не по очереди, а одновременно: тяжелые батометры с наветренной стороны, а сетки висят по другому борту, их от ветра защищает корпус судна.
Первая экспедиция - на НИС Профессор Месяцев - у меня была в 1982 году, и это только-только нам выдали первые компы XT: пограничники поймали в наших водах несколько японских сейнеров, и за то, чтобы их вернули домой, японцы заплатили компами: по курсу $ 4500 каждый - с операционной системой NC.
Больше всего радовались гидрохимики: один комп был с пробозаборным револьверным столиком, который прокручивался, подставляя пробирки под пипетку - и на мониторе высвечивались данные по кислороду, фосфору и кремнию.
А ведь все предыдущие годы они титровали каждую пробу вручную - подвижники и герои.
Потом распределение показателей от 0 до 1000 м и значения Т с батометров электронный мозг рисовал на мониторе - и картинку по желанию можно было распечатать - и был виден слой термоклина.
У ихтиологов своего компа не было - так они нам рисовали еще и гауссианы размерных рядов.
А в столь, как теперь многим кажется - далекую - доисторическую докомпьютерную эру всё это рисовали тушью: на миллиметровке и на кальке. На столе в качку.
Пройдет еще немного времени, так народ и слово миллиметровка-то забудет.

[mary-spiri.livejournal.com]

А я скорее была сама двигателем прогресса, притащила на борт простенькую ПЦР машину, центрифужку, электрофорезный агрегат и микроэррейный сенсор. И мерила хренову диатому Псевдоницшию, которая иногда токсин синтезирует, а иногда нет. А вот карусель для забора воды с сенсорами у нас была супер-пупер. Поэтому в эстуарии по весне ее боялись в воду опускать, река бревна несёт в паводок, ежели бревном по тросу, хана карусели. Достать потом можно, но сенсоры полетят и вообще.
А вручную я делала поглощение микробами трития, для измерения уровня метаболизма. В кулере на палубе. У нас был круизик по реке на 7-метровом кораблике. Очень камерный, все вручную, воду ведром доставали на образцы. Зато ежевечерне швартовались около очередного пивзавода-brewery, их вдоль Колумбии развелось немеряно. Капитан рекомендовал, у какой лучше стоять. А ночью, гад, запирал гальюн, чтобы не мыть утром, типа ничего, в кусты побегаете. И так неделю развлекухи. Хороший был круиз, лучше всех.

[maxnicol.livejournal.com]

Хм. У них еще и гальюны моют )
Редкое - тоже забытое - умение: брать пробу ведром на ходу.
Неофиты-то не знают, что ведро нужно метать вперед по ходу судна- а выбирать, когда оно мчится тебе навстречу.
Потому что у ведра, пересекшего траверз, давление воды отрывает ручку - и больше ты его не увидишь )

[saint-dragon.livejournal.com]

Слежу за этой историей - сначала про загрязнение говорили, недавно читала подробную статью в National Geographic - они склоняются к водорослям, приводят пример Флориды 2017 года.

То есть скорее всего основная проблема все же в загрязнении нефтепродуктами, а водоросли уже потом выросли?

[mary-spiri.livejournal.com]

В том то и дело, что никто так и не удосужился разобраться, в чем проблема. А дело то несложное. Просто надо провести некие тривиальные исследования. Вместо этого кивают на водоросли. Ну да, наверняка водоросли там были, лето, как не быть. Но в качестве чего?

[mr-mariner.livejournal.com]

Грубовато звучит про отсутствующих на Дальнем Востоке морских биологов, скорее всего, конечно из-за неосведомленности. Поэтому поделюсь информацией из своих источников (письмо от друга-океанографа с иллюстрациями):
"Два человека внятно могут ответить по токсичному фито на Камчатке - Таня Орлова (и ее команда - Инна Стоник и Татьяна Селина+unknown for me new people) + Екатерина Лепская (КамчатНИРО или сейчас филиал ВНИРО)
Татьяна сообщила что публикация по Камчатке конечно будет Количественную пробу по токсичному фито обеспечила Екатерина Лепская + съемки с космоса по полосе цветения (оказалось 1000 км - но опять же ждем публикации) сделали Алексанины (Марина и Анатолий дочь и папа) это ИАПУ ДВО РАН
Тем не менее это отличный случай для продвижения в части машин (роботов) Макклейна по автоматическому количественному сбору и оценке токсичного фито возможно включая напрмер не только наш регион но и ... Балтику Несмотря на стоимость аппарата 200 КUSD от фабрики РАН пыталась заказать 3 шт. в прошлом году но опять все утонуло в бюрократическом болоте непринятия и затаптывания решений в труднодоказуемых интересах
Но толкая Маклейн вдруг вот что меня цепляет из разговора с Таней - она сообщила о том что полоса цветения протяженная порядка 1000 км - не придал этому особого значения сразу но потом меня остановило что мне пришлось аж присесть потому что слишком такая картина распредления это явно аномально даже
оставляя за скобками рассуждения для корректного определения хлорофилла у берега и открытого океана
Помнишь твои усилия касались и поддержки Тераскана на Сахалине
Так вот, в общем Жанна выставляет как известно декадные распределения температуры льда и хлоро с 2003 года
Посмотрев ее снимки понял что что-то здесь должно быть и действительно для третьей декады сентября 2020
мы видим вот что по температуре



и по хлорофиллу



Ну в общем да аномалии действительно протяженнные вещи по хлорофиллу вдоль восточной Камчатки.
Ну и что? И получается как в том анекдоте - Ватсон о чем говорят нам эти звезды?
А они дорогой Холмс говоря о том что у нас не просто свистнули палатку - снимки Жанны
говорят нам о... блокировке! Ойясио скорее всего
В общем обдумываю такой посыл решил что наверное пора подымать на крыло старую гвардию включая
Сашу Романова и его команду по альтиметрии группу Коваля-Тепнина (КамчатНИРО) для контактных
измерений думаю хоть один разрез, но сделали в этом году
Конечно - статья, и пока не знаю насколько быстро все удастся развернуть но общий посыл о том, что этот токсичный фито - понятен, но в в том что это вкорее всего следствие блокировки Ойясио, которая обеспечила быстрый прогрев цист в грунте и вспышку - вот это совершенно иное в общем одесском шуме который потихоньку будет снижаться без ответа от усталости публики безрезультатной болтовней
По данным Жанны с 2003 года это первое явление такого масштаба. Важный момент что ее измерения инструментальны и объективны
В общем думаю, что блокировска Ойясио для этого угла Пацифики может оказаться совершенно иным следствием масштабных изменений в нашем океане
И такое состоявшееся явление как на Камчатке сентября 2020 - не последнее"

Есть также много официальных сообщений и заключений специалистов, которые все свидетельствуют об одном и том же.

[maxnicol.livejournal.com]

Мне кажется - или проявляется некоторый аналог Эль Ниньо?

[mr-mariner.livejournal.com]

Там - прорыв на север, здесь - блокировка

[mary-spiri.livejournal.com]

Извините, я не хотела никого обидеть. Просто мне на глаза постоянно попадались публикации, где все смешано в кучу. По нашим данным с другой стороны Пацифики сам по себе прогрев большой роли не играет без притока питательных веществ. Наверно на Камчатке по-другому, блокировка течения это серьезное об'яснение. Но на соседнем Сахалине на самом севере температуры нормальные, а цветение столь же бурное по хлорофиллу. Север Охотского моря тоже теплый, а цветение умеренное. Вообще контекст неясен, и это ещё одна проблема.

У меня нет сомнений, что цветение водорослей было, какие тут сомнения при таких картинках хлорофилла. Скорее всего там был и токсин и гипоксия, но все же вряд ли одновременно в том же месте. Не вяжется.

[mr-mariner.livejournal.com]

Извиняюсь за резкое вступление к своему комментарию, это я неуклюже пытался объяснить, зачем я его вообще пишу. Попытки смешать все в кучу при объяснении причин произошедшего действительно были и продолжаются до сих пор. Я прочитал, например, и про версии тектонических подвижек с выбросами соединений серы, но никто из серьезных специалистов эту гипотезу не подтвердил. Профессор МГУ П. Плечов, вулканолог, сказал: "Те объяснения, которые связаны с вредоносным цветением водорослей и “красными приливами”, исчерпывающе отвечают на все вопросы и нет смысла плодить новые и новые гипотезы".
Что касается гипоксии, я всегда несколько нервно относился к частым попыткам притянуть эту теорию к объяснению процессов, происходящих в дальневосточных морях (как, кстати, и закисления морской воды). В западной части Северной Пацифики, где охлажденная вода течет из Берингова моря, насыщенная органикой, как в виде РОВ, так и живого зоопланктона (спасибо широкому восточноберинговоморскому шельфу, где обитающие звери не успевают все съедать), действительно все по-другому, чем вдоль североамериканского побережья, где теплая (а с 2014 по 2019 гг. - очень теплая вода) течет с юга, перед этим пропутешествовав поперек Тихого океана, через не самую высокопродуктивную зону окена мирового. А тут еще в непосредственной близости от американского побережья выныривает из глубин очень старая вода практически с нулевым содержанием кислорода (мы её следы зарегистрировали в зимней экспедиции 2019 года). Так что эти беды - точно не про Камчатку.
Цветение в районе Сахалина - это след стока Амура и выносимых им биогенов. А теплым Охотское море практически никогда не бывает, это тот ещё "холодильник", 30 метров глубины - и ХПС с отрицательной температурой.

[alexash-v.livejournal.com]

Захватывающая у вас научная биография, как и личная. Очень интересно написано, и комментарии профессиональные. Будет интересно если вернетесь к этой теме, когда/если будет поставлен окончательный диагноз.

[mary-spiri.livejournal.com]

Спасибо! Посмотрим, что будут писать. Жалко, что у меня почти не осталось контактов с бывшими коллегами, все разбрелись по новым работам. Там были люди, сильно лучше меня разбирающиеся в водорослях.
А специальность моя в последние годы мало меняется - это разработка платформ для анализа микробов и клеток через их ДНК и РНК. Меняются области приложения, была вода в природе, стал иммунитет человека. Очень интересно переходить в новые области, многое узнаешь. Но основная деятельность все та же.

[maxnicol.livejournal.com]

Водоросли-то водоросли, но вот вчерашнее сообщение
https://daily.afisha.ru/news/42949-himiki-nashli-produkty-raspada-raketnogo-topliva-v-probah-vody-na-kamchatke/

[mary-spiri.livejournal.com]

Да, муж мне рассказал, что их сообщество химиков вовсю обсуждает. Типа ракетное топливо и прочее. В присланной вами ссылке забавляет подземный сток. Проще предположить, что скорее случились сильные дожди, и все это скатилась в океан со стоком с поверхности. Насчёт гептила, вызывающего цветение цианобактерий, это отдельный маразм. Цианобактерии в основном олиготрофы, сами себе азотец фиксируют, сами фотосинтезируют. Железо им нужно, фосфор, а гептил и прочая органика это вряд ли. Да и красный прилив и токсины - это скорее что-то эукариотическое, диатомы, динофлагелляты. Опять все в одну кучу... Но больше посты писать не буду, надоело.

[maxnicol.livejournal.com]

лучше пост. чем на погост

[rider3099.livejournal.com]

Вообще, было бы интересно понять, что же всё-таки там произошло на самом деле.
Мне, как далекому от биохимии человеку, кажется что что-то где-то пролилось искусственное, что и привело к такой грустной ситуации

[mary-spiri.livejournal.com]

Мне тоже так кажется. А водоросли это уже вторичное. Но кто же нам расскажет?

[vadim-mikhaylin.livejournal.com]

Прошу прощения за беспокойство, своими рассуждениями, но тем не менее. Норильск, прорыв топливохранилища, Север, глухомань, но узнали все. Люди сейчас не молчат, если есть инфа - она будет в интернете, любыми путями. Судя по космофото, очаг у устья реки Налычева, там же сток с озера Налычево. Вспомнилось африканское озеро-убийца, когда газы, вырвавшиеся из донных пазух, убили всё живое и в воде, и на суше. Плюс зона действия вулканов. Но сейсмологи и вулканологи дружным хором отрицают вину вулканов а с кордона на озере страшных вестей нет, все живые! Ваша версия с железом и фосфором поставляемыми рекой тут проявляется довольно ярко. Не было подобных симптомов ожогов ранее, ну так и "корона" мышиная людям ранее не вредила. Всё течёт, всё меняется, все мутируют. Если бы было топливо или химикаты, в нете были бы кадры с плёнкой на воде и на берегах, как сейчас с кучами трупов морских обитателей. Учёных сгребли со всей страны, от Владивостока до Москвы, под разными эгидами. Читаю некоторых из их знакомых, или знакомых их знакомых. Большинство в ступоре.
Но ведь ещё могут быть последствия ядерных испытаний в Пацифике. Глупые вопросы - почему касатки и киты выбрасываются на берег на островах Океании или в Новой Зеландии. Да от головной боли, от лучевой болезни. Хотя конечно киты и полный замор от поверхности до дна - вещи разные. Но похоже "сюрпризы" ещё впереди!