Гидрофизик Андрей Зацепин: После дождя в Черном море лучше не купаться
Отправляясь этим летом на черноморское побережье, стоит прислушаться к советам ученых. Оказывается, с экологией там не все благополучно.
Катастрофа в Черном море
— Андрей Георгиевич, этим летом многие россияне наверняка отправятся на черноморское побережье. Говорят, вокруг Крыма уже ажиотаж возник. В каком состоянии сегодня находится Черное море с точки зрения экологии?
— Для простых отдыхающих, в принципе, страшного ничего нет. Если же говорить о более глобальных вещах, то новости печальные. В Черном море уже произошла экологическая катастрофа. Это водоем, где глубины достигают 2 тысячи 200 метров. И только верхние сто пятьдесят метров – жизнедеятельный слой. Остальная толща вод – сероводородная среда, где могут существовать лишь определенные виды бактерий.
— И почему это произошло?
— Из-за гидрофизических условий. У Черного моря два источника воды, которые его наполняют. Это пресные воды, которые несут реки Дунай, Бук, Днепр и другие речки. А еще есть канал Босфор, соединяющий слабосоленое Черное море со Средиземноморьем. Проблема в том, что вода Средиземного моря в два раза солонее черноморской. Она более плотная, более тяжелая, поэтому стремиться утонуть. Из-за высокого градиента плотности, процессы перемешивания подавлены и кислород, который поступает сверху, из атмосферы, не в состоянии этот барьер преодолеть. А масса умерших организмов, обитателей верхнего «живого» слоя Черного моря, падает вниз. В кислородной среде отжившая биомасса обычно быстро разлагается, а здесь начинается гниение с выделением сероводорода. Море, образно говоря «протухает». Вот такие процессы идут в Черном море.
— И какие прогнозы на будущее?
— Наши исследования показывают, что амплитуда «гуляния» по вертикали границы верхнего кислородосодержащего слоя с сероводородной «мертвой» водой составляет всего 20-30 метров в зависимости от динамики вод и климатических условий. При характерном залегании этой границы на глубине 150 метров она не может выйти на поверхность моря.
Другая черноморская проблема – это постоянно увеличивающийся антропогенный стресс. За период «олимпиадной» стройки в Сочи с 2006 года ухудшилась прозрачность воды из-за взвесей и увеличилась концентрация железа. Загрязнение, попадающее в море на одном локальном участке, быстро переносится дальше из-за циклонического (направленного в туже сторону, что и вращение Земли) течения. У берега идут еще реверсивные течения. Точно понять, куда будет переноситься попавшее в море загрязнение, довольно сложно. Нужно постоянно проводить измерения. Пока же раз в квартал наш гидромет берет пробы, но степень загрязнения прибрежных вод может меняться на порядок, в зависимости от того, какая стоит погода. После дождя нефтеуглеводороды, тяжелые металлы, пестициды попадают с суши в море вместе с береговым стоком. И в прибрежной зоне концентрация вредных веществ может кратковременно превысить предельно допустимые значения, а затем вернуться к норме. Так что сразу после дождей лучше не купаться. Например, в Геленджикской бухте никому не рекомендую.
— Сейчас вы измеряете так называемые маленькие вихри в Черном море. Это актуальная научная проблема?
— Да, маленькие вихри диаметром менее 10 км делают погоду на шельфе. Живут они несколько суток. Мы провели более 20 съемок таких вихрей, которые довольно быстро вращаются. По снимкам со спутников и наблюдениям в море стало ясно, что они переносят загрязнения, переносят их быстро, на расстояния в несколько километров и более и, так, что концентрация взвешенного вещества не убывает. В центре вихря образуется вертикальный подъем, когда он образуется и опускание воды, когда он угасает.
КРЫМСКОЕ НАВОДНЕНИЕ
— Знаю, что вы исследовали наводнение в Краснодарском крае, которое в июле 2012 года привело к многочисленным жертвам.
— Я в те дни находился в Геленджике, на территории Южного отделения нашего Института. По другую сторону горного хребта расположен Крымск. Они с Геленджиком находятся на одной прямой – в диаметральной противоположности.
Андрей Зацепин
Так вот в Геленджике тоже было сильное наводнение. Сначала начался легкий дождик, который все усиливался, не прекращался более 24 часов! Грязная вода с гор быстро заполняла ложбины, уровень воды в маленькой речке Ашамбе стал резко подниматься, она вышла из берегов и начала затапливать дома и дороги. Поток смывал все на своем пути. В море вынесло столько органического и неорганического материала, что потом наши химики в течение нескольких месяцев обнаруживали в воде и морских осадках серьезные аномалии. И такие события надо особо исследовать, потому что не исключено, что они будут повторяться.
— В чем причина крымского наводнения?
— С физической точки зрения картина следующая. Образовался малоподвижный циклон. В июне стояла жаркая, тихая маловетреная погода. Очень сильно разогрелся Азов. Температура воды там повысилась, по сравнению со средней статистической, на несколько градусов. Столб теплого и влажного воздуха поднялся над прогретой морской поверхностью и вокруг него, образовался атмосферный вихрь, радиусом в несколько сотен километров, так, что он захватывал и часть поверхности Черного моря. Сутки он стоял на одном месте, «привязанный» к Азову, а край циклона проходил в районе Геленджика и Крымска. Теплый морской воздух набирался влаги и выходил на берег. А на суше горы. Влажный воздух поднимался наверх, где образовывался конденсат. Пар превращался в воду, в дождь. Дождь падал и создавал по обеим сторонам хребта аномальные осадки. Так как циклон стоял на месте, сутки шел ливень. Выпало феноменальное количество осадков. За всю историю наблюдения с 1955 года самые большие осадки в Геленджике за сутки были около 10 сантиметров, а тут - 27, 5 сантиметра. Такие редкие, но очень опасные события нужно отслеживать и изучать. Смотрите, идут новые стройки, появляются нефтяные терминалы, повышаются риски и ухудшается состояние окружающей среды. Без организации системы постоянного мониторинга прибрежной зоны моря уже не обойтись.
БАЛТИКА ПРЕВРАЩАЕТСЯ В БОЛОТО
— По осадкам, которые скапливаются в прибрежной зоне моря можно определить экологическое состояние водоема?
— Да. Ведь вода зачастую притекает из других районов моря и поэтому не отражает «местного» состояния, а осадок дает нам «накопленную» информацию по этому поводу, а также потому, как идет в прибрежной зоне процесс самоочищения морской среды. Для Балтийского моря такие исследования очень актуальны.
— Балтика за последние десятилетия превращается в болото…
— Техногенная нагрузка на прибрежную зону постоянно возрастает, а чистить ее человечество не умеет. Потому природные механизмы самоочистки прибрежных вод за счет обмена с глубоководной зоной эту важнейшую работу и совершают.
— Что вы вообще наблюдаете на дне морей?
— Пластиковый мусор иногда покрывает дно почти сплошной пеленой. Донные организмы в таких условиях не могут существовать. А плавающий мусор - просто бедствие для ряда районов. Видишь, море «выглаживается», нет волнения. И все потому, что отходы сбиваются в одно место и «гасят» волны. Можно увидеть все - бревна, различную бытовую технику, пластиковые пакеты, и нефтяные пленки. Гидрофизика, кстати, может помочь в решении проблемы морского мусора. Можно оперативно предсказать, где соберется морской мусор. И его можно убрать, как это делают американцы. Они тралят мусорные скопления, как рыбу.
Мой коллега, русский ученый, который сейчас работает на Гавайских островах, создал программу, которая позволяет рассчитывать, где сходятся течения, а значит, собирается мусор. Он дает рекомендации «уборочному» флоту, активно действующему в Тихом океане. Очевидно, что главная опасность для природы, для океана – это человек с его активной хозяйственной деятельностью! Основная задача ученых – подсказать, каким образом надо сохранять природу, но к нам не всегда прислушиваются, сложно достучаться до политиков, чиновников, бизнеса и общества.
ИЗ ДОСЬЕ «КП»
Андрей Зацепин - физик, океанолог, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией экспериментальной физики океана Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН ( Москва).
Основное направление научной деятельности – исследование физических процессов в океане. Активно занимается изучением динамики вод Черного моря. Он явился инициатором проведения черноморского дрифтерного эксперимента, позволившего выявить некоторые неизвестные ранее особенности циркуляции вод и внутрибассейнового обмена. Автор более 150 научных статей. Ученый-экспериментатор, разработчик новых приборов и оборудования.