В качестве причин отравления сёрферов на Халактырском пляже (Авачинский залив), гибели донных морских гидробионтов в Авачинском заливе, а, возможно, у юго-восточной и юго-западной Камчатки в сентябре–октябре 2020 г. специалистами изначально рассматривались две возможные версии — техногенная и природная.
Для проверки и исключения техногенного загрязнения, в рамках возбужденного 02.10.2020 г. Северо-Восточным территориальным Управлением Росрыболовства (СВТУ) дела об административном правонарушении по статье 8.33 КоАП РФ «Нарушение правил охраны среды обитания или путей миграции объектов животного мира и водных биологических ресурсов», 4–8 октября 2020 г. совместными группами, состоящими из специалистов Камчатского филиала ФГБНУ «ВНИРО» («КамчатНИРО») и инспекторов СВТУ на Халактырском пляже, в бухтах Средняя и Малая Лагерная, Спасения, в р. Котельникова, устье и в нижнем течении р. Налычево, на берегу Авачинского залива (южнее устья р. Налычево), в устье и нижнем течении рек Сухая, Таенка, Халактырка, в оз. Малое, Приливное, в бух. Опасная отобраны пробы воды, грунта, гидробионтов (там, где были обнаружены), бентоса (в р. Налычево).
Дополнительно специалисты «КамчатНИРО» приняли участие в совместной с ФГБУ «Кроноцкий заповедник» экспедиции к м. Налычево и о. Крашенинникова (Авачинский залив) на катере «Анисифор Крупенин» 9 и 24 октября 2020 г. Выполнены визуальный осмотр акватории, измерения прозрачности воды белым диском Секки, температуры и солености воды зондом Coast Away (YSI-Corporation USA), проведено водолазное обследование дна, отобраны пробы воды, гидробионтов, фито- и зоопланктона. На 8 станциях взято 27 различных проб.
По поручению Руководителя Федерального агентства по рыболовству И.В. Шестакова, научно-исследовательское судно Всероссийского НИИ рыбного хозяйства и океанографии «Дмитрий Песков» 9–10 октября 2020 г. провел исследования состояния среды обитания водных биоресурсов на юге Камчатского полуострова. Специалисты дальневосточных филиалов ВНИРО (Тихоокеанский, Камчатский и Сахалинский) на 4 станциях отобрали пробы воды, донных отложений, в 6 точках выполнили видеосъемку подводным аппаратом.
13 октября два специалиста «КамчатНИРО» приняли участие в составе сводной группы (представители различных контролирующих ведомств, научных организаций, субъекта) при проверке появившейся накануне в социальных сетях информации о якобы массовых выбросах гидробионтов в районе устья р. 6-я речка (к северу от п. Озерновский). С вертолета МИ-8 обследовано побережье от р. Опала до 6-й речки (около 40 км). Обнаружены выбросы гидробионтов только в районе устья р. 6-я речка длиной около 70 м, шириной основного вала около 5 м. Взято 13 проб различных гидробионтов и 2 пробы воды. Оценена плотность гидробионтов на единицу площади с целью последующей оценки общего количества и массы выбросов. Работы сопровождались фотофиксацией.
17 октября 2020 г. на катере «Ларус» в бух. Гротовая (Авачинская губа) на глубине 6–20 м с помощью водолазов отобраны пробы живых гидробионтов (зеленый морской еж – 30 экз., зайцеголовый терпуг - 2 экз., бурые водоросли 2 видов), заморожены и 18 октября 2020 г. доставлены для проведения исследований в ЦА ФГБНУ «ВНИРО».
Пробы воды отбирались в 3 экз., пробы грунта — в 2 экз., гидробионтов и бентоса — в 1 экз. Отбор и хранение проб осуществлялись в соответствии с общепринятыми методиками и ГОСТами.
Пробы воды, грунта, гидробионтов, бентоса общим количеством 55 шт. были направлены для проведения исследований в тихоокеанский филиал ФГБНУ «ВНИРО» («ТИНРО»).
По результатам обработки проб, можно заключить:
1. все пробы имели удовлетворительные (не отличающиеся от обычного) органолептические показатели — количество взвешенных микрочастиц минимальное, пены и постороннего запаха не присутствовало, запах соответствует нормальному морскому или речному;
2. значение кислотности среды и содержание сульфатов — все показатели находятся в допустимых (стандартных) пределах;
3. уровень солености, как показатель качества морской воды — находится в допустимых (стандартных) пределах;
4. наличие загрязнителей органической природы (ароматические, ядерные соединения) не просматривается;
5. по содержанию фенолов все исследованные пробы находятся в удовлетворительном состоянии;
6. по некоторым тяжелым металлам величины их концентраций находятся в близком к нормальному диапазоне, а превышение ПДК, если и обнаружено, то незначительное; в некоторых пробах зафиксировано превышение ПДК железа до 8 раз.
Таким образом, общий экологический фон оценивается, как нормальный.
Близкие результаты были получены Федеральной службой по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор), а также Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребназдзор). В частности, филиалом ФГБУ «ЦЛАТИ по ДФО» — ЦЛАТИ по Камчатскому краю в некоторых пробах воды обнаружено превышение предельно-допустимой концентрации (ПДК) по фосфат-иону — до 10,8 раз, аммоний-иону — до 6,2 раз, железу общему — до 7,2 раз, БПК5 — до 2,9 раз, фенолам общим — до 6,9 раз, анионным поверхностно-активным веществам (АПАВ) — до 1,2 раз, нефтепродуктам — до 1,5 раз ( результаты). Несмотря на обнаруженные превышения ПДК, это не могло оказать влияние на человека и морских гидробионтов.
Итак, в настоящее время в качестве основной версии происходивших на акватории Авачинского залива, а также, возможно, у юго-восточной и юго-западной Камчатки в сентябре–октябре 2020 г. событий является не техногенное загрязнение акватории, а природные явления естественного происхождения.
Наиболее вероятной причиной гибели донных морских гидробионтов (ежей, морских звезд, актиний, губок, брюхоногих и двустворчатых моллюсков, в меньшей степени, хитонов и крабов) являются заморные явления, вызванные сильным снижением концентрации растворенного в воде кислорода после массового размножения и последующего отмирания микроводорослей (динофлагелляты, диатомовые и цианобактерии) в сентябре–октябре 2020 г. Не исключено прямое влияние токсинов, выделяемых некоторыми микроводорослями, как на человека (что и почувствовали на себе сёрферы в районе Халактырского пляжа), так и на морские донные гидробионты.
Подтверждается это и натурными данными, полученными специалистами «КамчатНИРО». Так, 22 сентября 2020 г. в Авачинском заливе напротив Халактырского пляжа было выполнено 2 гидробиологические станции (на глубине 8 и 16 м), включавшие, в том числе, отбор проб фитопланктона в двух слоях: поверхностный слой и придонный слой.
В пробах из поверхностного слоя обнаружено 5 таксонов диатомовых и 8 таксонов динофитовых микроводорослей. Из видов, способных вызывать вредоносные «цветения» воды, присутствуют такие динофитовые микроводоросли, как Dinophysisfortiiи гимнодиниальный таксон, предварительно определенный как Kareniasp. (предположительно, Kareniamikimotoi). Общая численность фитопланктона составляла 261–656 тыс. клеток/л. Доминировала Kareniasp. с численностью 187–209 тыс. клеток/л.
В пробах планктона, собранных 5 сентября в Авачинской бухте, на станции, расположенной на выходе в Авачинский залив Dinophysisfortiiи Kareniasp. не обнаружены.
09 октября 2020 г. в Авачинском заливе с судна «Анисифор Крупенин» в Авачинском заливе напротив Халактырского пляжа сетью Джеди (малая модель (12 см) шаг ячеи фильтрующего конуса 30 мкм) собраны пробы фитопланктона. У северной оконечности мыса Налычевский в фитопланктоне найдено 13 таксонов динофитовых, 11 таксонов диатомовых, 1 таксон диктиоховых и 1 таксон зеленых микроводорослей. Из видов, способных вызывать вредоносные «цветения» воды, присутствовали такие динофитовые микроводоросли, как Dinophysisfortii, D. acuta, D, norvegicaи гимнодиниальный таксон, предварительно определенный как Kareniasp.Численность Kareniasp.составляла 974 клеток/л, Dinophysis-complex — 290 клеток/л. Отметим, что это концентрация средняя для обловленного
слоя – 11 м.
В пробе, отобранной у о. Крашенинникова, в фитопланктоне найдено 13 таксонов динофитовых, 9 таксонов диатомовых, 1 таксон диктиоховых и 1 таксон зеленых микроводорослей. Из видов, способных вызывать вредоносные «цветения» воды, присутствуют такие динофитовые микроводоросли, как Dinophysisfortii, D. acuminata, D, norvegicaи гимнодиниальный таксон, предварительно определенный как Kareniasp.. Численность Kareniasp.составляла 610 клеток/л, Dinophysis-complex — 200 клеток/л. Отметим, что это концентрация средняя для обловленного
слоя – 17 м.
24 октября 2020 г. в пробах, отобранных у северной оконечности мыса Налычевский, фитопланктон оказался более богатым – 31 таксон диатомовых, динофитовых, золотистых микроводорослей. Из видов, способных вызывать вредоносные «цветения» воды, присутствуют такие динофитовые микроводоросли, как Dinophysisfortii, D. acuminata, D, norvegicaи гимнодиниальный таксон, определенный как Kareniasp. Численность Kareniasp.составляла 172 клеток/л, Dinophysis-complex — 90 клеток/л. Отметим, что это концентрация средняя для обловленного слоя – 12 м. В Авачинском заливе у острова Крашенинникова в это же время в фитопланктоне из потенциально вредоносных микроводорослей найдены Dinophysisfortii, D. acuminata, D, norvegica, Kareniasp. и Pseudo-nitzschiaseriata-complex. Численность Kareniasp.составляла 4 клеток/л, Dinophysis-complex — 20 клеток/л. Отметим, что это концентрация средняя для обловленного слоя — 18 м. Таким образом, концентрация клеток микроводорослей к концу октября несколько снизилась, при увеличении общей численности фитопланктона, что является следствием осеннего цветения.
Dinophysisfortii, как и сопутствующие D. acuminata & acuta & norvegica,при определенных условиях могут синтезировать такие токсины, как окадаевая кислота, динофизистоксин-1 (полиэфиры желудочно-кишечного действия), пектенотоксин-2 (гепатотоксичный полиэфир), которые воздействуют на теплокровных животных и человека. Kareniamikimotoiпри определенных условиях синтезирует ихтиотоксины и токсины, вызывающие гибель беспозвоночных.
 |
|
|
Karenia sp. |
|
 |
 |
|
Diniphysis acuminata |
Dinophysis acuta |
 |
 |
|
Dinophysis fortii |
Dinophysis norvegica |
Оригинальные фотографии Е.В. Лепской
В целом, к схожим результатам пришли и ученые Российской Академии наук на основе анализа спутниковых снимков и проведенных натурных исследований (https://scientificrussia.ru/articles/press-konferentsii-v-mia-rossiya-segodnya-po-situatsii-na-kamchatke-pryamaya-translyatsiya; https://m.youtube.com/watch?feature=emb_logo&v=9XH-CaeHjjE).
Причины вспышки цветения микроводорослей в 2020 г. еще предстоит тщательно исследовать, но предварительно можно предположить, что это был комплекс наложившихся факторов — температурные аномалии, залповые осадки, другие, пока неизвестные факторы.
По данным Национального аэрокосмического агентства (США, NOAA High-resolution Blended Analysis of Daily SST and Ice, https://psl.noaa.gov/ data/gridded/data.noaa.oisst.v2.highres.html), температура поверхности воды на акватории Авачинского залива 29–30 сентября 2020 г. отличалась относительно высокими значениями (рис. 1). Так, в северной части залива превышение над нормой 29 сентября достигало 1,4–1,8 °С, а 30 сентября — 1,4–2,2 °С. За сутки ТПО в районе повысилась в среднем на 0,5 °С, что, очевидно, связано с прохождением глубокого «южного» циклона, принесшего значительное количество тепла и осадков при штормовом ветре.
Рисунок 2 — Распределение среднесуточной температуры поверхности (ТПО) и ее аномалии (аТПО) 29 и 30 сентября 2020 г.
По данным Гидрометцентра России (https://meteoinfo.ru/climatcities?p=2323), при среднемноголетней для сентября норме осадков, равной 109 мм, только за двое суток — 29–30 сентября 2020 г. — выпало более 59% месячной нормы.
Большое количество осадков вызвало мощный паводок в реках бассейна Авачинского залива, в результате чего в прибрежье поступили, так называемые, «залповые» концентрации биогенных элементов, взвешенного и растворенного органического вещества, а соленость морской воды в прибрежной зоне резко снизилась.
Комплексное действие этих факторов привело не только к бурному развитию фитопланктона, который после отмирания вызвал гипоксию, особенно проявившуюся на глубинах 5–15 м и приведшую к массовой гибели донных гидробионтов, но и, вероятно, способствовало приобретению токсичных свойств некоторыми таксонами динофлагеллят, как ответ на неблагоприятные условия среды обитания, например, «соленостный стресс».
По данным наблюдений за ветром на метеостанции Петропавловский маяк (Синоптический индекс по ВМО 32586), на побережье Авачинского залива во второй половине сентября наблюдалось два сильных шторма (19 и 29 сентября), когда юго-восточный ветер достигал 14–16 м/c, а в порывах — 24–25 м/c. Высота волны в Авачинском заливе достигала 6 м. В данных условиях в прибрежной прибойной зоне наблюдалось мощное перемешивание, которое, безусловно, могло стать причиной «штормового выноса», как живых, так и погибших морских организмов на берег, что и наблюдалось жителями г. Петропавловска-Камчатского.
Для акватории, прилегающей к Камчатскому полуострову, «красные приливы», «штормовые выбросы» — обычные явления.
«Цветением» принято называть массовое развитие одного или комплекса видов планктонных микроводорослей. В числе этих микроводорослей есть и такие, которые при своем массовом развитии окрашивают воду в различные цвета, создавая т.н. «красные приливы». У берегов Камчатки подобные явления были всегда. Другое дело, что ранее на них особого внимания не обращали, если «цветение», «красный прилив», не сопровождалось гибелью рыб, птиц, морских млекопитающих или людей. Да и то такие случаи, в большинстве своем, остались в памяти населения в качестве устных преданий, без точной привязки к времени (даже в пределах годов), оценки гибельного влияния и т.д.
Г.В. Коноваловой в своей работе, вышедшей в 1999 г. в журнале «Биология моря» собраны все известные ей факты, в том числе и устные сообщения о «красных приливах» у берегов Камчатки. Ею показано, что «красные приливы» в прикамчатских акваториях у восточного берега — явление обыденное и далеко не всегда имеющее вредоносный эффект. У юго-западного берега Камчатки эти явления не наблюдали, хотя в этой акватории обитают микроводоросли, способные при определенных условиях продуцировать токсины. Кстати впервые нами (Лепская и др., 2008) здесь были найдены виды Alexandrium.
Достоверно о появлении именно вредоносных цветений водорослей можно судить лишь по документальным источникам. В частности, описание «красного прилива» в акватории между мысами Наварин и Олюторский и последствий отравления мидиями команды судна «Алеут», приведено в работе С.П. Лебедева (Рыбное хоз-во, 1968, №5), последствия «цветения» видов динофлагеллят рода Alexandrium в Авачинской бухте в августе 1973 г., описаны И.И. Куренковым (Рыбное хоз-во, 1974, №4), влияние «красного прилива» на тихоокеанских лососей во время промысла ставными неводами в Олюторском заливе в 2017 г. исследовано Е.В. Лепской (Lepskaya et al., NPAFC Technical Report, 2018, No 11).
Следует особо подчеркнуть, что «цветение», вызванное одним и тем же видом или комплексом видов микроводорослей не всегда может быть токсичным. Над ответом на вопрос, почему микроводоросли начинают вырабатывать токсины, работают ученые многих стран. Есть разные версии и, вероятно для проявления токсичности разных видов нужно специфическое сочетание условий. Например, в 2017 г. «цветение» Alexandrium приобрело токсичность после мощного дождевого паводка (вынос биогенных элементов, опреснение) и последовавшего за этим штилем, сменяемого легким ветром, запирающим «поля цветения» у берега.
Об опасности «красных приливов» ученые «КамчатНИРО» неоднократно информировали широкую общественность Камчатки. Ниже представлены ссылки на информацию о «красных приливах», опубликованных на сайте КамчатНИРО в различные годы:
п-ов Камчатка, Авачинская бухта, 2 октября 2012 г.:
«Красные приливы – явление сезонное»
п-ов Камчатка, Авачинская бухта, 15 сентября 2016 г.:
«Красный прилив в Авачинской бухте»
п-ов Камчатка, Авачинская бухта, апрель 2016 г.:
п-ов Камчатка, Олюторский залив, июль 2017 г.:
«Токсичный «красный прилив» помешал лососю зайти в родные реки на севере Камчатки»
«Ученые оценивают опасность «красных приливов»
п-ов Камчатка, Авачинская бухта, 12 октября 2017 г.:
По этой теме опубликованы результаты взвешенных комплексных исследований, раскрывающих различные аспекты явления «красных приливов» и их влияния на водные биоресурсы Камчатки, например:
Лепская Е.В. Потенциально токсичные и токсичные микроводоросли в планктоне юго-западного участка прибрежья Камчатки // Современное состояние водных биоресурсов : материалы научной конференции, посвященной 70-летию С.М. Коновалова. — Владивосток: ТИНРО-центр, 2008. C. 578-581
Селиванова О.Н., Лепская Е.В. 2015. «Желтый прилив» у берегов Камчатки - новая экологическая угроза? // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований (Биологические науки). № 11. С. 259-263.
Лепская Е.В., Могильникова Т.А., Шубкин С.В., Тепнин О.Б. 2017. Первые риски промысла во время «красных приливов» у Восточной Камчатки // Бюллетень № 12 Изучения тихоокеанских лососей на Дальнем Востоке. Владивосток: ТИНРО-центр. С. 106–112.
LepskayaE.V., Mogilnikova T. A, Shubkin S.V., Tepnin O.B. 2018. Red tides in Kamchatka coastal waters (Bering sea, Russia) are a barrier for the salmon fishery and the Pacific salmon // Harmful Algae News. N 59. P. 20–21.
Ekaterina Lepskaya, Kseniya Efimova, Sergei Shubkin, and Vladimir Kolomeitsev Toxic “bloom” and Pacific salmon (catch, spawning migrations, production) in the Far Eastern seas of Russia—are there new risks? // NPAFC Technical report 11. P. 80-86.
Что касается «штормовых выбросов», то, в качестве примера, можно привести информацию, опубликованную на сайте «КамчатНИРО» о выбросе морских звезд, которая была отмечена на городском пляже г. Петропавловск-Камчатский 2 октября 2013 г. и также вызвала тогда очень широкий общественный резонанс: http://www.kamniro.ru/presscenter/news/uchenye_ustanovyat_prichinu_gibeli_morskih_zvezd_i_ezhej
Заместитель руководителя, к.б.н. Варкентин А.И.
Зав. лабораторией рыбохозяйственной экологии, к.б.н. Лепская Е.В.
Зав. сектором океанологии, Тепнин О.Б.
Зав. сектором оценки антропогенного воздействия, Логачев А.Р.
Ведущий научный сотрудник лаборатории рыбохозяйственной экологии, к.б.н. Коваль М.В.
