гидросфера
КРАТКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ МИРОВОЙ ГИДРОСФЕРЫ
Помимо уничтоженных 80% лесов и 2/3 почв планеты, когда-то пригодных для земледелия, помимо уничтоженных сотен видов животных, помимо роста заболеваемости человека, животных и растений, вызванного разрушением и загрязнением среды обитания, человечество ответственно за глобальное общепланетарное истощение биоресурсов Мирового Океана, морей, внутренних водоёмов и рек.
Всё мировое хозяйство ежегодно выбрасывает в атмосферу 200 млн. т окиси углерода, более 150 млн. т всевозможных углеводородов (прежде всего нефтепродуктов), 120 млн. т золы, 150 млн. т двуокиси серы (данные на 1980 г., - сегодня эти цифры удвоились и утроились), которые совместно с фтор- и хлорорганическими соединениями не только являются причиной уничтожения озонового слоя планеты, но и возвращаются на землю в виде кислотных дождей. Кислотные дожди губят леса, снижают урожаи, наносят вред рыбохозяйственным водоёмам.
                                     
 
Сейчас в среднем на каждого жителя Земли, а это более шести миллиардов человек, приходится в год по 0,5 кг пестицидов. От загрязнения экосистем пестицидами гибнет до 80% наземных диких животных и около 30% рыб.
Гидросфера - естественный аккумулятор всевозможных отходов быта и производственной деятельности человека - оказалась самой уязвимой частью Природы. Отходы человеческой деятельности через систему рек и других водостоков в конце-концов оказываются в морях, океанах и замкнутых водоёмах. При этом резко ухудшается качество морских и, особенно, пресных (питьевых) вод, снижается полезная биопродуктивность водоёмов.
Человек умудрился сбросить во все моря, примерно, 20 миллиардов тонн мусора, начиная от пластиковых пакетов и кончая радиоактивными отходами, ядохимикатами, тяжёлыми металлами и отходами быта.
На каждый квадратный километр Океана приходится в среднем 17 тонн мусора ежегодно. В океан ЕЖЕГОДНО сбрасывается 233 млн. штук пластиковых ёмкостей и около 26 тыс. тонн упаковочных материалов.
При зачистке судов и разного рода аварий на море в Океан ЕЖЕГОДНО человеческими руками выливается 10-12 млн. т нефти, по другим сведениям - до 30 млн. т нефти и нефтепродуктов.
Но главным источником загрязнений морей и океанов являются реки, которые несут со всех континентов в Мировой Океан «продукты» человеческой цивилизации. Это, помимо нефти, такие загрязнители, как ядохимикаты, тяжёлые металлы, радиоактивные отходы, моющие средства и до 50% пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве, кислотные осадки (кислотные дожди), а также более 700 кубических километров (700000000000 тонн) сточных неочищенных вод промышленного и бытового назначения.
В реки стекают лавины загрязнённых стоков. Для очищения их требуется 50-100 кратное разведение чистой водой, т. е. 75-150 тыс. кубических километров, в то время как объём мирового речного стока не превышает 45 тыс. куб. км.
Любой вид загрязнений (антропогенный и биологический) пагубно ачияет на рыбохозяйственные водоёмы. К настоящему времени окончательно доказано отсутствие способности рыб, как и других позвоночных, к адаптации (приспособлению) к токсикантам в течение индивидуальной жизни, а имеющее место повышение токсикорезистенции (токсической устойчивости, сопротивляемости) под влиянием контакта с малыми концентрациями ядов носит кратковременный характер и является лишь первым проявлением интоксикационного воздействия, сменяющегося фазой истощения и последующей гибелью. Концепция ПДК (предельно допустимых концентраций) себя исчерпала [7].
Особенно огромны антропогенные нагрузки на внутренние Моря и водоёмы. Например, в Средиземноморье за десятилетие (1964-1974 гг.) население 18 прибрежных государств увеличилось на 50 млн. че-
ловек (всё население Швейцарии составляет 7 млн. человек. Италии -57,2 млн.), причём большая часть живёт в узкой приморской зоне, которую ежегодно посещают ещё 100 млн. туристов.
Средиземное море стало огромным резервуаром сточных вод. Около 80% сточных вод, поступающих в море, по мнению одних исследователей или совсем не очищены или очищены недостаточно. Главные загрязнители моря - промышленные и бытовые отходы, 90% которых, по мнению других исследователей, не поддаются никакой очистке.
                                           
Между тем, в Средиземном море водится около 500 видов рыб, 100 из которых нигде более не встречаются.
Средиземное море превратилось в международную свалку. По мнению «Гринпис» большинство отходов производств в Турции сбрасывается в Измитский и Измирский залив, последний объявлен ООН самым грязным районом Средиземного моря.
Нефтяное загрязнение вод в Персидском заливе в 47 раз превышает среднюю по Мировому Океану. Восемь государств на побережье Персидского залива принадлежат к числу наиболее развивающихся в мире. За ростом городов (численность которых за 4 года удвоилось) не поспевает строительство очистных сооружений. [8]
Чёрное море несёт смерть Средиземному, в него прибрежными странами сбрасывается 145 млн. куб. метров нечистот, 119 тыс. тонн нефтяных отходов. 60% всех азотных и фосфорных соединений поступают через реку Дунай. Из 23 видов промысловых рыб в 60-х годах XX столетия, в настоящее время в Чёрном море сохранились - 5.
Чёрное море самое грязное в мире (наибольшее загрязнение несёт Дунай). Как только-что сказано, Чёрное море несёт смерть Средиземному морю, последнее превращено, - повторим это ещё и ещё раз, - прибрежными странами в свалку. К 2050 году, по расчётам французского учёного Франсуа Доминик, всё живое в Средиземном море погибнет.
Завершённое в 1964 г. строительство высотной Асуанской плотины на Ниле серьёзно изменило природную обстановку в регионе. Объём пресной воды, поступающий в Средиземное море, значительно сократился, зато солёная морская вода всё дальше просачивается в плодоносные почвы дельты Нила. В связи с тем, что питательные вещества, задерживаемые плотиной в водохранилище, не поступают теперь в
многочисленные лагуны и заливы этой части Средиземного моря, нанесён ущерб рыболовству. Расширяется площадь, занятая прибрежными дюнами, и пески угрожают плотно заселённым сельскохозяйственным районам дельты. Дюны уже перекрыли несколько мелководных лагун, где водилось много рыбы. Местами возникли безжизненные солёные озёра. [9]
Более 70% коралловых ассоциаций Мирового Океана уже погибли, остальные 25-30% находятся в предсмертном состоянии, а это означает, что над миллионами людей, живущих за счёт Океана, нависла, по-видимому, неотвратимая угроза голода.
Мировой Океан миллионы лет был гигантским фильтром, и сам очищал себя от естественного загрязнения. Но вот под натиском цивилизации появились в огромных количествах новые загрязнители, которые Природа не создавала, с которыми она встречается впервые, и не знает, как с ними бороться, - и Океан захлебнулся. Его возможности поглощать и нейтрализовать загрязнители постепенно иссякают.
Нефтяная плёнка, покрывающая поверхность океана (а это уже 10-15% его площади), замедляет процесс фотосинтеза и образование кислорода. Морской планктон обладает свойством абсорбировать, ассимилировать и концентрировать пестициды. Эти яды с планктоном попадают в ткани рыб и других гидробионтов и, в конечном счёте, оказываются в организме человека.
Ориентировочные подсчёты показывают, что в результате антропогенного влияния на Мировой Океан годовое снижение общей биологической продукции оцениваются, примерно, в 10% общего улова. Загрязнения начинаются с малых рек (их общее число 2,5 миллиона), которые имеют особое значение для рыбного хозяйства, поскольку они служат местом нагула как пресноводных, так и ценных проходных видов.
Большую тревогу вызывают загрязнения рыбохозяйственных водоёмов от разлива нефти транспортными и другими средствами, при освоении нефтяных и газовых месторождений в различных регионах, особенно в Западной Сибири, где разлив нефти приобрёл катастрофический характер и составляет 6-7 млн. тонн в год.
В последние годы многие рыбохозяйственные водоёмы страны подвергаются интенсивному воздействию пестицидов, в большом ко-
личестве используемых в сельском и лесном хозяйстве (30-70% пестицидов смывается в водоёмы). Широкое применение пестициды находят при выращивании риса в наиболее важных промысловых бассейнах - Каспийском, Азовском и др., что создаёт условия для выноса токсикантов в коллекторно-дренажную сеть, а затем в рыбохозяйственные водоёмы.
Огромное количество сточных вод, сбрасываемых в водоёмы, содержат тысячи химических соединений, включая токсичные, которые накапливаются в рыбе и кормовых организмах. Накопление таких веществ в рыбе вызывает незаразные болезни, так называемые токсикозы, которые в свою очередь, резко ослабляют организм рыбы, снижают его устойчивость к инфекционным и инвазивным болезням, т. е. провоцируют возникновение массовых и опасных болезней, зачастую приводят к массовой гибели рыб.
Загрязнения водоёмов нарушают среду обитания рыб: изменяется физико-химический состав воды, повышается её мутагенность до величин, опасных не только для гидробионтов, но и для человека. Благодаря хозяйственной деятельности человека выводятся из строя нерестилища, нарушается нормальный ход развития икры и личинок, ухудшаются условия нагула и зимовки рыб, нарушаются пути их миграций, уничтожается кормовая база. Вследствие этого снижается рыбопродуктивность водоёмов, сокращаются уловы.
Приблизительные подсчёты показывают, что в результате антропогенного влияния (только загрязнения) на внутренние водоёмы страны годовое снижение биологической продукции их составляет около 30% общего улова.
О тяжёлой экологической обстановке на внутренних водоёмах свидетельствует и тот факт, что в большинстве их содержание вредных веществ превышает рыбохозяйственные ПДК. Об этом говорит и другой факт, а именно: во второе издание Красной Книги СССР было внесено 9 редких и исчезающих видов, в третьем издании этот список расширяется до 35 видов.
При значительном ежегодном приросте (около 6%) мирового улова в конце 40-х и начале 50-х годов сложилось мнение о неистощимости биологических ресурсов Мирового Океана. Однако статистика уловов и, главным образом, рыбопромысловые исследования последних лет опровергли это представление. Мировой улов рыбы, беспозвоночных и других объектов водного промысла (без китов) составил:
1971    г. - 69,7 млн. т (по другим источникам 70,2 млн. т)
1972    г. - 65,6 млн. т
1973г.-65,7 млн. т
В 1969 г. впервые за очень длительный период улов сократился на 1,6 млн. т по сравнению с 1968 г. В 1971 г. вновь наблюдалось снижение мирового вылова на 0,6 млн. т
Тенденция снижения прослеживалась и в 1972 г. (снижение по сравнению с предыдущим годом на 4,1 млн. т)
Указанные колебания являются следствием сокращения запасов традиционных объектов в результате возросшей интенсивности их промысла [10] и загрязнения водной среды. Это не значит, что вылов морепродуктов не увеличивается. Но увеличение происходит за счёт малоценных аквабионтов и в ущерб биологическим ресурсам Мирового Океана.
Глобальный морской вылов рыбы с 1950 по 1989 гг. возрос в 5 раз.
Динамика мирового вылова рыбы и морепродуктов за последние 20 лет:
 
 
К этим цифрам следует добавить производство рыбы путём её искусственного разведения - метод марикультуры - которое с 1,8 млн. т в 1980 г. возросло до 12,5 млн. т в 2000 г.
 
За видимой количественной стабильностью мировой рыбодобы-чи скрывается трагическая динамика перелова, фактически уничтожение, рыб ценных пород и хищническая погоня за всем, что шевелится, вплоть до планктона, являющегося основным кормом морских рыб и морских млекопитающих. В итоге: 22% регионов морского рыболовства переэксплуатируются, а 44% находятся на пределе возможности возобновления ресурсов, т. е. более половины мировых рыбных ресурсов находятся на грани уничтожения.
Общемировой вылов рыбы в 1997 г. составил, вместе с марикуль-турой, 93,7 млн. тонн, подушно - 16 кг на одного человека планеты.
В 2000 г. общемировой вылов рыбы, с учетом марикультуры -91,5 млн. т. Потребление рыбы, в среднем, на одного жителя земли с учётом марикультуры составило 15 кг.
Человек по-прежнему обращается с Океаном как со сточной ямой. Военные топят в его глубинах токсические вещества. Прибрежные города - промышленные и бытовые отходы, которые приносятся и реками из глубины континентов. По мере усиления мощности атомных электростанций и военной атомной промышленности, большинство стран проявляют возрастающую наклонность сбрасывать в Океаны радиоактивные отходы. Только в конце 1969 г. объединение Евратом захоронило в Атлантическом океане 11000 тонн радиоактивных отходов.
Ежегодное поступление в Мировой Океан нефти достигает 30 млн. тонн, и это, несмотря на существование различного рода международных конвенций, направленных на защиту морей от загрязнений. Одна тонна нефти загрязняет акваторию в 12 кв. км.
Личинки некоторых морских организмов для дальнейшего своего развития должны сделать единственный вдох на поверхности воды. Нефтяная плёнка не позволяет им это сделать. В арктических водах минусовые температуры воздуха способны содействовать сохранению нефтяных плёнок на поверхности моря в течение полувека. [11]
Попавшие в море нефть и нефтепродукты оказывают вредное воздействие на морские организмы. У большинства видов замедляется темп деления клеток, а при содержании нефтепродуктов в концентрации 1-10 мл/л, они гибнут. Даже после нескольких минут пребывания в морской воде, содержащей нефть или нефтепродукты, ряд план ктонных водорослей теряет способность к размножению и погибает, хотя после загрязнённой воды их помещали сразу же в чистую воду. Нефтяные загрязнения морей и океанов губительно действуют на рыбу и, особенно, на икру. Оплодотворённая икра многих из них, пассивно перемещаемая морскими течениями, развивается в самом поверхностном слое морской воды, где контакт с нефтяным загрязнением наиболее вероятен. При концентрации нефти и нефтепродуктов в морской воде 0,1-0,001 мг/л гибель наступает в течение суток. Иногда икринки гибли и при концентрации менее 0,001 мг/л.
Загрязнение вод Мирового Океана отрицательно воздействует на процесс выделения кислорода морскими водорослями, снижая уровень фотосинтеза в них в отдельных случаях до 5%. Если учесть, что 50-70% всего кислорода атмосферы Земли производится фитопланктоном, становится очевидным, что снижение его содержания в результате действия загрязнителей может привести к серьёзным последствиям в глобальном масштабе. Уже сейчас интенсивность жизни в Мировом Океане упала на 30%.
Особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и гидробионты занимают детергенты - синтетические поверхностно-активные вещества, токсичные и устойчивые к процессам биологического разрушения. Они находят всё более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве (стиральные порошки). Ежегодно производится более 3500000000 тонн детергентов.
Из других веществ, загрязняющих водную среду, отметим тяжёлые металлы: ртуть, цинк, медь, хром, олово, марганец. Средняя концентрация ртути в океанической воде достигла 0,15 мг/куб. метр. Ежегодное её производство 9 тыс. т, причём 50% этой ртути теряется в процессе использования. Добыча свинца составляет более 25 млн. тонн в год, ежегодный выброс его достигает 60 тыс. тонн.
По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) 40 тыс. наименований химических веществ, которые использует человечество, обладают вредными для человека свойствами.
В 70-х годах XX века в реки планеты ежегодно сбрасывалось около 160 кубических километров только промышленных сточных вод, которые загрязняли 2000 кубических километров естественной чистой речной воды, а если учесть, что не все сточные воды очищаются перед их сбросом в реки, то речной сток загрязняется в ещё большем объёме - не менее, чем до 4000 куб. км/год, что составляет более 10% стока всех рек мира, и, примерно, 25% стока районов, наиболее развитых в экономическом отношении (Львович, 1974 г.).
С 1992 г., как было уже сказано, в водные системы планеты поступало 700 куб. км сточных неочищенных вод промышленного и бытового назначения. [7]
Идёт интенсивное загрязнение подземных артезианских вод и озёр, даже таких гигантских, как Байкал и Ладога.
Водная фауна третьей части всех озёр мира уже погибла.
По некоторым прогнозам к 2001 году сброс всех сточных вод достигнет 2400 куб. км/ год. Суммарный водозабор на Земном Шаре в 70-х годах оценивался в 3300-3530 куб. км /год. В 70-е годы человечество потребляло на свои хозяйственно-бытовые нужды 12% речного стока всех рек Мира.
При существующем ежегодном приросте безвозвратного водозабора в 4-5%, исчерпание пресных водных запасов (прогнозы делались в 70-х годах XX века) при самом оптимистическом предположении ожидается в 2100 году (к этому времени, по прогнозам, сделанным в начале XXI века, реки и озёра на планете высохнут).
Человечеством уничтожена одна треть всех болот Мира. Болота же питают реки, т. е. реки живут благодаря наличию болот. Большая часть рыбовоспроизводства морей зависит от состояния речной сети континентов. Сейчас на долю добываемых рыбы и морепродуктов из Мирового Океана приходится до четверти всего животного протеина, потребляемого населением Земли. В последние годы в связи с ростом численности населения и роста на этой почве промышленности и её отходов, в связи с ростом химизации сельского хозяйства, усиливающих загрязнение гидросферы, не только снизился объём мирового улова традиционных рыбопродуктов (уровень рыбодобычи поддерживается за счёт вылова менее ценных гидробионтов), но и уменьшилось количество объектов водного происхождения, добываемых на душу населения. В1971 году на каждого жителя планеты в морях и океанах Земного Шара вылавливалось 19,2 кг, в 1972 г. - 17,5 кг, в 1973 г. - 17,1 га-рыбы и рыбопродуктов [12], к 2000г. мировой вылов рыбы вместе с марикультурой составлял в среднем 80-90 млн. т., а рыбопотребление населения снизилось с 19 кг в 1971 г. до 15-16 кг на одного человека в год в 2000 г.
Установлено, что ежегодная продукция в океане традиционных объектов рыболовства равна 90-100 млн. т; некоторые авторы называют цифру - 70 млн. т. Однако, если мы учтём, что плотность живых объектов, при которой обеспечивается максимальный выход живой продукции, часто составляет несколько меньше половины плотности, характерной для равновесной необлавливаемой популяции (Вагнер, 1969); если вспомним, что у консументов (потребителей органического вещества) на последующий уровень трофической (пищевой) цепи может быть передано не более 10% энергии (биомассы) и примем во внимание общее экологическое правило, утверждающее, что «оптимальная» эффективность всегда меньше «максимальной» [13], то мы будем вынуждены заметить, что пагубный перелов водных объектов начался ещё тогда, когда мировой вылов морепродуктов приближался к 50 млн. тонн. Добавим к этому, что минимальная потребность человечества в пищевых продуктах водного происхождения по расчётам ОАО к 2000 году требовало вылова 130-155 млн. т [14], и что по ориентировочным подсчётам уже теперь в результате загрязнения годовое снижение биологической продукции Океана достигает не менее 20 млн. т. [14]
Специалистам, радужно мечтающим о перспективах освоения Мирового Океана, полезно напомнить, что открытые моря и пустыни отличаются очень низкой продуктивностью, обычно она порядка 0,1 г/ кв. м в сутки и никогда не достигает 0,5 г/ кв. м в сутки [13], что, например, большие местные сборы урожая с устричных ферм в Японии требуют больших затрат труда, к тому же ручного, а самое главное, эти урожаи зависят от огромной и точно ещё не установленной территории прилежащих вод и связаны, прежде всего, с их естественной первичной продуктивностью [13]; что высокие выходы продукции в удобряемых прудах получены, благодаря внесению в экосистемы прудов пищи извне, т. е. внесению растительной или животной продукции из другой экосистемы. Поэтому при расчёте продуктивности с единицы площади в таких случаях следовало бы включить и площадь той земли, с которой поступает дополнительная пища. Многие неправильно оценивают высокую продуктивность водоёмов в странах Востока, где пруды удобряются, сравнивая её с продуктивностью рыбных прудов, куда дополнительная пища не поступает [13].
Мы должны знать, что любое повышение эффективности биологической системы обернётся увеличением затрат на её поддержание. Всегда наступает такой предел, после которого выигрыш от роста эффективности сводится на нет/ростом расходов (не говоря уже о том, что система может войти в опасное неустойчивое состояние, грозящее разрушением) [13].
Например, удвоение урожайности основных культур в США в нынешнем столетии достигнуто при 10-кратном росте затрат.
Тот факт, что 22% регионов морского рыболовства переэксплуатируются, а 44% находятся на пределе возможности возобновляемых ресурсов, как и глобальное загрязнение планетарной гидросферы, свидетельствуют о начавшейся деградации возобновляемых ресурсов био-ты Мирового Океана.
К основной проблеме 70-х годов - угрозе истощения невозобновляемых ресурсов, прибавилась и стала главнейшей, деградация возобновляемых ресурсов почвы, лесов, атмосферы и водных ресурсов.