У берегов Нового Света
С 1971 года береговая служба США начала регистрировать и издавать отчеты об инцидентах, связанных с разливами нефти в океане. Воспользуемся ими, чтобы обрисовать картину нефтяного загрязнения у берегов Нового Света. Неумолимая статистика насчитывает большое количество разливов нефти в результате катастроф нефтеналивных судов. Наиболее благополучным можно считать 1972, 1974, 1975 годы. В среднем в каждый из этих годов было только 24 аварии, во время которых вытекло в океан 378 тонн нефти. Это составило лишь 0,3 процента всей нефти, обнаруженной в океане у берегов Нового Света. Основная же доля разлившейся нефти была обусловлена другими причинами, главным образом поступлением с континента.
Информацию о некоторых авариях танкеров можно встретить и до 1971 года на страницах научных журналов.
В 1957 году в Тихом океане произошла катастрофа танкера «Тампико Мару». Около 8 тысяч тонн дизельного топлива разлилось в маленькой бухте у побережья Калифорнии. Интерес к изучению биологических последствий разлива с танкера «Темпико Мару» велик, так как никакие химические вещества для его ликвидации не применялись. Иными словами, морским биологам предоставилась редкая возможность изучить в чистом виде влияние больших концентраций нефти на морскую флору и фауну. Весной 1957 года сразу после аварии бухта была практически мертвой зоной. Летом того же года в бухте появились случайные посетители — мигрирующие формы ракообразных и некоторые виды рыб. Начиная с осени стали появляться один за другим различные виды морских животных. В 1964 году, то есть спустя 7 лет после губительного действия «черного прилива», жизнь в бухте восстановилась. Однако некоторые виды животных, обитавшие там до катастрофы, так и не возродились.
У берегов Нового Света загрязнения нефтью, создававшие локальные экологические нарушения, происходили и по другим причинам. Как сообщают некоторые исследователи, утечка нефти из скважины близ пролива Санта Барбара в январе 1969 года не оказала длительного отрицательного воздействия на флору и фауну пролива. Во время катастрофы шли необычно сильные зимние дожди, что вызвало поступление в пролив очень большого количества глинистых минеральных частиц из рек Вентура и Санта Клара. Эти частицы контактировали с нефтью, погружая ее на глубину. Погруженная нефть «перерабатывалась» придонными течениями весь следующий год, пока большая ее часть не локализовались в почти анаэробном бассейне Санта Барбара. Глинистые осадки, поступившие в пролив в том году в необычайно большом количестве, покрыли нефтяные отложения слоем в несколько сантиметров, сделав таким образом нефть недосягаемой для всего, кроме бентических организмов, зарывающихся в грунт. Нефть, выброшенная на берег, также была покрыта слоем песка в несколько сантиметров толщиной в результате деятельности сильных вдольбереговых течений, преобладающих в этом районе зимой. Под воздействием непрерывных приливов нефть, выброшенная на берег, рассеялась. И течение года или двух берег пришел в почти нормальное состояние.
Погруженная нефть, разумеется, не исчезает, и ее отложения на дне моря могут влиять на развитие морских промыслов. В прибрежных бухтах около Сан-Франциско рыбаки, вылавливая креветок, поднимали в своих сетях и сгустки нефти, попавшей на дно после разлива, происшедшего в 1971 году в результате столкновения танкеров «Аризона Стандард» и «Орегон Стандард» (мы уже писали о нем). Разлилась нефть, представлявшая собой высоковязкое остаточное топливо. Причина быстрого рассеивания нефти, вероятно, в высокой турбулизации воды в районе аварии.
5 ноября 1969 года танкер «Кео», имея на борту 33 тысячи тонн нефти (на 3,3 тысячи тонн больше, чем на «Арго Мерчанте»), разломился пополам, потерпев аварию в 120 милях к юго-востоку от Нантакета. Вытекло количество нефти, вполне достаточное, чтобы отравить моря и берега.
Топливная нефть в количестве 640 тонн с танкера «Алгол», потерпевшего аварию в 1970 году, выливалась в залив Баззард в течение нескольких дней при низкой температуре морской воды. Сильный ветер быстро рассеял пятно нефти.
Уже упоминалось о катастрофе 4 февраля 1970 года у берегов Канады. Во время аварии танкера «Эрроу» в воды залива Чедабакто вылилось 9,5 тысячи тонн тяжелой нефти «Бункер С». И хотя львиная ее доля в конце концов была унесена океанскими течениями или исчезла в водной толще, все-таки около 1,7 тысячи подошло к берегам. Почти восемь лет спустя, несмотря на большие усилия, предпринятые для очистки берегов от последствий «черного прилива», в отдельных местах все еще наблюдались значительные скопления нефти, а в других можно было видеть ее следы. И это несмотря на большую изменчивость погодных условий: изменения температуры, частые чередования сухой и дождливой погоды и интенсивное природное самоочищение, — которые должны были «выветрить» нефть.
Нефть, попав на берег, разлагается под действием различных факторов: механического (действия волн или работы бульдозера), испарения, химического (фотоокисления) или биологического (в основном бактериального). Природное самоочищение в заливе Чедабакто началось в бурном темпе, и к 1973 году 75 процентов сильно загрязненной береговой зоны очистилось. В 1976 году лишь 15 процентов берега были загрязнены, а в 1978-м явно загрязненными нефтью остались менее 5 процентов. Как быстро шло восстановление таких растительных организмов, как крупная морская водоросль фукус или водоросль маршей спартина? К сожалению, нет данных о флоре и фауне исследованного района до катастрофы «Эрроу». Однако можно допустить, что тогда популяции были, по-видимому, примерно такими же, как популяции, наблюдаемые сейчас в соседних незагрязненных прибрежных районах. Влияние нефти на фукус было немедленным и опустошительным. Более половины этих водорослей было уничтожено. Восстановление имело место, но это был относительно медленный процесс. Популяция фукуса через семь лет после катастрофы еще не достигла ее состояния до катастрофы. Аналогичное уменьшение количества наблюдалось у спартины, но процесс ее восстановления отличался от восстановления фукуса. Фукус восстанавливается постепенно и непрерывно, а восстановления спартины в течение двух лет не наблюдалось, но к 1978 году она восстановилась полностью.
Что касается собственно береговой зоны, то канадские ученые считают: хотя выброшенная нефть — вязкий материал, возможность самоочищения удивительно высока: более 50 процентов исчезает в результате волновой эрозии в течение первых двух лет после нефтяного разлива. Однако, предполагая, что приблизительно половина береговой линии залива Чедабакто омывается волнами высокой энергии, а другая половина — волнами умеренной и низкой энергии, можно сказать, что около 15 процентов выброшенной на берег нефти все еще лежит на песчаных берегах с низкой волновой энергией, а также в малодоступных волнам местах.
Нефть марки «Бункер С», выброшенная на поверхность берегов с низкой волновой энергией, не неподвижна, а непрерывно снова включается в круговорот. Она вновь поступает в морскую среду через осадки и придонные воды в пределах береговой зоны. Согласно исследованиям загрязненных нефтью осадков последующее освобождение углеводородов нефти «Бункер С» из этих осадков в лежащие выше слои воды происходит, по-видимому, очень медленно. Вполне реальная точка зрения такова, что осадки играют роль своеобразной ловушки, и захваченная ими нефть пребывает в них длительное время. Данные исследований дают возможность предполагать, что для полного вымывания водой остатков нефти, содержащейся в осадках, потребуется приблизительно 170 лет. Правда, это только предположение, причем в нем не учитываются другие механизмы разложения, физические и биологические, но все-таки видно, что выщелачивание нефти из осадков происходит действительно очень медленно.
Каков же состав нефти «Бункер С» и вообще является ли это еще нефтью? Исходя из анализа проб осадков, взятых при различных уровнях прилива и на различных глубинах загрязненного нефтью песчаного берега залива Чедабакто, сделан вывод, что легко разлагаемая микроорганизмами часть нефти (представленная главным образом углеводородами ациклического ряда) в основном деградирует, тогда как трудноразлагаемые компоненты нефти (например, такие, как ароматические соединения) остаются, сопротивляясь деградации. Нефть, обнаруженная в 1977 году в осадках залива, уже не та нефть, какая была выброшена там в феврале 1970 года, то есть не нефть марки «Бункер С», а ее ароматические фракции с длительным полураспадом и продолжительным временем пребывания, они имеют устойчивое влияние на биосферу.
Самоочищение от нефти «Бункер С» является двухстадийным процессом — один из них кратковременный, другой — длительный. Короткая стадия имеет приблизительно двухгодичный период полураспада и является, по-видимому, прямой функцией волновой энергии и других физических процессов. Период длительной стадии 10–20 лет. На этой стадии — она протекает в среде с низкой энергией (в лагунах, устьях) — и происходит в основном микробиальное разложение. Именно в это время топливная нефть марки «Бункер С» превращается в нефть, обогащенную ароматическими соединениями.
Биологическое восстановление тесно связано с самоочищением: чем быстрее проходит очищение, тем скорее восстанавливаются организмы, подверженные влиянию нефти. В районах же длительного самоочищения биологическое восстановление происходит медленно, возможно, в связи с изменением состава нефти — ее обогащением ароматическими соединениями. Канадские ученые считают, что одной из причин длительного биологического восстановления является продолжительная деградация ароматических углеводородов и явная невозможность многих донных беспозвоночных животных приспособиться к этим устойчивым инородным молекулам.