Oceany na świecie są atakowane przez katastrofy spowodowane przez człowieka

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Według ekspertów Rosyjskiej Akademii Nauk, masowa śmierć zwierząt morskich w Zatoce Awaczyńskiej na Kamczatce była spowodowana toksycznymi algami. Ale są też oznaki zanieczyszczenia technicznego - zwiększone stężenie produktów naftowych i metali ciężkich w wodzie. Po klęskach żywiołowych ocean odzyskuje siły. A czym są technogeniczne?

Przez większość swojej historii ludzkość była bardziej konsumpcyjna w stosunku do oceanu. Dopiero w ostatnich dziesięcioleciach zaczęło kształtować się nowe zrozumienie: ocean to nie tylko zasób, ale także serce całej planety. Jego bicie jest odczuwalne wszędzie i we wszystkim. Prądy wpływają na klimat, przynosząc ze sobą chłód lub upał. Woda odparowuje z powierzchni, tworząc chmury. Niebieskozielone algi żyjące w oceanie produkują praktycznie cały tlen na planecie.

Dziś jesteśmy bardziej wyczuleni na doniesienia o katastrofach ekologicznych. Widok wycieków ropy, martwych zwierząt i wysp śmieci jest szokujący. Za każdym razem utrwala się obraz „umierającego oceanu”. Ale jeśli spojrzymy na fakty, a nie na obrazy, jak niszczycielskie są wypadki spowodowane przez człowieka na wielkiej wodzie?

Annuszka już rozlała … olej

Spośród wszystkich zanieczyszczeń olejami i produktami ropopochodnymi większość związana jest z codziennymi wyciekami. Niewielką część stanowią wypadki – tylko 6%, a ich liczba maleje. W latach 70. kraje wprowadziły surowe wymagania dla tankowców i ograniczenia dotyczące lokalizacji żeglugi. Światowa flota tankowców również jest stopniowo odnawiana. Nowe jednostki wyposażone są w podwójny kadłub chroniący przed dziurami, a także w nawigację satelitarną, aby omijać mielizny.

Sytuacja z wypadkami na platformach wiertniczych jest bardziej skomplikowana. Według Petera Burgherra, eksperta ds. oceny ryzyka technologicznego w Instytucie Paula Scherrera, ryzyko będzie tylko rosło: „Związane jest to po pierwsze z pogłębianiem odwiertów, a po drugie z ekspansją produkcji na obszarach o ekstremalnych warunkach – na przykład w Arktyce”. Na przykład w Stanach Zjednoczonych przyjęto ograniczenia dotyczące odwiertów głębinowych na morzu, ale wielki biznes boryka się z nimi.

Dlaczego wycieki są niebezpieczne? Przede wszystkim masowa śmierć życia. Na pełnym morzu i oceanie ropa może szybko zająć ogromne obszary. Tak więc tylko 100-200 litrów pokrywa kilometr kwadratowy powierzchni wody. A podczas katastrofy na platformie wiertniczej Deepwater Horizon w Zatoce Meksykańskiej skażone zostało 180 tysięcy metrów kwadratowych. km - powierzchnia porównywalna z terytorium Białorusi (207 tys.).

Ponieważ olej jest lżejszy od wody, pozostaje na powierzchni w postaci ciągłego filmu. Wyobraź sobie plastikową torbę na głowie. Pomimo niewielkiej grubości ścian nie przepuszczają powietrza, a człowiek może się udusić. W ten sam sposób działa film olejowy. W rezultacie mogą tworzyć się "martwe strefy" - obszary ubogie w tlen, w których życie jest prawie wymarłe.

Konsekwencje takich katastrof mogą być bezpośrednie – np. kontakt oleju z oczami zwierząt utrudnia normalne poruszanie się w wodzie – i opóźnione. Opóźnione obejmują uszkodzenie DNA, upośledzoną produkcję białka, zaburzenia równowagi hormonalnej, uszkodzenie komórek układu odpornościowego i stany zapalne. Rezultatem jest zahamowanie wzrostu, obniżona sprawność i płodność oraz zwiększona śmiertelność.

Ilość rozlanego oleju nie zawsze jest proporcjonalna do powodowanych przez niego szkód. Wiele zależy od warunków. Nawet niewielki wyciek, jeśli spadł w okresie lęgowym ryb i miał miejsce w tarlisku, może wyrządzić więcej szkód niż duży - ale poza sezonem lęgowym. Na ciepłych morzach skutki wycieków są eliminowane szybciej niż na zimnych, ze względu na szybkość procesów.

Eliminacja wypadków zaczyna się od lokalizacji - do tego wykorzystywane są specjalne wysięgniki ograniczające. Są to bariery pływające o wysokości 50-100 cm, wykonane ze specjalnej tkaniny odpornej na działanie toksyczne. Potem przychodzi kolej na wodne „odkurzacze” – odpieniacze. Tworzą próżnię, która wraz z wodą zasysa film olejowy. Jest to najbezpieczniejsza metoda, ale jej główną wadą jest to, że kolektory są skuteczne tylko w przypadku niewielkich wycieków. Do 80% całego oleju pozostaje w wodzie.

Ponieważ olej dobrze się pali, logiczne wydaje się podpalenie go. Ta metoda jest uważana za najłatwiejszą. Zwykle miejsce to jest podpalane z helikoptera lub statku. W sprzyjających warunkach (gruby film, słaby wiatr, duża zawartość lekkich frakcji) można zniszczyć do 80-90% wszystkich zanieczyszczeń.

Ale należy to zrobić jak najszybciej - wtedy olej tworzy mieszankę z wodą (emulsję) i słabo się pali. Ponadto samo spalanie przenosi zanieczyszczenia z wody do powietrza. Według Aleksieja Kniżnikowa, szefa programu odpowiedzialności za środowisko dla biznesu WWF-Rosja, ta opcja niesie ze sobą większe ryzyko.

To samo dotyczy stosowania dyspergatorów - substancji wiążących produkty ropopochodne, a następnie zanurzających się w słupie wody. Jest to dość popularna metoda, która jest regularnie stosowana w przypadku wycieków na dużą skalę, gdy zadaniem jest zapobieganie przedostawaniu się ropy do wybrzeża. Jednak dyspergatory same w sobie są toksyczne. Naukowcy szacują, że ich mieszanka z olejem staje się 52 razy bardziej toksyczna niż sam olej.

Nie ma w 100% skutecznego i bezpiecznego sposobu na zebranie lub zniszczenie rozlanego oleju. Ale dobrą wiadomością jest to, że produkty naftowe są organiczne i są stopniowo rozkładane przez bakterie. A dzięki procesom mikroewolucji w miejscach rozlewu są dokładniej te organizmy, które najlepiej radzą sobie z tym zadaniem. Na przykład po katastrofie Deepwater Horizon naukowcy odkryli gwałtowny wzrost liczby gamma-proteobakterii, które przyspieszają rozkład produktów naftowych.

Nie najspokojniejszy atom

Kolejna część katastrof oceanicznych związana jest z promieniowaniem. Wraz z nadejściem „epoki atomowej” ocean stał się wygodnym poligonem doświadczalnym. Od połowy lat czterdziestych na pełnym morzu zdetonowano ponad 250 bomb atomowych. Nawiasem mówiąc, większość jest organizowana nie przez dwóch głównych rywali w wyścigu zbrojeń, ale przez Francję - w Polinezji Francuskiej. Na drugim miejscu są Stany Zjednoczone z lokalizacją na środkowym Pacyfiku.

Po ostatecznym zakazie badań w 1996 r. wypadki w elektrowniach jądrowych i emisje z zakładów przetwarzania odpadów jądrowych stały się głównymi źródłami promieniowania przedostającego się do oceanu. Na przykład po awarii w Czarnobylu Morze Bałtyckie znalazło się na pierwszym miejscu na świecie pod względem stężenia cezu-137 i na trzecim miejscu pod względem stężenia strontu-90.

Chociaż opady spadały na ląd, znaczna ich część spadła do mórz wraz z deszczem i wodą rzeczną. W 2011 roku podczas awarii w elektrowni jądrowej Fukushima-1 ze zniszczonego reaktora wyrzucono znaczną ilość cezu-137 i strontu-90. Do końca 2014 roku izotopy cezu-137 rozprzestrzeniły się na całym północno-zachodnim Pacyfiku.

Większość pierwiastków promieniotwórczych to metale (w tym cez, stront i pluton). Nie rozpuszczają się w wodzie, lecz pozostają w niej do czasu upłynięcia okresu półtrwania. Dla różnych izotopów jest inaczej: na przykład dla jodu-131 to tylko osiem dni, dla strontu-90 i cezu-137 - trzy dekady, a dla plutonu-239 - ponad 24 tysiące lat.

Najniebezpieczniejsze izotopy cezu, plutonu, strontu i jodu. Gromadzą się w tkankach organizmów żywych, stwarzając niebezpieczeństwo choroby popromiennej i onkologii. Na przykład cez-137 odpowiada za większość promieniowania otrzymywanego przez ludzi podczas prób i wypadków.

To wszystko brzmi bardzo niepokojąco. Ale teraz w świecie naukowym istnieje tendencja do rewizji wczesnych obaw związanych z zagrożeniem promieniowaniem. Na przykład według naukowców z Columbia University w 2019 r. zawartość plutonu w niektórych częściach Wysp Marshalla była 1000 razy wyższa niż w próbkach w pobliżu elektrowni jądrowej w Czarnobylu.

Ale pomimo tak wysokiego stężenia nie ma dowodów na znaczące skutki zdrowotne, które uniemożliwiłyby nam, powiedzmy, spożywanie owoców morza z Pacyfiku. Ogólnie rzecz biorąc, wpływ technogennych radionuklidów na przyrodę jest nieznaczny.

Od wypadku w Fukushimie-1 minęło ponad dziewięć lat. Dziś głównym pytaniem, które niepokoi specjalistów, jest to, co zrobić z radioaktywną wodą, która służyła do chłodzenia paliwa w zniszczonych jednostkach napędowych. Do 2017 roku większość wody została zamknięta w ogromnych cysternach na lądzie. Jednocześnie zanieczyszczone są również wody gruntowe, które mają kontakt ze strefą skażoną. Jest zbierany za pomocą pomp i studni odwadniających, a następnie oczyszczany przy użyciu absorbentów na bazie węgla.

Ale jeden element nadal nie nadaje się do takiego czyszczenia – jest nim tryt, a wokół niego większość egzemplarzy dzisiaj pęka. Rezerwy powierzchni do magazynowania wody na terenie elektrowni jądrowej wyczerpią się do lata 2022 roku. Eksperci rozważają kilka opcji, co zrobić z tą wodą: odparować do atmosfery, zakopać lub wrzucić do oceanu. Ta ostatnia opcja jest dziś uznawana za najbardziej uzasadnioną – zarówno technologicznie, jak i pod względem konsekwencji dla przyrody.

Z jednej strony wpływ trytu na organizm jest wciąż słabo poznany. Jaka koncentracja jest uważana za bezpieczną, nikt nie wie na pewno. Np. w Australii normy jego zawartości w wodzie pitnej wynoszą 740 Bq/l, a w USA 76 Bq/l. Z drugiej strony tryt stanowi zagrożenie dla zdrowia człowieka tylko w bardzo dużych dawkach. Jego okres półtrwania z organizmu wynosi od 7 do 14 dni. W tym czasie uzyskanie znacznej dawki jest prawie niemożliwe.

Kolejnym problemem, który niektórzy eksperci uważają za tykającą bombę zegarową, są beczki odpadów po paliwie jądrowym zakopane głównie na północnym Atlantyku, z których większość znajduje się na północ od Rosji lub u wybrzeży Europy Zachodniej. Czas i woda morska „zjadają” metal, aw przyszłości zanieczyszczenie może wzrosnąć, mówi Władimir Reshetov, profesor Moskiewskiego Instytutu Fizyki Inżynierii. Ponadto woda z basenów magazynowych wypalonego paliwa i odpady z przetwarzania paliwa jądrowego mogą być odprowadzane do ścieków, a stamtąd do oceanów.

Bomba zegarowa

Przemysł chemiczny stanowi ogromne zagrożenie dla społeczności życia wodnego. Szczególnie niebezpieczne są dla nich metale takie jak rtęć, ołów i kadm. Dzięki silnym prądom oceanicznym mogą być przenoszone na duże odległości i nie opadają na dno przez długi czas. A poza wybrzeżem, gdzie znajdują się fabryki, infekcja dotyka przede wszystkim organizmy bentosowe. Stają się pokarmem dla małych ryb i tych dla większych. Najbardziej zarażone są duże ryby drapieżne (tuńczyk lub halibut), które trafiają na nasz stół.

W 1956 roku lekarze w japońskim mieście Minamata zetknęli się z dziwną chorobą dziewczynki o imieniu Kumiko Matsunaga. Zaczęła prześladować nagłe napady padaczkowe, trudności z poruszaniem się i mową. Kilka dni później jej siostra została przyjęta do szpitala z tymi samymi objawami. Następnie sondaże ujawniły jeszcze kilka podobnych przypadków. Podobnie zachowywały się zwierzęta w mieście. Wrony spadły z nieba, a glony zaczęły znikać przy brzegu.

Władze utworzyły „Komitet Dziwnej Choroby”, który odkrył cechę wspólną dla wszystkich zarażonych: spożywanie lokalnych owoców morza. Podejrzany był zakład firmy Chisso, który specjalizował się w produkcji nawozów. Ale powód nie został od razu ustalony.

Zaledwie dwa lata później brytyjski neurolog Douglas McElpine, który dużo pracował nad zatruciem rtęcią, odkrył, że przyczyną były związki rtęci, które zostały wrzucone do wody w Minamata Bay ponad 30 lat od rozpoczęcia produkcji.

Mikroorganizmy przydenne przekształciły siarczan rtęci w organiczną metylortęć, która znalazła się w mięsie rybnym i ostrygach w łańcuchu pokarmowym. Metylortęć łatwo penetruje błony komórkowe, powodując stres oksydacyjny i zaburzając funkcje neuronów. Rezultatem było nieodwracalne uszkodzenie. Same ryby są lepiej chronione przed działaniem rtęci niż ssaki ze względu na wyższą zawartość przeciwutleniaczy w tkankach.

Do 1977 r. władze naliczyły 2800 ofiar choroby Minamata, w tym przypadków wrodzonych wad płodu. Główną konsekwencją tej tragedii było podpisanie Konwencji z Minamaty w sprawie rtęci, która zakazała produkcji, eksportu i importu kilku różnych rodzajów produktów zawierających rtęć, w tym lamp, termometrów i przyrządów do pomiaru ciśnienia.

To jednak nie wystarczy. Duże ilości rtęci są emitowane z elektrowni węglowych, kotłów przemysłowych i domowych pieców. Naukowcy szacują, że stężenie metali ciężkich w oceanach potroiło się od początku rewolucji przemysłowej. Aby stać się względnie nieszkodliwym dla większości zwierząt, metaliczne zanieczyszczenia muszą wchodzić głębiej. Naukowcy ostrzegają jednak, że może to potrwać dziesięciolecia.

Teraz głównym sposobem radzenia sobie z takim zanieczyszczeniem są wysokiej jakości systemy czyszczenia w przedsiębiorstwach. Emisje rtęci z elektrowni węglowych można ograniczyć, stosując filtry chemiczne. W krajach rozwiniętych staje się to normą, ale wiele krajów trzeciego świata nie może sobie na to pozwolić. Innym źródłem metalu są ścieki. Ale i tutaj wszystko zależy od pieniędzy na systemy czyszczenia, których wiele krajów rozwijających się nie ma.

Czyja odpowiedzialność?

Stan oceanów jest dziś znacznie lepszy niż 50 lat temu. Następnie z inicjatywy ONZ podpisano wiele ważnych umów międzynarodowych regulujących wykorzystanie zasobów Oceanu Światowego, wydobycie ropy naftowej oraz przemysł toksyczny. Być może najbardziej znaną z tego rzędu jest Konwencja ONZ o prawie morza, podpisana w 1982 roku przez większość krajów na świecie.

Istnieją również konwencje dotyczące niektórych kwestii: w sprawie zapobiegania zanieczyszczeniu mórz przez składowanie odpadów i innych materiałów (1972), w sprawie ustanowienia międzynarodowego funduszu na rzecz rekompensaty szkód spowodowanych zanieczyszczeniem olejami (1971 oraz substancjami szkodliwymi (1996) i innymi.

Poszczególne kraje też mają swoje ograniczenia. Na przykład Francja uchwaliła ustawę ściśle regulującą odprowadzanie wody do fabryk i zakładów. Francuskie wybrzeże jest patrolowane przez helikoptery w celu kontrolowania zrzutów tankowców. W Szwecji zbiorniki tankowców są oznakowane specjalnymi izotopami, więc naukowcy analizujący wycieki ropy mogą zawsze określić, z którego statku wyładowano. W Stanach Zjednoczonych moratorium na odwierty głębinowe zostało niedawno przedłużone do 2022 roku.

Z drugiej strony decyzje podejmowane na poziomie makro nie zawsze są respektowane przez poszczególne kraje. Zawsze istnieje możliwość zaoszczędzenia pieniędzy na systemach ochronnych i filtrujących. Na przykład niedawny wypadek w CHPP-3 w Norylsku z zrzutem paliwa do rzeki, według jednej z wersji, miał miejsce z tego powodu.

Firma nie posiadała sprzętu do wykrywania osiadań, co doprowadziło do pęknięcia zbiornika paliwa. A w 2011 r. Komisja Białego Domu do zbadania przyczyn wypadku na platformie Deepwater Horizon doszła do wniosku, że tragedia była spowodowana polityką BP i jej partnerów, mającą na celu zmniejszenie kosztów bezpieczeństwa.

Według Konstantina Zgurovsky'ego, starszego doradcy Programu Zrównoważonego Rybołówstwa Morskiego w WWF Rosja, do zapobiegania katastrofom potrzebny jest strategiczny system oceny środowiska. Taki środek przewiduje Konwencja o ocenach oddziaływania na środowisko w kontekście transgranicznym, która została podpisana przez wiele państw, w tym kraje byłego ZSRR, ale nie Rosję.

„Podpisanie i korzystanie z SOOŚ pozwala z wyprzedzeniem, przed rozpoczęciem prac, ocenić długoterminowe konsekwencje projektu, co pozwala nie tylko zmniejszyć ryzyko katastrof ekologicznych, ale także uniknąć niepotrzebnych kosztów dla projektów, które może być potencjalnie niebezpieczny dla przyrody i ludzi”.

Innym problemem, na który zwraca uwagę Anna Makarova, profesor nadzwyczajny Katedry UNESCO „Zielona Chemia na rzecz Zrównoważonego Rozwoju”, jest brak monitoringu pochówków odpadów i przemysłów naftowych. „W latach 90. wielu zbankrutowało i zrezygnowało z produkcji. Minęło już 20-30 lat, a systemy te zaczęły się po prostu walić.

Opuszczone zakłady produkcyjne, opuszczone magazyny. Nie ma właściciela. Kto to ogląda?” Zdaniem eksperta zapobieganie katastrofom to w dużej mierze kwestia decyzji kierowniczych: „Kluczowy jest czas reakcji. Potrzebujemy jasnego protokołu środków: które usługi wchodzą w interakcje, skąd pochodzi finansowanie, gdzie i przez kogo próbki są analizowane”.

Wyzwania naukowe związane są ze zmianami klimatycznymi. Kiedy lód topi się w jednym miejscu, a burze wybuchają w innym, ocean może zachowywać się nieprzewidywalnie. Na przykład jedną z wersji masowej śmierci zwierząt na Kamczatce jest pojawienie się liczebności toksycznych mikroalg, co ma związek z ociepleniem klimatu. Wszystko to ma być badane i modelowane.

Jak dotąd zasoby oceanu są wystarczające, aby samemu wyleczyć ich „rany”. Ale pewnego dnia może nam przedstawić fakturę.