А. Адрианов: "Россия теряет свои позиции в Мировом океане"

Вице-президент РАН Андрей Адрианов часто сравнивает океан с необъятным космосом. Между тем, околоземное пространство исследовано уже достаточно хорошо. А океан, напротив, изучен всего на 5%. Океанские глубины стали домом для уникальных форм жизни, о которых до сих пор мало что известно. Даже если мы попытаемся проанализировать их все, нам не хватит и тысячи лет. Так что скрывается там на глубине? В каком направлении движется океанология? Почему важен голос науки в борьбе за ресурсы Мирового океана? Рассказывает вице-президент РАН Андрей Адрианов.

— В этом году мы столкнулись с катастрофой на Камчатке. Много было сказано о возможных причинах. И почти ничего не сказано о погибших 95% обитателей дна Авачинского залива. Насколько быстро сможет восстановиться местная экосистема?

— Море — это система сообщающихся сосудов. Представим, что в какой-то бухте одновременно исчезла вся биота под влиянием фатального фактора. Как только этот фактор перестает действовать, свободное жизненное пространство тут же заполняется обитателями с соседних акваторий. Свято место пусто не бывает, особенно в море.

То же самое произойдет и на Камчатке. Как только пройдет массовое цветение токсичных микроводорослей, экосистема начнет восстанавливаться. Уже сегодня мы видим, что во многих бухтах, где наблюдалась вода необычного цвета, желто-коричневые разводы, пена на поверхности, происходят позитивные изменения, вода становится чистой.

В тех районах, где произошла массовая гибель, отмечается появление живых гидробионтов. И здесь хорошим знаком можно считать появление в этих бухтах кормящихся каланов. Калан — это морская выдра. Эти животные питаются, морскими ежами и моллюсками, которых собирают на дне. И если мы видим питающихся каланов, значит живые гидробионты на дне есть.

Местные жители, дайверы отмечают, что бухты Камчатки постепенно приходят в себя. Это хорошо. Ведь подобные масштабные явления, связанные с деятельностью токсичных микроводорослей, могут быть достаточно протяженными во времени — до нескольких месяцев.

В какой-то степени можно сказать, что нам в чем-то повезло. Поскольку токсины «цветущих» на Камчатке микроводорослей не так опасны для человека и теплокровных животных, как было бы в случае, например, цветения микроводорослей, вырабатывающих нервно-паралитические или амнезийные токсины. Если бы явление «красного прилива» было вызвано такими видами микроводорослей, то, наверняка, погибли бы теплокровные животные, а это более заметно и, так сказать, в нашем восприятии гораздо более драматично. И такое происходит иногда на самом севере Камчатки, на Чукотском побережье, на американском побережье от Аляски до Калифорнии, где иногда отмечаются гораздо более масштабные явления, чем то, с чем столкнулись мы.

— То есть подобные события у нас происходили и раньше, но намного севернее?

— Да. Пики таких событий ранее наблюдались где-то в районе Карагинского, Олюторского заливов, и дальше к Чукотке, где очевидно меньше наблюдателей. Мы проанализировали 20-летний период на основе спутниковой информации. И, действительно, на юго-востоке Камчатки раньше никогда не было такого интенсивного цветения именно этих видов микроводорослей.

— При этом опасные виды микроводорослей, о которых вы говорите, присутствуют на Камчатке?

— Токсичные микроводоросли на Камчатке были всегда. Присутствие видов, потенциально способных вызвать в обозримом будущем такие масштабные цветения, можно и нужно идентифицировать. Известно, что микроводоросли имеют покоящуюся стадию. Специалисты называют ее циста. Так вот, именно восточная Камчатка — чемпион по количеству таких цист в одном объеме осадка. До 50 тысяч цист могут содержаться в одном грамме осадка. Они спят годами, а в некоторых случаях десятилетиями.

Но в какой-то момент что-то происходит, и миллиарды покоящихся стадий одновременно выходят в толщу воды, превращаясь в планктонные стадии. Эти стадии активно размножаются, в приповерхностных водах концентрируется огромное количество клеток микроводорослей, вода меняет свой цвет, становится непрозрачной. Микроводоросли — это фотосинтезирующие организмы, они содержат соответствующие пигменты. В результате фотосинтеза образуется органическое вещество и выделяется побочный продукт — кислород. Когда происходит такое массовое развитие микроводорослей — т.н. «красный прилив» — органического вещества становится слишком много. Оно оседает на дно, ведь выполнив свою репродуктивную функцию, большинство планктонных клеток погибают. В воде также оказывается большое количество полисахаридов, за счет чего на поверхности моря формируется пена, которую и видели многие люди на Камчатке. Одновременно в грунте захоранивается огромное количество «покоящихся» стадий микроводорослей — цист, которые в свое время вызовут новый «красный прилив».

Кстати, один из масштабных «красных приливов» на Аляске американские коллеги из-за специфического пенообразования назвали «пивным приливом». 

Оказавшееся на дне огромное количество погибших планктонных стадий переходит к гниению, оттягивая на этот процесс большое количество кислорода из придонной воды. В результате формируются т.н. «заморы», где скапливаются погибшие от недостатка кислорода донные гидробионты.

Камчатка — природная жемчужина России. Пожалуй, самое красивое, удивительное место, но и здесь есть антропогенное загрязнение. Научные организации, анализировавшие пробы воды и грунта в Авачинском заливе, отметили превышение ПДК по целому ряду техногенных загрязняющих веществ. Однако их объемы ни при каких обстоятельствах не способны вызвать такую массовую гибель донных гидробионтов.

Но нет худа без добра. Возможно, этот «красный прилив» не только привлечет внимание к проблеме организации мониторинга опасных природных явлений, но и к экологическим проблемам Камчатки, необходимости сохранения ее уникальных природных экосистем.

— Вы неоднократно называли океан гидрокосмосом. Неужели он настолько бесконечный и неизведанный?

— Бесконечный и неизведанный. В своих докладах я часто упоминаю, что степень изученности ближайшего космоса гораздо выше, чем степень изученности океана. Достаточно вспомнить, что в космосе уже побывали  примерно 580 человек и эта цифра постоянно растет. А кто спускался глубже десяти километров? Только четверо — Жак Пикар, Дон Уолш, Джеймс Кэмерон и Виктор Весково. Кстати, недавно список пополнился именами китайских пилотов, которые спустились на максимальные глубины на новейшем китайском глубоководном обитаемом аппарате. Китай в августе провел успешные испытания нового судна — носителя этого пилотируемого аппарата. Страна стремится стать мировым лидером в глубоководных исследованиях. Можем порадоваться за наших коллег.

— А что насчет отечественных глубоководных исследований?

— У нас, к сожалению, таких машин в гражданском секторе нет. Знаменитые аппараты — «Мир-1» и «Мир-2» были выведены из эксплуатации. К тому же, они могли работать с пилотами на борту до глубины 6 километров. Поэтому пилотируемых аппаратов в России пока нет, но есть аппараты автономные, способные погружаться на максимальные глубины до 11  километров. Автономный аппарат «Витязь», например, совсем недавно погружался в Марианскую впадину.

Надо признать, что технических средств для изучения океанских глубин у нас меньше, чем технических средств для изучения ближайшего космоса. У человечества есть постоянно работающая космическая станция, а спутниковые группировки разных стран исчисляются сотнями летательных аппаратов.

На самом деле, изучать океанские глубины достаточно сложно во всех отношениях. Только представьте — каждые десять метров добавляют одну атмосферу. Создать технические средства, работающие на глубинах с таким чудовищным давлением, нелегко. Плюс ко всему площадь океана, как известно, составляет 2/3 земного шара. А средняя глубина — около 3700 метров.

Леса называют легкими планеты. Океан — это, безусловно, ее жабры. И эти жабры дают гораздо больше кислорода, чем легкие. Конечно, об океане можно говорить бесконечно, о том, что мы знаем и чего мы не знаем о нем. Что касается нашей страны, то, как мне кажется, для России, традиционно морской державы, очень важно не отставать в исследованиях Мирового океана по нескольким причинам.

Во-первых, океан определяет климат планеты. Во-вторых, океан — это огромные минеральные и биологические ресурсы и для нынешних, и особенно для будущих поколений. Население Земли растет, при этом ресурсы суши весьма ограничены. Уже сегодня мы вынуждены переходить к генномодифицированным продуктам растениеводства и животноводства. Пытаемся всячески увеличить продуктивность наземных экосистем. Но часто забываем, что океан — практически неисчерпаемый ресурс для обеспечения будущих поколений высококачественными продуктами питания при условии рационального природопользования.

Подавляющее количество водных биоресурсов, которые использует человечество, находится в самом верхнем слое океана. Но если заглянуть поглубже, то нам откроются огромные запасы. Правда, пока у нас нет технических средств, чтобы их добывать.

— Неужели глубоко в океане тоже есть жизнь?

— Океанское дно и на самых больших глубинах обитаемо, а в некоторых районах даже на глубинах до 9,5 километров — в Курило-Камчатском желобе — мы обнаружили очень высокие биологическое разнообразие и плотность донных гидробионтов. Многие из глубоководных объектов могут стать ценным биологическим сырьем: продуктами функционального питания и источником биологически активных соединений для новых лекарственных препаратов. Пока мы не можем это взять. Но у нас есть возможность исследовать океанское дно что называется «впрок».

За последние 10-20 лет мы получили подводные робототехнические средства, которые стали нашими глазами, ушами, органами осязания и обоняния на морском дне. На подводных роботах появились манипуляторы, которые могут прицельно собирать отдельных гидробионтов, пробоотборники для забора ненарушенных фрагментов грунта, различные датчики для контроля окружающей среды.

Важно то, что у нас есть понимание — глубины океана заселены, и это население заслуживает самого внимательного изучения. Возможно, именно с этими ресурсами связано успешное существование последующих поколений. Кстати сказать, уже сегодня за ресурсы Мирового океана начинается пока мягкая, но своего рода Третья Мировая. На суше мы все поделили, более-менее определены и понятны границы прибрежных зон.

А открытые простора океана, они чьи? Согласно международным соглашениям, ресурсы Мирового океана — это наследие всего человечества. Но все мы понимаем, когда что-то принадлежит всем, значит оно не принадлежит никому. Тогда кто обладает доступом к этим ресурсам? Либо тот, кто самый сильный, либо тот, кто первый.

Прямо сейчас ведется активная работа в области международного права. Однако, по большей части, она направлена на то, чтобы обеспечить одним более приоритетный доступ к этим ресурсам в ущерб другим. Не все имеют технические возможности, чтобы дотянуться до глубоководных ресурсов. Но те, у кого такие возможности есть, уже начали делить участки под так называемую ресурсную разведку, а со временем попробуют взять их уже в долгосрочное природопользование.

Весь Мировой океан поделен на специальные зоны, где страны, имеющие интерес к этим зонам, договариваются между собой, вырабатывают правила рыболовства и осуществляют добычу биоресурсов в так называемом Международном районе мирового океана, вне зон национальных юрисдикций. Добыча здесь регулируется межправительственными соглашениями и конвенциями. Однако, в любом случае, преимущество получают те страны, у которых есть технические возможности, и те страны, которые ведут научные исследования тех ресурсов, на которые претендуют.

— Почему так происходит?

— Когда вы претендуете на квоты на добычу того или иного ресурса в международном районе Мирового океана, представители регулирующей международной организации совершенно резонно спрашивают: «А вы проводили научные исследования этого ресурсного вида, вы знаете, сколько его в океане, сколько можно изъять без существенного вреда его природным популяциям?». Если подобных исследований не проводилось, то у страны мало шансов получить эти квоты.

Именно поэтому России очень важно вести исследования, особенно в тех районах океана, которые представляют стратегический интерес для нашей страны. К счастью, после долгого перерыва, с конца прошлого года мы возобновили научные ресурсные исследования в Антарктике, в самом высокопродуктивном районе Мирового океана, где сосредоточены огромные биологические ресурсы, но откуда Россию потихонечку начали отодвигать под очень благовидным предлогом.

Конечно, важно охранять уникальные антарктические экосистемы. Никто не спорит. Создаются морские охраняемые районы — природоохранные акватории вне национальных юрисдикций. Благое дело — сохранить уникальные экосистемы и биоресурсы для будущих поколений, кормовую базу для китов и пингвинов, к чему нас призывает международное сообщество. Всё здорово. Но почему-то эти зоны создаются на акваториях, которые были традиционными районами лова Российской Федерации, а не коллег-англосаксов. Но когда Россия совершенно логично предлагает под морские охраняемые районы другие антарктические акватории, задается резонный вопрос: «А вы провели исследования, обосновывающие, где надо устанавливать охраняемый район, а где можно продолжать добычу биоресурсов»? Отставая в ресурсных научных исследованиях, Россия стала терять свои позиции в Мировом океане. Сейчас, возобновляя эти исследования, которые выполняют и наши академические институты, страна получает возможность использовать научную аргументацию в таком диалоге, имеет и моральное, и юридическое право претендовать на новые ресурсы в международном районе Мирового океана.

Очень ценны международные кооперации, международные альянсы ученых, которые разрабатывают совместные программы по изучению Мирового океана. Это отличная площадка для реализации так называемой научной дипломатии, о которой мы в Российской академии наук и много говорим, и для развития которой немало делаем. Когда официальная дипломатия исчерпывает свои ресурсы, ее замещает научная дипломатия. Какие бы ни были отношения на официальном уровне с теми же Соединенными Штатами Америки, наше сотрудничество с американскими учеными продолжается.

— Почему международное сотрудничество настолько значимо?

— Исследования Мирового океана — очень наукоемкие. Они требуют сложных технических средств. Зачастую ресурсов одной даже очень сильной страны недостаточно.

Одна из важнейших задач — провести инвентаризацию биологического разнообразия в океанских глубинах. Ни одна страна в одиночку это не потянет. Только в рамках совместных исследований.  У нас, например, есть очень успешный опыт такого сотрудничества с нашими германскими партнерами. В течение последних 10 лет Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН провел серию совместных российско-германских экспедиций с участием ученых и из других стран Европы в самые глубоководные районы Японского и Охотского морей, в районе Курило-Камчатского желоба и в самом желобе до глубины 9,5 км. Планируется экспедиция в глубоководную часть Берингова моря и вдоль Алеутских островов. Эти экспедиции открыли удивительное биологическое разнообразие на самых больших океанских глубинах.  Сотни и сотни новых для науки видов. Мы даже не успеваем и не успеем их описать. У всего мирового сообщества не хватит сил описать то количество новых видов, которое сейчас открывают в океанских глубинах.

— Но ученые всё равно продолжают их изучать.

— Потому что многие из них могут стать новыми, очень ценными источниками биологически активных веществ для новых лекарственных средств. Человечество нуждается в новых лекарствах против огромного количества социально-значимых заболеваний. Например, глубоководные бактерии могут стать сырьем для новых антибиотиков, а из некоторых глубоководных животных уже получены эффективные противоопухолевые препараты.

В России, к сожалению, финансирование морских экспедиций, мягко говоря, оставляет желать лучшего. При этом наши зарубежные партнеры специально организуют морские экспедиции для прицельного сбора ранее обозначенных как перспективные глубоководных биологических объектов.

Цель таких экспедиций — сбор глубоководных гидробионтов, получение из них биологически активных соединений, их тестирование с последующим синтезом активных аналогов, чтобы не подорвать природные популяции.

Нам нельзя отставать в изучении глубоководных ресурсов. Я говорю, как биолог, только о биоресурсах. Но то же самое можно сказать и о минеральных ресурсах, запасы которых на суше очень ограничены. Возьмем, например, кобальт. Он нужен для электронной промышленности, он есть в любом нашем гаджете. В океане его запасы в десятки раз больше, чем на суше. Гораздо больше там и ценнейших редкоземельных элементов.

— В продолжение метафоры о гидрокосмосе. В России существует Федеральная космическая программа. Возможно, нам нужна Федеральная программа по освоению ресурсов Мирового океана?

— Такая программа в России существовала. Программа «Мировой океан». Не понимаю, по каким причинам она была прекращена. С коллегами-океанологами пытаемся привлечь внимание правительства к задачам освоения Мирового океана. Иногда удается. Например, недавно возобновили серию антарктических экспедиций.

Но внимания к задачам освоения Мирового океана явно недостаточно. Например, в России утверждены уже 17 научных центров мирового уровня с очень приличным финансированием. Ни один из них не посвящен проблематике изучения Мирового океана и его ресурсов.  

Для нас очень важно, чтобы Россия окончательно не отстала в гонке за океанскими ресурсами. Последующие поколения нас не поймут. Ведь уже никакой рывок не позволит вскочить на подножку последнего вагона.

— Какие проблемы Мирового океана, кроме того, что он мало изучен, требуют решения?

— У всех на слуху проблема загрязнения Мирового океана. Конечно, океан серьезно загрязняется, ведь больше половины человечества живет в прибрежной зоне. Почти все самые крупные города на планете расположены на берегу океана.

Серьезную угрозу представляет проблема пластика. Появилось даже словосочетание «пластификация Мирового океана». Речь идет о пластике, который надолго сохраняется в морской воде. Конечно, он разрушается, распадаясь на маленькие частицы, но они-то и остаются в океане очень-очень надолго. Мы находим частицы микропластика не только в морских осадках, но и в гидробионтах, внутри морских организмов. А это значит, что рано или поздно этот микропластик с морепродуктами попадает в организм человека.

Пластик не просто засоряет океан, что само по себе очень плохо, но и представляет опасность для морских организмов. Морские черепахи, например, питаются медузами. Плавающий в океане пластиковый пакет внешне напоминает подслеповатой, старенькой черепахе аппетитную медузу. Заглатывая этот пакет, черепаха может погибнуть. А в тонких дрифтерных сетях, брошенных рыбаками, ежегодно гибнут миллионы дельфинов и других морских млекопитающих.  

— Как решить эту проблему? У научного сообщества есть ответ?

— Выход есть. Необходимо ограничить негативное воздействие на Мировой океан. И, в конце концов, не мусорить. Морские суда часто сбрасывают мусор за борт, хотя существуют специальные приспособления для сжигания бытового мусора. По океанскому мусору можно изучать историю человечества. По молодости, в морских экспедициях, мы с большим интересом изучали мусор, найденный в океане.

— Насколько серьезной можно считать проблему подкисления океана из-за глобального потепления?

— Подкисление океана действительно имеет место. Нельзя забывать, что океан — это крупнейший резервуар на нашей планете, где аккумулируется углекислый газ. Соответственно, только благодаря океану, поддерживается его баланс на планете.  Увеличивается количество углекислого газа в атмосфере и океан также становится более кислым. Пока это не критично, продуктивность океана не меняется и остается достаточно высокой.

Но некоторые группы организмов чувствительны к подкислению океана. Например, те, кто строит известковые раковины или другие элементы минерального скелета.

— Известно, что подкисление негативно влияет на экосистемы коралловых рифов.

— Да, действительно, есть проблема, связанная с гибелью коралловых рифов — так называемый бличинг, или обесцвечивание. У этого процесса несколько причин. Во-первых, кораллы строят свой минеральный скелет из карбоната кальция, CaCO₃, и очень чувствительны к нарушению карбонатного равновесия. 

Однако серьезное влияние оказывает другой фактор. Дело в том, что кораллы очень чувствительны к температуре. Не сами кораллы, а те микроводоросли — симбионты, которые живут в тканях кораллов. При повышении температуры эти симбионты гибнут, а вместе с ними погибают и сами кораллы. И фрагмент рифа, который еще недавно пестрил красками — красными, синими, зелеными — вдруг становится грязно-белым. Это пустой известковых скелет погибших кораллов. Такова ситуация с мелководными рифами, которые распространены в теплых морях.

Интересно, что не меньшее, если не большее, разнообразие кораллов мы встречаем в океанских глубинах. Даже в наших холодных морях разнообразие кораллов очень велико. Восьмилучевые кораллы образуют настоящие коралловые «луга» и даже коралловые «сады» из огромных древовидных форм высотой до трех метров. С помощью глубоководных аппаратов мы изучаем эти уникальные экосистемы в наших дальневосточных морях. Эти коралловые «луга» и «леса» дают и кров, и стол огромному количеству других организмов. Настоящие оазисы на дне океана с очень высоким биологическим разнообразием.

— На какие предстоящие экспедиции стоит обратить внимание?

— Конечно, пандемия внесла свои коррективы. Многие экспедиции этого года были отменены. Но мы надеемся, что некоторые из них всё-таки состоятся. В конце ноября, если не усугубится эпидемическая ситуация, должна стартовать вторая антарктическая экспедиция группы академических институтов в сотрудничестве с Росрыболовством. Головной организацией выступает Институт океанологии имени П.П. Ширшова РАН — наш лидер в области океанологических исследований. Судно «Академик Мстислав Келдыш» отправится к берегам Антарктиды для изучения запасов криля биоразнообразия донных сообществ. Экспедиция направлена на комплексное изучение антарктических экосистем с целью оценки их продукционного потенциала и возможных запасов промысловых гидробионтов.

Помимо экспедиции в Антарктику, я бы отметил планируемую экспедицию на Императорский хребет с телеуправляемыми глубоководными аппаратами. Императорский хребет — это цепочка гайотов, или подводных гор, в северной части Тихого океана. Это международная зона активного рыболовства. Но она интересна и с научной точки зрения. У подводных гор есть свое зонирование, как на суше. Цепочки гайотов часто служат биогеографическими границами, определяющими распространение разных фаун.

Планируется очередная российско-германская экспедиция, организуемая Национальным научным центром морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН в глубоководную часть Берингова моря. Традиционно проходят арктические экспедиции. Здесь нельзя не упомянуть экспедиции Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН и Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН. Их основная задача состоит в изучении наших арктических морей, их биоты и тех активных геохимических процессов, которые происходят на мелководном арктическом шельфе в связи с климатическими изменениями.

— Появились ли за последние годы новые направления в исследовании Мирового океана? Какие из них наиболее перспективные?

— Новые направления появляются в любых науках. И, прежде всего, это определяется появлением новых технических возможностей. Соответственно, в нашей области исследований появилась возможность работать с подводными роботами, поэтому мы существенно продвинулись в направлении изучения глубоководных экосистем. Сейчас в морской биологии и океанологии это одно из самых интересных и значимых научных направлений.

Помимо этого, активно развиваются морская вирусология и микробиология. Глубоководные сообщества предоставляют уникальный и совершенно неизученный биологический материал. Интересны работы в изучении генетических ресурсов Мирового океана. В океане сосредоточено огромное богатство генетического материала.

Новые возможности в исследованиях Мирового океана связаны, как я уже говорил, с появлением, прежде всего, новых приборов и технических средств. Впереди еще очень много неизведанного. Так что, океан — это малоизученная вселенная, если пользоваться вашей метафорой о гидрокосмосе.

— У вас есть любимая книга об океане?

— Книг на самом деле много. Но моя любимая книга — не художественная, а научно-популярная и даже, скорее, научная.  Когда я был маленьким, в нашем небольшом уездном городке в магазине, откуда ни возьмись, появилось первое издание шеститомника  «Жизнь животных». Тома посвящены разным организмам, от простейших до млекопитающих. И мне купили эти книги. Мне было интересно читать про всех животных, но особенно интересно о морских обитателях. В книге много красивых иллюстраций, интересные и качественные тексты, написанные блестящим коллективом биологов во главе с академиком Львом Александровичем Зенкевичем. И даже сейчас, когда уже что-то знаешь, и появилась масса совершенно новой научной информации, рука иногда всё равно тянется к этим книгам.

Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.