Во время шторма 1 сентября 2003 г. в южной части Онежского залива Белого моря в результате аварийной швартовки двух танкеров произошел разлив 54 тонн мазута марки М-100. Разлив привел к загрязнению прибрежных островных и материковых акваторий в юго-восточной части залива, особенно в районе о-вов архипелага Осинки и о. Пурлуда, а также в районе сел Лямцы и Пурнема протяженностью более 40 км. С помощью очистных мероприятий удалось собрать всего лишь 9 т мазута [5]. Песчаное дно с желобами и неровностями, а также мелководный характер загрязненных акваторий стали препятствием к их самоочищению. Осевший на дне мазут вызвал вторичное загрязнение вод района, в результате даже спустя 2 года после аварии на значительной части акватории Онежского залива содержание УВ в придонном слое воды превышало ПДК (ПДК = 0,05 мг/ дм3) в 10 и более раз [2]. На литорали нами было собрано большое количество мазутно-песчаных агрегатов. Другой особенностью разлива нефтепродуктов (НП) в Онежском заливе стало то, что район загрязнения практически совпал с районом обитания здесь в летнее время локального репродуктивного стада белухи (Delphinapterus leucas Pallas, 1776) с центральным участком обитания в районе м. Глубокий [1]. Загрязнение негативно сказалось на состоянии стада белух, у которого произошло изменение пространственной структуры распределения в районе обитания, а с 2009 г. стала наблюдаться регулярная гибель белых китов, достигшая к 2011 г. 6 особей. Негативно сказалось загрязнение и на состоянии популяций прибрежных рыб (камбалы), в уловах которой в 2011–2013 гг. преобладали особи 2–4 лет, а генерации времени разлива и нескольких последующих лет почти полностью отсутствовали. По результатам исследований, проведенных в 2011–2013 гг., было выявлено, что в тканях бентосных организмов содержание УВ в разы, а то и в десятки раз превышало норму. В целом последствия разлива в юго-восточной части Онежского залива приняли долговременный характер [2].
В летние сезоны 2016 и 2017 гг. в юго-восточной части Онежского залива Белого моря были продолжены работы по изучению последствий нефтяного загрязнения (2003 г.). Выполненная работа позволяет дать оценку ходу изменения экологического состояния прибрежной акватории в районе м. Глубокий и сопредельных акваторий.
Цель исследования
Целью данной работы является оценка изменений, произошедших за последние годы в прибрежной экосистеме юго-восточной части Онежского залива Белого моря, подвергшейся нефтяному загрязнению.
Материал и методы
В летний сезон 2016 г. в акватории у м. Глубокий в 250 м от берега выполнен отбор проб воды на 20 станциях в 4 этапа с интервалом ¼ полусуточного цикла для определения в них содержания углеводородов. А летом 2017 г. было взято 7 проб воды на ¼ суточной станции из придонного горизонта и 28 проб воды на 2 полусуточных станциях с интервалом 1 час из поверхностного горизонта. Определение содержания УВ в пробах воды проводилось в лабораторных условиях, стандартным флуориметрическим методом по ПНДФ 16.1:2.21-98. Общие нефтепродукты в тканях моллюсков определялись согласно НДИ 05.17-2009 [4]. Мазутно-песчаные агрегаты собирались в районе м. Глубокий на осушке после выброса их штормами.
Для получения оценки состояния локального стада белухи в летние сезоны 2016, 2017 гг. проводились стационарные наблюдения в районе м. Глубокий. Прослеживалась динамика подходов белух в районе м. Глубокий. Выявлялся состав и численность обитающих в районе группировок белух. Кроме того были собраны опросные данные о фактах гибели белух в юго-западной части Онежского залива за 2013–2017 гг.
Для изучения состояния прибрежных популяций рыб в прибрежной зоне у м. Глубокий в 2016 г. произведен отлов 97 особей речной камбалы и 64 особей полярной камбалы, а в 2017 г. – 150 особей речной камбалы и 37 особей полярной камбалы. По отобранным отолитам в лабораторных условиях определялся возраст пойманных рыб.
Отбор проб тканей животных для определения содержания УВ производился после отлова и сбора животных с последующей заморозкой тканей или доставкой животных в лабораторию в живом виде и определением содержания УВ в тканях согласно НДИ 05.17-2009.
Результаты и обсуждение
Оценка уровня загрязнения акватории в районе м. Глубокий
Лабораторные исследования проб воды, собранных в 2016 г. в районе м. Глубокий, показали, что произошло почти полное очищение вод от нефтяных углеводородов. Примерно такую же картину отражает диаграмма, представляющая содержание УВ в воде на полусуточных станциях в июле 2017 г. в этом районе (рис. 1). Из диаграммы видно, что значения загрязнения вод у м. Глубокий лишь в отдельных точках отбора незначительно превышали ПДК по содержанию УВ, тогда как еще в 2011 г. содержание УВ в воде на большей части акватории превышало ПДК в 3–5 раз [2].
Рис. 1. Содержание УВ в воде на полусуточных станциях в июле 2017 г. (мыс Глубокий, Онежский залив, Белое море)
Однако на литорали во время отлива нами было собрано за 2 последних летних сезона более 35 кг мазутно-песчаных агрегатов разных размеров и консистенции. МПА приносятся на участок у м. Глубокий из других районов [2], где еще остаются отложения мазута и где локально, по-видимому, еще наблюдается загрязнение воды нефтяными УВ.
Изменения состояния стада белух, наблюдаемые в 2016, 2017 гг.
Белуху, как верхнее звено трофической цепи, и в силу локальности обитания ее репродуктивных стад [3], мы рассматриваем в качестве вида-индикатора экологического состояния прибрежных морских экосистем. Стационарные наблюдения, проведенные в районе м. Глубокий в летние сезоны двух последних лет, показали, что в целом ухудшившееся состояние локального стада, обитающего в районе м. Глубокий, остается на уровне 2013 года, но наметились некоторые положительные перемены в поведении белух. Так, если посещаемость белухами акватории наблюдений остается на самом низком уровне (ниже только в 2004 г., сразу после загрязнения) (рис. 2), то характер этой посещаемости в сравнении с периодом 2011–2013 гг. изменился в положительную сторону.
Рис. 2. Изменение суточной посещаемости (А, ос. × ч) белухами разных возрастных категорий акватории у м. Глубокий в 2003–2017 гг.: 1 – взрослые, 2 – неполовозрелые, 3 – сеголетки
Белухи стали подходить ближе к берегу, что уже само свидетельствует об определенном очищении прибрежной акватории от нефтепродуктов. Кроме того, белухи вновь стали использовать цикличное приливно-отливное течение для поддержания локальности местообитания – по большей части лежа на воде и пассивно передвигаясь вдоль берега в обе стороны. Такое поведение можно оценить как восстановившуюся часть адаптивного поведенческого комплекса, наблюдавшегося у белух в этом районе в период 2003–2006 гг. и полностью пропавшего к периоду 2011–2013 гг. Но есть и негативные для популяции изменения в поведении белух: летом 2017 г. белухи стали оставлять своих детенышей на попечение 1–2 взрослых белух, а несколько раз детеныши появлялись вообще без взрослых. Это опасно для белушат в столь сложных гидрологических условиях, какие наблюдаются в юго-восточной части Онежского залива, и впоследствии этому нашлось подтверждение. По-видимому, вынужденно оставляя своих детенышей, самки уходили кормиться в удаленные от участков репродукции районы, что могло быть вызвано перераспределением в районе объектов питания, связанным, вероятно, с загрязнением. О снижении рыбных запасов в районе после загрязнения неоднократно сообщали местные рыбаки. Наши данные, приведенные ниже по камбале, также говорят о том, что популяции рыбы только начинают восстанавливаться после периода сильного загрязнения.
Опрос местных жителей д. Пурнема засвидетельствовал продолжающуюся гибель белух, начавшуюся с 2009 г. и к 2017 г. составившую 12 особей, включая 5 взрослых белух, 2 неполовозрелые белухи и 5 детенышей. В 2017 г. почти до середины июля погибших белух не наблюдалось, однако в середине июля нам привезли погибшего детеныша белухи. Детеныш был найден местным жителем Н. Ипатовым на берегу в районе с. Пурнема, где осушка достигает более километра. Вероятно, детеныш был оставлен взрослыми животными и в одиночку не смог вовремя покинуть мелководный район. Оставление детенышей одних наблюдалось и в 2016 г., но тогда оно не было так выражено. По-видимому, гибель белушонка и в этом случае, хотя и косвенно, но связана с загрязнением. Взятый у погибшего детеныша материал находится в стадии обработки.
Оценка состояния прибрежных популяций камбалы
Несколько более позитивная картина наблюдается с изменением состава популяций камбалы, о чем можно судить по возрастному составу выловленной камбалы. Так, если в 2012, 2013 гг. их состав состоял в основном из 3 генераций возрастом 2–4 года [2], то в 2016, 2017 гг. этот состав расширился до 5–7 генераций, причем для обоих исследованных видов (рис. 3). Возраст речной камбалы составил 3–8 лет, а полярной камбалы – 3–9 лет, при этом в популяции речной камбалы все-таки преобладала молодь (рис. 3). Тем не менее в совокупности полученные показатели свидетельствуют о постепенном улучшении состояния обеих популяций камбалы, обитающей в районе мыса Глубокий.
Рис. 3. Возрастной состав речной (А) и полярной (Б) камбалы в уловах 2016 и 2017 гг. в районе мыса Глубокий (Онежский залив, Белое море)
Оценка состояния популяций бентосных организмов по уровню содержания нефтяных углеводородов (НУ) в тканях животных
Для исследования накопления массовой доли НУ в доминирующих видах гидробионтов литорали в районе м. Глубокий были отобраны представители наиболее часто встречающихся классов гидробионтов: двустворчатые моллюски, брюхоногие моллюски и полихеты. Объектами исследования послужили двустворчатые моллюски рода Mytilus st, брюхоногие моллюски рода Littorinidae st и многощетинковые черви семейства Arenicolidae вида Arenicola marina (пескожил). Полученные результаты представлены в таблице.
Содержание массовой доли нефтяных углеводородов в тканях гидробионтов
|
Организм |
Содержание НУ мг/кг вл. м. |
|
Mytilidae |
0,848 |
|
Littorinidae |
0,368 |
|
Arenicolidae |
0,198 |
Согласно литературным данным [6], общее содержание УВ в моллюсках из незагрязненных морских районов может составлять 1–3 мг/кг вл.м., как видно из таблицы, содержание массовой доли нефтепродуктов в тканях исследованных нами гидробионтов ниже. Поскольку, по сравнению с полученными нами в 2012–2013 гг. данными [2], уровни НУ в аналогичных видах гидробионтов значительно снизились, мы можем подтвердить вывод об очищении вод в районе отбора проб от загрязняющих углеводородов. Надо полагать, выброс отдельных МПА не приводит к существенному загрязнению вод в месте их выброса на берег. Эти результаты также свидетельствуют о том, что экосистема юго-восточной прибрежной части Онежского залива постепенно очищается от загрязнения.
Заключение
За прошедшие 13–14 лет после разлива нефтепродуктов прибрежная акватория юго-восточной части Онежского залива существенно очистилась от нефтяных УВ, уровень концентрации которых в водах у м. Глубокий лишь в отдельных точках отбора проб незначительно превышал ПДК. Это не замедлило проявиться в поведении белух: они стали ближе подходить к берегу на мелководье и использовать прибрежную часть акватории для циклических кочевок с приливо-отливными течениями. Однако белухи все еще продолжают гибнуть – число погибших белух в период 2009–2017 гг. достигло 12 особей. Значит произошедших перемен с загрязнением недостаточно для стабилизации состояния локального стада белухи и всей экосистемы в целом, для этого должны произойти еще какие-то перемены в экосистеме, такие как восстановление кормовой базы белух и т.д. Наши данные по исследованию возрастного состава камбалы в уловах свидетельствуют о том, что постепенное восстановление кормовой базы белух происходит. Так, если в 2012, 2013 гг. состав пойманных камбал состоял в основном из 3 генераций возрастом 2–4 года [2], то в 2016, 2017 гг. этот состав расширился до 5–7 генераций. Хотя в популяции речной камбалы (а именно этот вид доминирует в исследуемом районе) по-прежнему преобладает молодь (рис. 3). Снижение концентрации УВ в тканях бентосных организмов до нормы - также признак восстановления кормовой базы белух, поскольку, как известно, белуха питается не только рыбой, но и беспозвоночными. Употребление более чистых с экологической точки зрения объектов питания должно способствовать снижению смертности белух.
Таким образом, по результатам исследований, проведенных в юго-восточной части Онежского залива Белого моря в 2016, 2017 гг., можно отметить, что после нефтяного загрязнения 2003 г. экологическая ситуация здесь продолжает меняться, выходя, возможно, на новый уровень равновесия. До влияния последствий загрязнения на локальное стадо белух, обитающих в юго-восточной части Онежского залива (до начала гибели животных), численность его составляла 130–150 особей [1]. Но экологическая емкость района для верхнего трофического звена может измениться и стабилизироваться на новом уровне, поэтому неизвестно какая будет теперь численность стада, главное, должна прекратиться гибель белух, и экосистема должна прийти в равновесное состояние. Для контроля этого процесса потребуется непременное продолжение проведения исследований в районе.
Работа проведена при поддержке проекта УрО РАН №0410-2015-0027 и гранта РФФИ р_а № 17-45-290114.