Дискуссия затянулась до ночи. После живого обмена мнениями с агрономами все согласились, что в целом данные вполне обоснованы. Один из агрономов сообщил, что сельскохозяйственные специалисты уже рекомендовали местным фермерам подумать о возможности сокращения использования азотных удобрений. Несколько месяцев спустя этот самый агроном, один из ведущих сельскохозяйственных экспертов страны, был введен в состав Иллинойсского Совета по контролю за загрязнениями, где он предложил беспрецедентную в сельском хозяйстве США меру: регулирование государством использования удобрений. Наиболее существенной была реакция фермеров. Основываясь на своей превосходной научной интуиции, они дали ряд полезных
советов, касавшихся Дальнейшего развития наших исследование. Впоследствии несколько фермеров предложили использовать свей земли для экспериментальных исследований, имеющих целью установить, как повлияет Сокращение использования удобрений на содержание азота в дренажных водах. Но, возможно, самым радостным и значительным результатом дискуссии в средней школе Церро-Гордо стало то, что фермеры, то есть те, кто терпит наибольшие убытки от реформ в использовании удобрений, были не менее глубоко обеспокоены опасностью, грозящей водам Декейтера, чем представители медицины. Они дали понять, что они готовы рассмотреть любые предложения, которые помогут разрешить конфликт между потребностью Декейтера в качественной воде и их собственными жизненными интересами.
С тех пор наша работа пошла гораздо быстрее. Мы привлекли к решению широкого круга насущных проблем биологов, химиков, геологов, почвоведов, биохимиков, антропологов и экономистов. Мы изучаем распространенность метгемоглобинемии, чтобы оценить потенциальную опасность высокого уровня нитратов для здоровья детей. В то же время мы начали детальное изучение последствий, которые может иметь для фермеров сокращение использования удобрений.
Подобные исследования ведутся и другими учеными. Совсем подавно один из них, доктор Абрахам Гельперин из Иллинойсского университета, доложил результаты изучения детской смертности в различных графствах Иллинойса. Он сообщил, что в пяти графствах смертность маленьких девочек (но не мальчиков), родившихся в те месяцы, когда уровень нитратов был высоким (апрель, май, июнь), составляла 5,5 на 1000, а в месяцы, когда он был низким (август, сентябрь, октябрь), она составила 2,5 на 1000. Доктор Гельперин сделал вывод: эти данные свидетельствуют о том, что высокое содержание нитратов в воде, отмеченное в этих графствах, может влиять на смертность среди девочек.
Это может служить первым доказательством отрицательного воздействия интенсивного использования азотных удобрений на здоровье человека.
Полученные нами на полях Декейтера результаты имеют повсеместное значение. В Центральной Калифорнии интенсивное использование азотных удобрений привело к резкому увеличению содержания нитратов в колодцах, которые снабжают водой обширные площади. Подобные проблемы существуют в Израиле и Германии. Все это отражает непредвиденные последствия того факта, что важные технические достижения глубоко вторглись в окружающую среду, прежде чем мы осознали, что они не только способствуют развитию сельского хозяйства, но и несут в себе угрозу человеческому здоровью.
5. ВОДА ОЗЕРА ЭРИ
Наиболее вопиющим примером кризиса окружающей среды в Соединенных Штатах служит озеро Эри, громадное внутреннее море, размеры которого как бы символизируют незыблемость природы. Озеро Эри было главным природным ресурсом обширного района с полудюжиной крупных городов, 13-миллионным населением, мощной и разнообразной промышленностью, богатыми сельскохозяйственными угодьями и процветающим рыбным промыслом. Но в процессе создания всего этого богатства озеро так изменилось и оказалось настолько загрязнено, что природные биологические системы, составляющие ценность озера, почти полностью погибли. Судьба озера Эри дает представление о мере ущерба, который мы причиняем нашим природным ресурсам, создавая национальное благосостояние.
На протяжении последних десяти лет люди, жившие в окрестностях озера Эри, не могли не видеть его вырождения. Пляжи, которыми они наслаждались, теперь настолько загрязнены, что ими нельзя пользоваться каждое лето огромные массы разлагающейся рыбы и водорослей покрывают берег; когда-то искрящаяся водная порверхностъ покрыта нечистотами; нефть, сбрасываемая, в
один из его притоков, временами загорается. Биологический баланс озера Эри нарушен, и если озеро рока еще же погибло, то во всяко» случае оно поражено смертельным недугом.
Озеро Эри возникло 12000 лет назад. Оно было создано далеко выдвинувшимся ледником, который выдавил ложе Великих озер и потом растаял, заполнив образовавшееся углубление чистой водой. Минералы окружающих скал растворились в воде новорожденного озера, а потоки воды принесли в него те вещества, которые они вымыли из почвы прилегающих земель. Теперь могла зародиться биологическая жизнь озера. Микроскопические растения — водоросли — росли и размножались, создавая свою жизненную субстанцию из водорода, взятого из воды, азота и фосфора, образовавшихся в результате растворения азотных и фосфорных солей и углерода, усвоенного при поглощении углекислого газа атмосферы.
С развитием водорослей водная толща стала пригодной для воз-никновения сложного жизненного комплекса: мелкие животные организмы, которые питаются водорослями; рыбы, которые питаются водорослями; разлагающие бактерии, которые превращают органические отбросы растений и животных в неорганические вещества— углекислый газ, нитраты и фосфаты, — которые затем поддерживают рост новых водорослей. Все это образует основной пресноводный экологический цикл.
Судя но первым записям об озере Эри относящимся к семнадцатому веку, в нем обитало огромное и разнообразное рыбное население. Воды озера были чисты и бедны водорослями, потому что питательных солей хватало лишь на ограниченное количество растений, которые вдобавок интенсивно поедались животными организмами. В течение двух столетий озеро Эри оставалось в биологически равновесном состоянии.
Но в начале нынешнего столетия рыбаки озера Эри стали отмечать внезапные изменения в жизни озера. Началось с исчезновения американского осетра, превосходной ценной рыбы, с давних пор обитавшей в озере. До 1900 года озеро Эри давало ежегодно 5000 центнеров осетра, но в течение следующего десятилетия продукция упала до 380 центнеров и уже никогда не превышала этого уровня; в 1964 году было добыто лишь 20 центнеров. В 1920 году северная щука, которая до тех пор давала уловы порядка тысяч центнеров, полностью исчезла. В 30-х годах улов сига, который раньше составлял половину общего улова на озере Эри, упал с 70000 до 3800 центнеров и уже никогда не был выше; с 1960 по 1964 год годовой улов сига составлял 40 центнеров. В 40-х годах в озере исчезли кумжа и форель, а в 60-х годах та же участь постигла голубую щуку. Общий улов рыбы, в центнерах, почти не уменьшился с 1900 года, но теперь ценные породы рыб заменены «грубой» рыбой— окунем, карпом, сомом, сазаном и корюшкой (благодаря вне
запной ее инвазии из океана в 50-х годах). Выручка от улова резко упала.
Рыба дала первое предупреждение о том, что биология озера стала изменяться. Начало этого изменения относится примерно к 1900 году. В 1928 году Общество естественных наук города Буффало изучало озеро и отметило отсутствие существенных изменений в химии и биологии озера, которые могли бы привести к исчезновению рыбы. Одной из предполагаемых причин было загрязнение сточными водами и промышленными отходами городов, расположенных на берегу озера, но в отчете было сказано следующее: «Можно смело сказать, что озеро в целом на удивление свободно от загрязнений… Часто повторяющееся утверждение, что стоки реки Детройт и городов западного побережья загрязняют воды восточной части озера и приносят ущерб рыбному хозяйству, лишено основания. Нигде в открытой части oзepa не было обнаружено загрязнений — ни в водной толще, ни на дне».
Другой возможной причиной гибели рыбы могло быть недостаточное содержание в воде озера кислорода, необходимого для поддержания жизни наиболее активных видов. Уровень содержания кислорода в воде — очень чувствительный индикатор загрязнения. Когда неочищенные стоки поступают в озеро, они приносят с собой большое количество органических веществ. Чем больше органических веществ поступает в озеро, тем больше требуется кислорода для того, чтобы перевести их в неорганические соли; эта «биологическая потребность кислорода», или ВПК, служит, таким образом, мерой загрязненности воды органическими веществами.
Проблема кислорода в сильной степени зависит от характера циркуляции воды в озере. Кислород попадает в толщу воды с поверхности, которая соприкасается с воздухом и где достаточно света для производства кислорода за счет фотосинтеза. Это означает, что кислород может достичь более глубоких слоев озера только при условии хорошей вертикальной циркуляции. Когда озеро мелков — как это имеет место в западной части озера Эри, — волнение хорошо перемешивает водную массу и распределяет кислород по всему объему. Однако в более глубоководных районах, например в центральной части озера Эри, такая вертикальная циркуляция наблюдается лишь эпизодически.
В летние месяцы, особенно во время штиля, в центральной части озера Эри устанавливаются условия, препятствующие вертикальной циркуляции кислорода. Если ВПК в толще воды или у дна достаточно высока, то придонные воды могут полностью израсходовать свой кислород. Поэтому рыба, которая заплывает в придонный слой воды, потому что ей нужен холод, может не найти здесь достаточного количества кислорода. Многие виды рыб озера Эри проводят начальный период своего развития на дне озера, и они могут погибнуть, если содержание кислорода станет слишком низким. Вот
почему загрязнение от неочищенных стоков, которое увеличивая биологическую потребность кислорода озерных вод, может привести к низкому содержанию кислорода в придонных слоях озера в летние месяцы. Биологи составлявшие в 1928 году отчет об озеро Эри, знали об этом. Однако они обнаружили лишь небольшое снижение содержания кислорода в озерной воде и пришли к выводу о том, что количество сточных вод было недостаточно велико, чтобы повлиять на содержание кислорода в озере.
Биологи не могли найти правильного ключа к проблеме до 1953 года. Лотом этого года в западной части озера Эри, где обычно вода хорошо перемешивается в течение всего года, наблюдалась устойчивая стратификация, которая эпизодически имеет здесь место. На протяжении всего августа скорости ветра были необычайно ниэкими, небо было чистым, температура высокой. 1 сентября доктор Н. В. Бритт из Института гидробиологии Огайоского университета проводил исследования среди островов западной часта озера, измеряя температуру воды, содержание кислорода и изучая пробы ив придонных слоев озера. Его записи свидетельствуют о том, что в период с 1 но 4 сентября в западной части озера наблюдалась устойчивая температурная стратификация. В результате придонные воды озера стали лишаться кислорода: вместо обычного уровня, примерно 5 частей кислорода на миллион частей воды, придонные слои содержали только 1 часть кислорода и меньше.
Будучи экологом, доктор Бритт интересовался не только физической средой в озере, но также ее влиянием на озерные организмы. Особенно его интересовала майская мушка. Потому что майская мушка всегда была неотъемлемым элементом окружающей местности. Эти насекомые развиваются из личинок, устилающих дно озера, и каждое лето взрослые майские мушки с кружевными крыльями тучами поднимаются с Поверхности воды. Летними ночами они целыми полчищами осаждают источники света. Майская мушка, и взрослая, и личинки, — ценная пища для озерной рыбы. «Серая мушка», популярная среди рыбаков наживка, имитирует взрослую майскую мушку. Личинки могут жить только на тех участках дна, которые хорошо снабжаются кислородом.
Тщательные обследования дна, проведенные в западной части озера между 1929 и 1953 годами, показали, что личинки майской мушки являются самым распространенным видом донных животных. В среднем на квадратный метр поверхности дна приходилось от 300 до 500 личинок. 5 сентября 1953 года, выполняя станцию около острова СаутБэсс, доктор Бритт поднял пробу донных отложения. Эти отложения были промыты, в решете с очень мелкими ячейками, и животные, оставшиеся в решете, были идентифицированы и подсчитаны. Он обнаружил 93 личинки майской мушки в пробе с одной пятой квадратного метра дна (что полностью соответствует нормальной концентрации — 465 личинок на квадратный метр), но
все они были мертвыми. Личинки разложились лишь частично, и,
так как скорость разложения должна была быть высокой в условиях теплых летних температур в озере, доктор Бритт пришел к выводу, что личинки «погибли всего несколько часов назад, в крайнем случае несколько дней». По его мнению, они погибли из-за наблюдавшейся 1—4 сентября устойчивой температурной стратификации, которая привела к низкому уровню содержания кислорода в воде.
С 14 по 26 сентября в этой части озера была взята 61 проба дна. Там, где в предыдущие годы биологи насчитывали по нескольку сотен личинок майской мушки на квадратном метре дна, они нашли теперь в среднем 44. Доктору Бритту посчастливилось натолкнуться на критическую точку в биологии западной части озера Эри и сделать ее достоянием науки. Хотя в 1954 году количество личинок майской мушки несколько возросло, впоследствии они исчезли. Не увидишь теперь облачка майских мушек летними ночами у озера Эри.
В то время как личинки майской мушки весьма нуждаются в кислороде, другие донные животные, например мотыль, не столь требовательны к нему. Сравним состав донного населения западной части озера Эри в 1930 и 1961 годах. В 1930 году в донной фауне всюду преобладали личинки майской мушки. В открытой части озера их насчитывалось по нескольку сотен на квадратный метр, плотность их популяции уменьшалась только в зоне влияния загрязненных речных вод в районе Детройта, Толедо и Монро. Значительные популяции мотыля были зафиксированы лишь вблизи загрязненных речных вод. В 1961 году мотыль был обнаружен в больших количествах по всему озеру, и нигде не было больше нескольких личинок майской мушки на квадратный метр.
Эти данные свидетельствуют о том, что начиная с 1953 года уровень загрязнения западной части озера Эри стал настолько высоким, что придонные слои воды оказались лишены кислорода. Хотя неблагоприятная ситуация наблюдалась лишь в течение нескольких летних дней, этого было достаточно, чтобы совершенно изменить состав донного населения озера.
Более ранние данные о донных животных центральной части озера не столь подробны, но недавние исследования дали достаточно ясную картину. В то время как в наблюдениях 1928 года не было отмечено пониженного содержания или отсутствия кислорода в придонном слое, исследования, проведенные в период с 1955 по 1964 год, выявили серьезный кислородный дефицит. В 1964 году было зафиксировано, что на четвертой части общей площади дна озера содержание кислорода во время летней устойчивой температурной стратификации упало до 0—2 частей на миллион.
Таким образом, в 60-е годы западная и центральная части озера превратились из хорошо окисленных биологических систем в сис-
темы, бедные кислородом. Исчезла пища для рыб, и теперь, опускаясь летом в более холодные придонные воды, рыба погибает oт недостатка кислорода. Только в восточной части озера, настолько глубокой, что в придонных водах содержится достаточно кислорода даже в летний период устойчивой температурной стратификации рыба может найти прохладные воды, насыщенные кислородом в течение всего года. Впервые за свою 12-тысяче летнюю историю озеро Эри начало испытывать серьезный дефицит кислорода — что привело к роковым последствиям для населяющих его животных. Каковы возможные причины этого дефицита?
Биологи давно знают о том, что бактерии, разлагающие органические остатки, потребляют кислород. Практическое применение эти знания нашли в современных очистных сооружениях, в которых культивируются микробы, разлагающие отбросы в естественных водоемах. Процесс очистки начинается с удаления твердых взвешенных частиц. После этого начинается вторичная очистка в бассейне или прудоотстойнике, населенном разлагающими микроорганизмами и обычно искусственно обогащаемом кислородом. Здесь органические материалы, основные загрязнители сточных вод, при помощи микробиологического окисления переводятся в неорганические вещества. Если система работает хорошо, обработанная вода представляет собой разбавленный раствор неорганических продуктов очистки, среди которых больше всего нитратов и фосфатов. Потребность стоков в кислороде удовлетворяется во время вторичной очистки в бассейне с искусственным кислородным обогащением. После этого неорганические продукты очистки, ВПК которых равна нулю, можно сбрасывать в реки и озера, не опасаясь, что они изымут кислород, содержащийся в естественных водах. Промышленные отходы, например бумажных или консервных предприятий, которые также могут иметь высокую ВПК, можно очищать тем же способом, то есть превращая потребляющие кислород органические вещества в неорганические.
Суммарная масса органических отбросов, поступающих ежегодно в озеро Эри, требует для своего преобразования в неорганические соли около 90000 тонн кислорода. Возможное объяснение наблюдаемого последнее время кислородного дефицита в озеро состоит в том, что кислород изымается из воды в процессе бактериального разложения этих органических веществ. Эта версия может быть легко проверена, потому что детальные измерения кислородного дефицита летом 1964 года позволяют нам рассчитать минимальное количество кислорода, которое должно быть изъято из воды озера, чтобы привести к такому дефициту. Было установлено, что суммарный кислородный дефицит только придонных вод центральной части составил 130000 тонн кислорода. Этот дефицит образовался всего лишь за несколько недель, притом не во всем объеме озерной воды, а лишь в части ее, и, кроме того, oн должен был
частично возместиться за счет поступления кислорода в воды озера.
Это означает, что для окисления кислородпотребляющих веществ,
ежегодно поступающих в озеро Эри, требуется значительно больше, чем 130000 тони кислорода. Так как органические отбросы, попадающие в озеро в течение года, способны использовать лишь 90000 тонн кислорода, где-то в озере должен существовать значительно более мощный потребитель кислорода, который является главной причиной пагубно низкого уровня кислорода в последние летние сезоны. Путь к решению проблемы озера Эри лежит через раскрытие природы и местонахождения этого огромного, скрытого фактора потребления кислорода.
В его поисках мы должны вспомнить, что в результате первичной и вторичной очистки сточных промышленных вод почти все органические вещества (около 90 процентов), первоначально присутствующие в стоках, превращаются в неорганические продукты. Таким образом, почти вся масса потребляющих кислород органических отбросов, содержащихся в сточных водах, переходит в нитраты и фосфаты и сбрасывается в поверхностные воды, которые затем выносят их в море.
Сейчас уже ясно, что на озере Эри, так же как и в других загрязненных водных системах страны, число которых все возрастает, этот метод не дал ожидаемого эффекта. Большинство неорганических продуктов, сбрасываемых в озеро после очистки стоков, не выходит из озера Эри в море, а вновь превращается в органическую субстанцию, большая часть которой остается в озере и потребляет огромное количество кислорода, что столь катастрофически отражается на биологии озера.
Решающую роль в этом процессе играют водоросли. Одним из симптомов заболевания озера Эри служат появляющиеся каждое лето огромные зоны «цветения» водорослей. В это время обширные районы озера, где под действием избыточного количества питательных веществ бурно развиваются водоросли, имеют в буквальном смысле вид и консистенцию горохового супа. В последние годы гигантские колонии водорослей окрашивают поверхность озера на огромном пространстве, колоссальные массы водорослей выбрасываются на пляжи. Быстро разрастаясь, колонии водорослей столь же быстро погибают и насыщают озеро органическим веществом. Этот процесс, называемый эвтрофикацией, или переудобрением, и является основным виновником растущего кислородного дефицита озера Эри.
Недавно выполненные расчеты ярко демонстрируют всю серьезность проблемы эвтрофикации. Так, установлен текущий «бюджет» фосфатов для озера Эри. Количество фосфатов, поступающих в озеро с очищенными стоками и из других источников, оценивается в 80 тонн в день; река Ниагара за день выносит из озера 10 тонн; следовательно, за день в озере накапливается 70 тонн фосфатов (а
за год —25000 тонн). Этот фосфор остается в озере, потому что он служит материалом для бурного роста водорослей, стимулируемого избытком питательных веществ.
Естественно возникает вопрос: если каждый год в озеро приходит намного больше фосфора, чем уходит, куда деваются огромные его количества, которые должны накапливаться годами?
Одно из возможных объяснений состоит в том, что суммарная популяция водорослей с каждым годом пополняется новыми водорослями в соответствии с ежегодным пополнением запаса питательных веществ. Но это объяснение несостоятельно, хотя бы потому, что почти все водоросли, развившиеся в летние продуктивные месяцы, гибнут в октябре и ноябре. В действительности это и есть ключ к загадке исчезновения вещества: соли азота и фосфора добавляются к тем солям, которые уже накопились в озере в виде отмерших водорослей; после своей гибели они оседают на дно — и остаются там. В результате значительная часть отходов, попавших в озеро, накапливается на дне в виде остатков водорослей и других животных организмов. Так, вместо того, чтобы служить водным путем для выноса отходов в море, озеро Эри стало фильтром, который постепенно собирает на дне большую часть отходов, сбрасываемых в него годами. Иными словами, оно стало чем-то вроде огромной подводной помойной ямы.
К сожалению, химические и биологические процессы на дне озера Эри изучены не столь подробно, чтобы можно было судить об их влиянии на биологию озера в целом. Однако подобные исследования были проведены в озерной области на севере Англии. Они дают новые факты, очень важные для понимания будущего озера Эри. Понять до конца проблему озера Эри помогла работа английского ученого С. X. Мортимера (1941 год), в которой сравнивается химическое поведение двух форм железа, железа II и железа III, содержащихся в донных отложениях различных озер. Железо III образует нерастворимые соединения с веществами, содержащимися в иле; защищенное таким образом озеро может накапливать огромные массы кислородпотребляющих веществ в донном иле, не изымая кислород из выше лежащих слоев воды. Однако в отсутствие кислорода железо III превращается в железо II, которое не может связывать веществ донных отложений и позволяет им проникать в толщу воды. В летние месяцы, когда кислорода особенно мало, возникает опасность того, что защитный слой железа III разрушится — и тем самым биология озера подвергнется крайне неблагоприятному воздействию питательных для водорослей веществ, которые так долго накапливались в иле.
Все это означает, что использование озера Эри в качестве резервуара для сброса бытовых и промышленных органических отходов и сельскохозяйственных удобрений, поступающих с дренажньми водами, привело к огромной и все возрастающей кислородной за-
долженности перед донным илом. В течение многих лет специфическая химия железа позволяла избегать платежа по этой задолженности, которая накапливалась в течение 100 лет или даже больше. Но теперь озеро стало превышать предел прочности системы «железо III — железо II», которая предохраняла его от биологического бедствия. В результате в недалеком будущем, и скорее всего это произойдет в особенно жаркое и безветренное лето, озеро Эри может внезапно встать перед необходимостью расплатиться за вековую кислородную задолженность. Это было бы биологической катастрофой и со временем привело бы к почти полному исчезновению кислорода в большей части вод озера. На фоне подобной катастрофы нынешнее состояние озера показалось бы пустяком.
До сих пор мы рассматривали упадок живого населения озера Эри с чисто научной точки зрения. Но мы не можем не задать вопрос: чьими руками это было сделано? Отвечая па этот вопрос, часто ссылаются на простодушие или невежество или уклончиво говорят о каких-то стихийных, неконтролируемых силах.
Рассмотрим, например, одно из наиболее типичных «объяснений» плачевного состояния озера Эри — оказывается, оно пострадало от преждевременного наступления естественного процесса «старения». Эта идея очень удобна: она позволяет сбросить с себя бремя ответственности за гибель самоочищающей биологической системы озера, ссылаясь на то, что она все равно неизбежна. Основанием для подобных рассуждений является то, что все озера переживают очень медленный процесс перехода от относительной «неудобренности», богатого содержания кислорода к эвтрофному состоянию, потому что в них постепенно накапливаются питательные соли, которые веками поступают с прилегающих земель. Согласно этой точке зрения, озеро Эри страдает от преждевременной старости, проявляющейся в высоком содержании удобрений, обилии водорослей и недостатке кислорода; к этому через тысячу лет приходят все озера, просто с озером Эри это случилось- гораздо быстрее.
В этой связи уместно обратиться к вопросу о том, с какой скоростью происходят эвтрофные изменения в озере Эри. По крайней мере о некоторых аспектах биологии озера мы имеем достаточно хорошие данные, чтобы вернуться почти на сто лет в прошлое. Эти данные показывают, что содержание ряда веществ, присутствующих в отбросах — солей натрия, калия и кальция, — стало возрастать в водах озера Эри лишь с 1900 года. Сначала возрастание было постепенным, но с 1940 года оно резко ускоряюсь. Какое значение имеют эти изменения, становится ясно, если сравнивать их с соответствующими данными о Верхнем озере, которое больше озера Эри и относительно чистое, во всяком случае гораздо менее загрязнённое, чем озеро Эри. Эти данные не обнаруживают тех изменений в концентрациях солей, которые наблюдлись после1900 года в
* Это чрезвычайно важное исследование, которое, к сожалению, так редко принимается в расчет в дискуссиях по проблеме эвтрофикации, было выполнено Ф. Дж. Мэйкеретом в 1966 году. Доктор Мэйкерет изобрел остроумный способ определять по различиям в поведении двух металлов, железа и марганца, различие в содержании кислорода. Установив соотношение между содержанием железа и марганца в пробах донных отложений, можно установить относительное содержание кислорода в то время, кота вещество отложения впервые попало на дно. Датирование различных донных проб осуществляется с помощью стандартных геологических приборов. Па основе этих данных можно построить график содержания кислорода как функции геологического времени, прошедшего с момента образования озера. Если эвтрофикация действительно является следствием постепенного процесса старения, то графики должны показывать постепенное уменьшение содержания кислорода. Они этого не показывают; следовательно, озера становятся эвтрофными или очень вскоре после своего образования, или достигают этого состояния в результате человеческой деятельности. – -Прим. авт.
Таким образом, ни эвтрофное ныне озеро Истуэйт-Уотер, ни неэвтрофное озеро Уиндермор не дают каких-либо свидетельств постепенных изменений в сторону эвтрофикации. Сходные результаты были получены при изучении озера Линслей-Понд в Коннектикуте, которое часто приводится в пример в качестве озера, состарившегося естественным путем. Здесь, так же как и в случае с озером Истуейт-Уотер, содержание металла в донных отложениях показывает, что озеро стало звтрофным очень скоро после своего образования (ледникового происхождения, приблизительно 10000 лет назад), и с тех пор его состояние не изменялось.
Интервенция человека, а вовсе не усиление «природного» процесса эвтрофикации — вот единственная причина нынешнего вырождения озера Эри и его мрачного будущего. Вина целиком ложится на нас.
Другим источником путаницы — и, следовательно, отговорок — является относительная сложность процессов, ведущих к перепроизводству водорослей, или эвтрофикации, от которой идут все проблемы озера Эри. Для роста водорослей нужны три основных вида питательных веществ: углекислый газ, нитраты и фосфаты. Все они должны присутствовать в достаточных количествах. ‘Как только восполняется нехватка одного из них, включается триггерный механизм, то есть начинается стремительное развитие водорослей.
Таким образом, в зависимости от конкретных свойств воды какое-то из трех питательных веществ может оказаться «ответственным» за перепроизводство водорослей. Это триединство оставляет некоторый простор для тактики уверток, потому что в обществе твердо укоренилось идущее от науки мнение о том, что каждое следствие имеет единственную «причину». Так, когда производителям детергентов были предъявлены доказательства того, что детергенты сильно увеличивают содержание фосфатов в поверхностных водах и потому могут способствовать эвтрофикации, они стали сваливать ответственность за перепроизводство водорослей на нитраты. В то же время в ответ на утверждение о том, что нитраты, вымываемые с интенсивно удобренных полей, вызывают эвтрофикацию, представители сельского хозяйства переключают внимание на фосфаты. Совсем недавно было сделано «открытие», гласящее, что причиной цветения воды может быть углекислый газ; это действительно может иметь место, если нитраты и фосфаты присутствуют в воде в столь больших количествах, что водоросли не развиваются в той степени, в какой это могло бы быть при таких условиях, только потому, трех видов питательных веществ, если два других содержатся в определенном количестве.
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 18 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |