Черное море в масштабах планеты - уникальный водоем. В нем находится самое крупное скопление растворенного в воде сероводорода. Глубина Черного моря достигает двух километров, и только тонкий слой у поверхности, около 80-150 метров, насыщен кислородом, здесь растут водоросли и обитают животные. Основная же толща воды - ядовитый сероводородный слой, в котором могут выжить лишь особые бактерии.
О существовании сероводородного слоя ученым известно с 1890 года, когда его открыл русский геолог Николай Андрусов. За последние 50 лет уровень кислорода в Черном море сократился почти вдвое, вода теплеет, а бескислородные воды поднимаются все ближе к поверхности. Море стоит на пороге необратимых изменений в экосистеме.
Наблюдения как севастопольских, так и зарубежных ученых показали, что начиная с 2019 года в Черном море полностью исчез холодный промежуточный слой, который находился у нижней границы кислородной зоны. Этот слой важен для жизненного цикла холодноводных видов зоопланктона - крошечных рачков, которые являются основной кормовой базой для черноморского шпрота и анчоуса - знаменитой хамсы.
- Этот слой имел температуру 6-8 градусов и позволял существовать рачкам и шпроту, который их ест, - рассказал "Российской газете" кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела функционирования морских экосистем Института биологии южных морей (ИнБЮМ) РАН Виктор Мельников. - Теперь этот слой полностью исчез, растворившись в окружающих водах при температуре около 9 градусов. Как следствие, температура поверхностных вод продолжает подниматься. Что серьезно ухудшает среду обитания для всех холодноводных видов. Все это происходит на фоне стремительного подъема бескислородных вод почти по всей акватории Черного моря.
В результате холодноводный зоопланктон оказался близко к поверхности и потерял естественное укрытие в глубинах моря, став легкой добычей для хищников - анчоуса и шпрота. Но и шпрот также стал уязвим. Биолог Татьяна Климова установила, что раньше этот вид нерестился в Черном море в декабре, а сейчас - с сентября по май. Икринки стали мелкими, более доступными для хищников.
Виктор Мельников в соавторстве с замдиректора Морского гидрофизического института РАН Еленой Васечкиной разработали математическую модель и показали, что из-за подъема уровня бескислородной зоны в Черном море могут произойти кардинальные нарушения пищевых связей в экосистеме. Их исследование было опубликовано в научном издании Journal of Marine Systems.
- По нашим расчетам, через 25 лет верхняя граница бескислородной среды в центре Черного моря поднимется еще на 10 метров. Сейчас она находится на глубине 70-80 метров, а будет, соответственно, на глубине около 60-70 метров, - сообщил Мельников. По данным севастопольских ученых, до 1980-х годов бескислородные воды начинались на глубине около 130 метров. Затем этот слой стал быстро приближаться к поверхности и более чем за 40 лет поднялся на 50 метров. При этом общее количество кислорода в Черном море сократилось на 44 процента. Эти изменения вызваны загрязнением моря удобрениями и пестицидами, уничтожением филлофорного поля Зернова, донного траления. До 2000-х годов основным негативным фактором было антропогенное воздействие, а затем началось климатическое. Температура поверхностных вод стала повышаться, что ускорило уменьшение кислородного слоя. По некоторым прогнозам, к 2099 году температура поверхностных вод в Черном море повысится в среднем на 3,7 градуса.
- Недавно вышло скандальное интервью турецкого вулканолога Османа Бекташа, который заявил, что Черное море погибает, так как скоро произойдут мощные выбросы сероводорода, - говорит Виктор Мельников. - Подобных сенсаций о его гибели было уже много. Сейчас, по нашим оценкам, до зоны, где находится опасная зона сероводорода, более 140 метров, то есть на большой глубине. А потому могу с уверенностью сказать, что человеку нечего бояться.
Мельников подчеркивает, что в итоге потепления вся живность в Черном море серьезно изменится. Появятся другие виды - тепловодные "вселенцы" из других районов Мирового океана. Они уже попадают в Черное море и интенсивно размножаются. Также увеличится количество желетелых видов, особенно медуз.
Вообще, если обратиться к последней истории моря, то можно сказать, что человек сделал немало для сокращения ареала обитания животных, сложившегося здесь веками. В середине XX века в северо-западной части моря стали в промышленных масштабах добывать красную водоросль филлофору для изготовления йода и агар-агара. К 1970-м было полностью уничтожено филлофоровое поле Зернова - нерестилище для множества видов рыб, существовавшее несколько тысяч лет. Была нарушена естественная способность моря к самоочищению. Затем произошла "зеленая революция" - переворот в сельском хозяйстве, началось активное применение удобрений. В районе бывшего поля Зернова ученые фиксировали гигантские заморы рыбы, которые стали часто повторяться. Еще одним ударом по экосистеме мелководного шельфа стали донные траления в бесконтрольные 1990-е, когда вылавливалось все живое от поверхности до дна.
- К 1970 году основная масса крупной рыбы в Черном море уже была уничтожена, - говорит Виктор Мельников. - "Шаланды, полные кефали" - это о чем? Костя утром выходил из Одессы, за 4-5 километров от берега у него стояли сети, и он к обеду уже набивал несколько лодок крупной кефали размером 30-40 сантиметров. Потом привозил в Одессу, сдавал оптовику на Привоз, получал деньги и шел в пивную. А сейчас вы такую рыбу в Черном море не увидите. Из-за деятельности человека в Черном море исчезла крупная рыба, а теперь под угрозой и мелкая, считают ученые. Количество кислорода продолжит уменьшаться, и рыбу будет проще добывать. Чтобы этого избежать, нужно внести изменения в природоохранное законодательство с учетом уникальных особенностей Черного моря, заключить новые международные соглашения о бережном отношении к экосистеме.