CC BY
70
Люшвин П.В.
УДК 597:57.045
Влияние дегазации Земли на каспийское рыболовство
Люшвин Пётр Владимирович, кандидат географических наук, консультант ООО «ЛИКО»
E-mail: [email protected]
Активизация сейсмической деятельности часто приводит к переформированию разнообразия и численности скоплений гидробионтов. Основной причиной является многократное увеличение при землетрясениях содержания крайне токсичного для аэрофильной биоты метана. Метаногенные стрессы приводят к раскосячиваниям рыб, нежизнестойкости молоди, нарушениям репродуктивных функций, гибели аэрофильного зообентоса. На этом фоне наблюдаются всплески добычи падальщиков - ракообразных. Сейсмообусловленность развития биоты проявляется и в пищевой цепочке - уменьшении упитанности бентофагов в сейсмичные годы, спаде боя тюленей спустя 5-7 лет после сейсмичных лет в местах их зимовки.
Ключевые слова: метан, землетрясения, аэрофильные, рыбы, бентос.
С давних времен люди фиксировали заморы рыб при землетрясениях, определились с основным сей-смострессовым фактором - болотным газом (основу которого составляет метан). Подметили, что в весеннее половодье аэрофильные рыбы необычайно возбуждены. При заболачивании аэрофильные рыбы замещаются на менее зависимых от аэрации. Например, форель на сиговых и далее на карася.
Метан поступает в водоёмы через разломы земной коры, из вулканов, сипов, газогидратов, мягкого осадочного чехла, с болотными водами, а также в результате жизнедеятельности биоты и газообмена между водой и атмосферой. В открытых акваториях его концентрация обычно менее 10 мг/л, что не лимитирует развития гидробионтов (в сотни раз ниже ПДК - 0,01 мг/л). В местах подповерхностных скоплений углеводородов и в заболоченных эстуариях содержание метана сопоставимо, а порой, и превышает ПДК. При активизации сейсмической деятельности взмучивается осадочный чехол, активизируются разломы земной коры. В результате над эпицентрами землетрясений, вулканами, у аварийных буровых концентрации метана превышают ПДК в десятки и сотни раз, что приводит к массовой гибели и нарушениям в жизнедеятельности аэрофильных гидробионтов. Объемы метана, поступающие в сейсмоспокойные годы в Каспийское море, оцениваются в 0,5 млрд. м . При активизации подводного вулканизма образуются острова, из воды бьют фонтаны огня, только за одно извержение эмиссия метана достигает 0,5 млрд. м . Действующих вулканов в Каспийском море более сотни . Транзитом через охотоморские воды в атмосферу поступает ~ 1 млн. т. метана в год .
Массовые сейсмогенные воздействия на гидробионтов зависят от объемов и площадей эмиссии метана, глубины и интенсивности перемешивания, а также от дегазации в различные периоды развития гидробионтов.
О поступлении метана в водоемы можно судить по аналогии с его поступлениями в атмосферу над сушей и мелководьями. Из анализа спутниковых глобальных суточных карт следует, что концентрация метана в атмосфере составляет ~1,4±1,8 10-4% от объема газов атмосферы4. Концентрация эпизодически возрастает в 1,2^2 раза над заболоченными территориями, эпицентрами. Четкой зависимости между магнитудами (М) землетрясений и концентрациями метана в атмосфере нет. Содержание метана в мягких грунтах постоянно меняется, в
1 Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. М.: ВНИРО, 1997. 349 с.
2 Гулиев И. С. Зональность природных газов Азербайджана и газогеохимические методы поисков месторождений нефти и газа. Автореферат... канд. геолого-минералогических наук. М., 1978. 24 с.; Якубов А.А. и др. Каталог зафиксированных извержений грязевых вулканов Азербайджана (за период 1810-1974 гг.). Баку: АН Азербайджанской ССР, 1974. 33 с.
3 Обжиров А.И. Миграция углеводородов из недр к поверхности и формирование нефтегазовых залежей и газогидратов в Охотском море в период сейсмо-тектонических активизаций // Материалы Всероссийской конференции «Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть, газ и их парагенезы» 22-25 апреля 2008 г. М.: ГЕОС, 2008. С. 359-362.
4 Каталог FTP /TES/ на l4ftl01.larc.nasa.gov. [Электронный ресурс]. Режим доступа: ftp://l4ftl01.larc.nasa.gov/TES/
Введение
том числе и за счет сезонного хода - чем выше температура среды, тем интенсивнее развитие метанобразую-щих бактерий, «запасенный» метан «вытряхивается» форшоками .
Массовых измерений содержания метана в морях нет. Масштабность сейсмострессовых воздействий на гидробионтов приходится оценивать поиском аналогий в их поведении в зависимости от места, числа и энергии региональных землетрясений. Вести такие работы следует с учетом миграций гидробионтов, их возрастного и полового состава, глубины и интенсивности перемешивания вод, особенностей разломной сети. Информативным бывает и опрос местных жителей .
В периоды роста или, напротив, резких падений численности гидробионтов следует раздельно оконтури-вать сейсмоспокойные и сейсмоактивные акватории. Их наложение позволяет идентифицировать области, в которых наблюдаются сейсмострессовые явления от землетрясений в тех или иных местах, оценивать сей-смострессовые пороговые магнитуды . Например, стабильность содержания метана в атмосфере балхашского региона даже при землетрясениях с М ~ 6 обусловлена преобладанием базальтов в осадочном чехле. Из-за отсутствия масштабной сейсмо дегазации метана в о. Балхаш отсутствуют массовые квазисинхронные спады уловов аэрофильных леща, судака и сазана. Новоземельские землетрясения сопровождаются дегазацией (осадочный чехол состоит из известняков и сланцев, при сжатии и разогреве которых выделяется метан). Вследствие этого в печорском регионе после землетрясений морская рыба сайка нехарактерно «жмется» к речным водам, в последующие годы наблюдается резкое процентное сокращение её молоди . За этими землетрясений в низовье р. Печоры происходит спад уловов сига и хариуса на фоне роста уловов карася. В среднеазиатских озерах перед землетрясениями рыбы «жмутся» к удаленным от эпицентров краям водоемов, выбрасываются на берег . Даже после одного землетрясения с М > 3 в Азовском море или на Таманском полуострове биомасса аэрофильного зообентоса в Азовском море сокращается в разы. Отметим, что землетрясения с эпицентрами западнее Керченского пролива не приводят к ощутимым спадам биомассы азовского зообентоса. Сей-смострессовая угнетенность бентоса наблюдается и в Каспийском море. В сейсмоспокойные годы в Северном Каспии бентофаги потребляют до 20% бентоса, в сейсмоактивные - до 90%. Вследствие бескормицы бентофаги при возможности избегают акватории, где в последние 3-9 месяцев были сейсмострессы для бентоса. При невозможности - худеют. Так, например, при активизации землетрясений в азовочерноморском, каспийском и амурском регионах осетровые ста-
Осетр русский (лат. Acipenser gueldenstaedtii Brandt)
новятся менее упитанными, в их пищевом тракте наблюдается экстремально высокое содержание грунтов . Хозяйственно имитацию сейсмострессовых явлений используют на островах Фиджи, где в соленых озёрах водится разновидность макрели - ава.
После икрометания жители входят в озера и всячески мутят донный ил. Из ила выделяется природный газ. Полуотравленные рыбы всплывают на поверхность, где их и добивают. Затем в воде вновь появляется кислород, а взболтанный водный ил дает молодняку первый корм7.
Сопоставление характеристик развития скоплений гидробионтов с сейсмической активностью
Анчоусовидные кильки - самые массовые рыбы в Каспийском море. В сейсмоспокойные периоды запасы килек были устойчивы, существовавший пресс промысла не оказывал существенного влияния на их воспроизводство. Значимые изменения воспроизводства, упитанности, полового и возрастного состава килек за 50 лет исследований не удалось связать ни с температурой среды в период нереста (зимней температурой воздуха в г. Красноводске), ни с кормовой базой в нагульный период . Ясность стала появляться лишь после анализа ситуаций, связанных с массовыми заморами килек . Так, например, по сообщениям из КаспНИРХа 10-15 июля 2004 г. вдоль восточного берега Среднего Каспия море без усиления ветра помутнело, поверхность
Килька анчоусовидная (лат. Clupeonella engrauliformis (Borodin))
1 Глаголев М.В. Болотообразовательный процесс. Роль болот в круговороте СО2 и СНф Томск, 2010. 111 с.; Люшвин П.В. Реакция атмосферы на эмиссию метана из Земли // Тезисы докладов VIII открытой Всероссийской конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва, ИКИ РАН, 15-19 ноября 2010 г. М.: ИКИ РАН, 2010. С. 270-271.
Икея М. Землетрясения и животные. От народных примет к науке. М.: Научный мир, 2008. 320 с.
3 Люшвин П.В., Коршенко А.Н., Катунин Д.Н., Станичный С.В. Активная роль метана в распределении гидрохимических
характеристик вод окраинных морей // Рыбное хозяйство. 2010. № 4. С. 57-60.
Люшвин П.В., Сапожников В.В. Зависимость состояния популяций гидробионтов арктических и аридных акваторий от сейсмической активности регионов // Тезисы докладов международной научной конференции «Современные климатические и экосистемные процессы в уязвимых природных зонах (арктических, аридных, горных)» 5-7.09.2006. Ростов-н/Д, 2006. С. 132-134.
Люшвин П.В. Стрессовые и комфортные условия развития рыбных популяций // Рыбное хозяйство. 2008. № 6. С. 42-50. Люшвин П.В., Карпинский М.Г. Причины резких сокращений биомасс зообентоса и их последствия // Рыбное хозяйство. 2009. № 5. С. 65-69.
7 Так ловят рыбу на Фиджи/ [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://botinok.co.il/node/48542
8 Приходько Б.И. Методы оценки запасов анчоусовидной кильки, их колебаний и причины омоложения промыслового стада в последние годы // Труды ВНИРО, 1967. Т. LXП. С. 219-230; Седов С.И., Парицкий Ю.А., Колосюк Г.Г. Состояние запасов килек в Среднем и Южном Каспии и прогноз их вылова на 2003 г. // Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 2001 год. Астрахань: КаспНИРХ, 2002. С. 336-340.
9 Катунин Д.Н, Голубов Б.Н., Кашин Д.В. Импульс гидровулканизма в Дербентской котловине Среднего Каспия как возможный фактор масштабной гибели анчоусовидной и большеглазой килек весной 2001 г. // Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 2001 год. Астрахань: КаспНИРХ, 2002. С. 41-55.
воды покрылась мертвой килькой.
Водолазы наблюдали песчаное дно, словно перепаханное тракторами. Причина этого в сейсмогенных явлениях связанных с землетрясением (М ~ 3,6) 11 июля восточнее г. Красноводска. От эпицентра землетрясения вдоль восточного берега моря тянутся разломы земной коры до островов Кулалы. Эти разломы являются частью волновода, что идет от Копетдага в сторону Новой Земли. При землетрясениях в Копет-даге трещат дома в окрестностях Саратова . По спутниковой информации 11 июля 2004 г. удалось зафиксировать сейсмогенные явления в атмосфере (полосы локальных минимумов водяного пара, трассировавших разломы земной коры, в них находились сгустки сухой атмосферной пыли) и в гидросфере (активизация подводного грязевого вулканизма на Апшеронском пороге ).
Из сопоставлений числа зафиксированных региональных землетрясений М ~ 3^7 с количеством сеголеток анчоусовидной кильки оказалось, что величина коэффициента корреляции между ними R > /-0,7^0,8/, что указывает на существование обратной связи (рис. 1 а, б). В годы резких спадов воспроизводства, например, в 1955-1957 гг. у килек наблюдались массовые пропуски нереста . Объяснить это ихтиологи не смогли никакими традиционными биотическими и абиотическими факторами. Связей с сейсмострессами не искали, хотя именно в те зимы были землетрясения у иранского берега вблизи нерестовых акваторий. Анализ последующих ситуаций с массовыми пропусками нереста показал следующее: в сейсмоспокойных условиях (1995 г.) упитанность половозрелых килек составляет 0,7%; после массовых землетрясений зимой 2000-2001 гг., когда произошли масштабные заморы килек, начались пропуски нереста подавляющей частью материнского стада. Упитанность половозрелых килек сначала снизилась на 0,03-0,1% (рис. 1 в, г). Через год-два упитанность увеличилась до 0,8%. Длина килек стала превосходить максимально описанную в атласах-определителях рыб - 15,9 см. Половое соотношение, с равного в сейсмоспокойные периоды, сместилось, как и после сейсмострессов 1976 г., в сторону самок . Такой рост упитанности и размеров килек на фоне выедания её кормовой базы вселенцем гребневиком обусловлен отсутствием энергозатрат на развитие половых продуктов .
Массовые пропуски нереста аэрофильными рыбами и смещение полового состава в сторону самок эпизодически наблюдаются повсеместно. Например, у воблы в Северном Каспии , сельдей и окуней , у ранее нерестившейся северо-восточной арктической трески в Баренцевом и Норвежском морях . В стрессовых условиях у камбалы в Азовском море половой состав смещается в сторону самок .
кильки в возрастных группах
-число землетрясений Рис. 1. Соотношение между урожайностью анчоусовидной кильки, % самок и упитанностью рыб с числом землетрясений.
1 Огаджанов В.А., Маслова М.Ю., Огаджанов А.В. Саратовский геодинамический полигон // Землетрясения Северной Евразии в 1995 г. Обнинск, 2008. С. 255-264.
2 Люшвин П.В. Спектральные характеристики сейсмогенных облаков // Исследование Земли из Космоса. 2009. № 2. С. 19-27.
3 Приходько Б.И. Методы оценки запасов анчоусовидной кильки, их колебаний и причины омоложения промыслового стада в последние годы //Труды ВНИРО, 1967. Т. ЬХП. С. 219-230.
4 Забарлиева Т.С., Гаджиев Р.В., Ахундов М.М. и др. Характеристика питания килек на акватории западного прибрежья Среднего и Южного Каспия в новых экологических условиях // Рыбохозяйственные исследования на Каспии / Результаты НИР за 2005 год. Астрахань: КаспНИРХ, 2006. С. 157-164; Костюрин Н.Н., Парицкий Ю.А., Зыков Л.А. и др. Оценка состояния запасов и промысла каспийских морских рыб // Там же. С. 273-289; Зеленков В.М. Особенности формирования индивидуальной плодовитости у беломорской сельди и обыкновенного окуня // Труды ЗИН. 1990. Т. 227. С.43-50.
5 Парицкий Ю.А., Зыков Л.А. Методика оценки возможного допустимого улова анчоусовидной кильки по величине промыслового запаса и промыслового усилия // Материалы международной научно-практической конференции «Комплексный подход к проблеме сохранения и восстановления биоресурсов Каспийского бассейна». Астрахань, 13-16 октября 2008 г. Астрахань, 2008. С. 125-128.
6 Кошелев Б.В. Экология размножения рыб. М.: Наука, 1984. 309 с
7 Семенов В.В. Резорбция ооцитов у сельдей рода Сіиреа // Исследования фауны морей. 1975. Т. XVI (XXIV). С. 179-184.
8 Оганесян С.А. О периодичности размножения баренцевоморской трески // Материалы отчетной сессии по итогам НИР ПИНРО 1992 г. Мурманск: ПИНРО, 1993. С. 76-90.
9 Сырьевые ресурсы Черного моря. М.: «Пищевая промышленность», 1979. 323 с.
Такой сценарий развития гидробионтов в целом характерен в сейсмоактивных акваториях с мягким осадочным чехлом. Без учета сейсмострессовых явлений редко удается выявить зависимость пополнения гидробионтов от биотических и абиотических факторов.
Пример тому отсутствие устойчивых связей между численностью личинок северовосточной арктической трески с температурой среды и кормовой базой1.
В куринском регионе в сейсмоспо-койные 1989-1994 гг. в скоплениях сазана, воблы и кутума наблюдались особи младших возрастов, преобладали самцы.
Через три года после массовых землетрясений 1995 г. рыбная молодь кутума и рыбца исчезла, численность самок стала подавляющей, при этом их упитанность была значительно выше средней (рис. 2).
У воблы несопоставимо с предыдущими годами половое соотношение сместилось в 1,5 раза в пользу самок, увеличилась её масса что, как отмечают гидробиологи, возможно при богатой кормой базе и отсутствии конкурентов в питании. С ослаблением сейсмической активности к 2001 г. у воблы, кутума, кефали и бычков появилась молодь, 90% особей кутума составляли самцы2. Объяснить такую цикличность в репродукции, половом составе, упитанности материнского стада рыб гидробиологи не смогли никакими традиционными биотическими и абиотическими факторами и объявили феномен не имеющим аналогов. Хотя подобное в регионе на фоне активизации землетрясений фиксировалось неоднократно .
Если же перечисленные особенности развития гидробионтов сопоставить с сейсмической деятельностью, то оказывается, что всегда после активизации землетрясений в аэрофильных рыбных скоплениях пропадала молодь, начинали преобладать самки, причем упитанные, что обуславливалось сейсмо-генными нарушениями репродуктивных функций. Рыбная молодь с преобладанием самцов массово появлялась только через годы после землетрясений от рекрутов, не попавших под сейсмострессы. В анализируемом перечне куринских событий важно отметить, что локальные минимумы уловов сельди были в годы нескольких землетрясений в 1995 и 1997 гг. В 1996 г. энергия единичного землетрясения (М = 5,4) вдвое превышала суммарную энергию всех землетрясений соседних лет, однако уловы 1996 г. превзошли вдвое уловы соседних лет. Это говорит в пользу того, что неоднократные сейсмострессы более негативно сказываются на уловах, чем разовые, но более сильные, из-за метаногенных раскосячиваний .
Продлить ряды сопоставляемых данных проблематично вследствие того, что с распадом СССР сократились зоны ответственности российских ихтиологов и сейсмологов. Однако сегодня возможно идентифицировать сейсмогенную эмиссию метана .
Дагестанские ихтиологи считали, что к 90-м гг. XX в. полупроходные рыбы приспособились к размножению в Кизлярском заливе. Уловы были хорошо прогнозируемы и росли с 1994. по 1998 гг. (рис. 3 а). Однако в 1999 г. добыча рыб (леща, сазана, щуки и воблы) непредсказуемо (и необъяснимо ихтиологами в дальнейшем) упала почти в полтора раза. Промысловых концентраций рыб в этот год не наблюдалось кроме второй декады мая. В последующие годы на фоне спада урожайности средний возраст рыб увеличился на 0,5-1,5 года по сравнению с
1 Карамушко О.В. Использование косвенных показателей условий питания в анализе динамики численности рыб на ранних этапах онтогенеза // Рыбное хозяйство. 2007. № 1. С. 65-67.
Кулиев 3.M., Зарбалиева Т.С. Динамика запасов промысловых рыб у азербайджанского побережья Каспия // Рыбохозяйственные исследования на Каспии / Результаты НИР за 1999 год. Астрахань. 2000. С. 136-153; Кулиев З. M., Зарбалиева Т.С., Джафаров ФМ., Гусейн-заде ВЖ. Состояние биоресурсов в Среднем и Южном Каспии. Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 2001 год. Астрахань: КаспНИРХ, 2002. С. 331-335.
3 Mаxмyдбеков А.А. Сельдяная путина 1946 г. в Азербайджане // Рыбное хозяйство. 1946. № 9. С. 6-10; Mаxмyдбеков А.А. О методах оценки запаса и прогноза уловов промысловых рыб азербайджанского района // Труды ВНИРО, 1967. Т. TXTT. С. 213-218.
4 Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. M.: ВНИРО, 1997. 349 с.
Каталог FTP /TES/ на l4ftl01.larc.nasa.gov...
90
ь
60
4
О.
Ш
О
Е 30
4
\а
А 1 <
У 1
>5 5 т
X Ф О К й
12 CL 1- ■ Ф СМ 12 Г 39
I 9 9?
'б Ф О 6 ^
О ° L.
3 О . 3 Ї
2 7 Q X о" 38
' б Х / 1
' О* Ж ч X ■ ^ д *Дд
1994
1997 1998 годы
48,5
49,0 49,5 в.д.
1995 1996
вылов рыб, т. в обла -н- с аза н -±- с ел ьдь ~»н~ кефа ль
----число землетрясений
-^-энергия, 10**12 Дж (1_дЕ=4,8+1,5*М)
Рис. 2. Сопоставление уловов рыб в куринском регионе с числом и энергией землетрясений (а). Эпицентры землетрясений 1989-1998 гг. (б).
эпицентры землетрясений
Х1989 11993 Д1995 ♦ 1996 ♦ 1997 01998
Вобла (каспийская плотва,
лат. Rutilus rutilus caspicus)
-Щ
Кутум (лат. Rutilus frisii kutum)
Кефаль (лат. Mugil) Каспийский рыбец (лат. Vimba)
§300
уловы рыб в Кизлярском заливе и у Крайновского побережья, тыс.т вылова промыслового запаса —число землетрясений 300Т
о 200
S
100
о 200
0
1 1100
6 / \ /
А —"*
20
15 ш
10 і
2003 годы
§ 1997 1999 2001
динамика уловов, т. —л— сазан, карась
колличество сеголетков, млн шт. —в— сазан, -А- карась --------------число землетрясений
Рис. 3. Сопоставление уловов рыбы, промысловой эффективности, % вылова промыслового запаса в Кизлярском заливе и у Крайновского побережья с числом землетрясений в нижнем течении рек Терека и Сулака (а); динамика уловов и численность сеголетков сазана и карася, число землетрясений (б).
Сазан (лат. Cyprinus carpio)
Карась (лат. Carassius) 1 ооопл————18
б /
і и д h к \
\у\ У А * -
-1 г\ V -•ч \
12£
ф
ц
2
6Й
03-
-----разрывные нарушения
О источники термальных вод серый тон - подземные воды * эпицентры землетрясений
1986 1988 1991
Биомасса бентоса(>10 метров),г/м2
- ■ - Дрейсена -А- Монодакна —С^Митилястер —С— Нереис ■ Ракообразные _ —Число землетрясений
Рис. 4. Схема гидротермальных аномалий (а). Биомасса бентоса в приглубой западной части Северного Каспия в сейсмоспокойные годы и в сейсмоактивный 1988 г. (б).
относительно сейсмоспокойным периодом 1994—
1998 гг.1. Если учитывать сейсмогенные факторы, то феномен
1999 г. вполне объясним. Год был экстремально сейсмоактивным, с января по сентябрь почти ежемесячные землетрясения приводили к раскосячиваниям (рис. 3 б). Сейсмоспокойным был только май, когда и наблюдался подход рыб к берегу. Дальнейшее все происходило по «куринскому» сценарию - спад воспроизводства, а затем и уловов аэрофильного сазана, рост уловов и воспроизводства резистентного к кислороду карася. После относительно сейсмоспокойных 3-5 лет к 2003-2005 гг. ситуация с молодью начала выправляться. Косвенным подтверждением сейсмозаражения терского региона являются то, что именно в ходе весенней съемки 1999 г. зарегистрировано снижение показателя чистой продукции в вытяжке грунтов до 50% проб от контроля, что на 30% меньше, чем в соседние менее сейсмоактивные годы2.
Повышенные концентрации метана оказывают негативное влияние не только непосредственно на рыб, оказавшихся в активизированных ГПЗ, но и на их кормовую базу - аэрофильный бентос, который также подвержен сейсмострессам. В грунтах Северного и Среднего Каспия наблюдаются аномально высокие концентрации метана (0,02-4 мг/л). Сей-смострессовые явления в мористой северной части моря происходят вдоль разломов земной коры. Так, например, в 1988 г. отмечено катастрофическое снижение биомассы донной фауны в глубоководной части Северного Каспия. На этих обширных площадях осталось 1,5-2% от общего количества донных животных в предшествующие и последующие годы. Резкое снижение количества бентоса нельзя объяснить интенсивным выеданием его рыбами, так как в этот период глубоководный район не являлся нагульным пастбищем моллюскоедов-осетровых. В 1989 г. пошла в рост биомасса во всех группах бентосных беспозвоночных почти до уровня прошлых лет (рис. 4)3. Рост биомассы бентоса в 1989 г. был на фоне значительного повышения численности осетровых.
Аналогичные отклики на сейсмострессовые явления были летом 1999 г. в поведении рыб бенто-фагов после февральского махачкалинского землетрясения с магнитудой 3,9 - спад уловов леща на 20-30% и воблы на 50-70%. Причем наибольшие спады были в Терско-Каспийском районе. В это же лето наблюдалось резкое уменьшение численности осетровых у Западного побережья Среднего Каспия за счет их перераспределения в восточную часть Северного Каспия и в Южный Каспий4.
Наличие совместных тенденций развития упитанности половозрелых осетровых и кормовой базы в Каспийском море отмечалось неоднократно: вдоль восточного побережья Каспийского моря наиболее часто встречались севрюги с коэффициентом упитанности значительно ниже, чем у противоположно-
1 Омаров М.О., Абдусамадов АС., Столяров И.А и др. Состояние запасов и прогноз вылова промысловых рыб на 2001 г. в дагестанском районе Каспийского бассейна // Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 1999 год. Астрахань, 2000. С. 119-131.
Гаранина С.Н. Определение качества вод и грунтов рек Терек, Сулак и сбросных каналов за период с 1998 по 2003 гг. методом биотестирования с использованием фитопланктона как тест-объекта // Рыбохозяйственные исследования на Каспии / Результаты НИР за 2003 год. Астрахань. 2004. С. 94-97.
Люшвин П.В., Карпинский М.Г. Причины резких сокращений биомасс зообентоса и их последствия // Рыбное хозяйство. 2009. № 5. С. 65-69.
4 Экологическая политика ОАО «ЛУКОЙЛ» на Каспийском море. Т. 1. Астрахань, 2000. 133 с.
| 0,90[
I
" и
£ го^о-0 « с 2
У ю 0,30
I- о 1 С1 I я1 ? о
£ -■- Коэффициент использования -В- £ бентоса по биомассе, % о -±-Запас бентоса в июле, тыс.т * 1 -♦-Число землетрясений
■
■
б
\ \/ 1
8 =5 5 I
6Я
Ч щ
ц
X
2 <в
* О О
ой
1948 1950 1952 1954 19561958 5
го побережья. Указанные отклонения можно объяснить лишь особенностями кормовой базы, так как у восточного берега Каспия биомасса значительно меньше, чем на западе. В годы резких снижений биомассы бентоса пищевые отношения между рыбами-бентофагами обостряются, конкуренция за пищу увеличивается, что сразу же влечет за собой снижение темпа роста, более высокое воздействие выедания на бентос.
Так, например, в середине 50-х гг. едва ли не весь кормовой бентос потреблялся рыбами-бентофагами (рис. 5). В годы сейсмострессовых воздействий на бентос (1954, 1956) у осетров и воблы в Северном Каспии в желудках было до 1520% растений и грунта, тогда как в сейсмоспокой-ные годы в 2-3 раза меньше. Лишь в 1957-1958 гг. нагрузка снизилась, причем произошло это на фоне ослабления сейсмострессовых нагрузок на бентос, а не за счет сокращения бентофагов. При сопоставлении изменений биомассы бентоса (с учетом его выедания бентофагами) с числом землетрясений оказалось, что рост биомассы совпал со снижением сейсмической активности в регионе.
В куринском регионе обвальное снижение упитанности осетровых в 1995 г. также совпало с резкой активизацией землетрясений (рис. 5 б).
Азербайджанский сектор Среднего Каспия является нагульно-проходным для рыб-бентофагов.
По данным уловов за период с 1945 до 1964 гг. в годы сейсмострессовой угнетенности бентоса кормовые качества акватории снижались, вследствие чего уловы падали в разы (рис. 6, 7). Если в относительно сейсмоспо-кой ные годы лов осетровых продолжался весь год, при минимуме зимой, то при активизации землетрясений рыба в зимний период практически отсутствовала. В сейсмоактивные годы бентофаги вобла и кутум кругло-
1991 Упитанность русского осетра, % —Число куринских землетрясений
1993 1995 5
Рис. 5. Коэффициент использования бентоса в Северном Каспии, запас бентоса в июле, Число землетрясений (а). Изменение по годам упитанности русского осетра на юго-западе Каспийского моря и число региональных землетрясений (б).
.о'*
I
а
I
§2
5
V V ■ і і 1 і і НІ 1
а 1 1 ПІ 1 її и
и ♦ V * Ч. Гі і 1 1 1 1 1 1 * у ► "н’
о
2*°
к
2
і_
а
<и
г
л /\/ ( 1 ^ Л ,0 г ї 0
г А
0 II л
б 1 1 І \ і
о
ъ
0,75 £
.,0,5,
1946 1949 1952 1955 1958 1961 1964
----Уловы осетра и шипа ----Уловь| к/туьа
----Уловы севрюги
— - Энергия учтенных землетрясений (£- (16(11,8+1,5‘М)) ' )
Рис. 6. Сопоставление уловов рыб в азербайджанской части Среднего Каспия с энергией учтенных землетрясений; а - осетра и шипа, севрюги; б - кутума.
Рис. 7. Среднемноголетнее распределение месячных уловов осетра и шипа (а) и севрюги (б) в сейсмоспокойные и сейсмоактивные годы в азербайджанской части Среднего Каспия.
годично переставали массово посещать этот регион.
Жизнедеятельность каспийских тюленей, как следует из сопоставления хода добычи тюленя и числа землетрясений в северо-каспийском регионе, также зависит от сейсмоактивности (рис. 8). Через 5-7 лет после
Рис. 8. Сопоставление добычи тюленя в Каспийском море и сдвинутого на 5 лет осредненного за три года числа землетрясений в северо-каспийском регионе (а); б - увеличенный фрагмент.
Каспийский тюлень (лат. Pusa caspica)
увеличения числа землетрясений падает добыча тюленей. Объяснить это можно снижением кормовой базы - крабов, мизид и бычков, активно потребляемых тюленями в зимний период, когда происходит щенка и выкармливание. В результате через 5-7 лет подходит малочисленное поколение. Так и случилось через 5-6 лет после неоднократно обсуждаемого выше сейсмострессового для бентоса 1988 г. - в 1994 г. добыча тюленя упала более чем вдвое по сравнению с 1988-1993 гг.
Ранее экологически безвредными считались свищи в подводных газопроводах и эмиссия метана через швы, что в среднем составляет более 1% от перекачиваемого газа1. С устранениями их не спешили. Однако теперь понятно, что эта эмиссия ущербна для аэрофильных гидробионтов, причем и с отложенным сроком - нарушениями репродуктивных функций. Установлено, что после начала добычи углеводородов начинается или усиливается сейсмическая активность2. Из этого следует, что в местах добычи углеводородов с годами из-за ожидаемого спада добычи аэрофильных гидробионтов следует менять структуру разводимых гидробионтов и аквакультур, планировать отчисления в региональные бюджеты для будущего трудоустройства населения, ранее занятого в рыбной отрасли.
Выводы
На шельфе и материковом склоне над подповерхностными скоплениями углеводородов или мягким осадочным чехлом после региональных землетрясений, обуславливающих массовую эмиссию метана, с аэрофильными гидробионтами происходит следующее:
1) гибнет бентос и рыбная молодь; у выживших рыб нарушаются репродуктивные функции - сдвиг или пропуск сроков нереста из-за резорбции половых продуктов;
2) на время исчезают промысловые скопления рыб, а значит, после получения информации о произошедшей эмиссии метана (землетрясениях), следует искать «края» «зараженных» акваторий, куда мигрировала рыба, даже когда условия в них нехарактерны, например, по температуре, солености, глубине;
3) при прогнозе воспроизводства гидробионтов в зависимости от численности материнского стада следует исходить только из особей с ненарушенными репродуктивными функциями.
В отсутствии массовых измерений концентрации метана в акваториях, следует анализировать состояние рыб и бентоса в зависимости от частоты землетрясений (с М > 2^3). Для исследования развития гид-робионтов над мягким осадочным чехлом, активными разломами земной коры и в заливах, особенно в период нереста, следует учитывать и слабую сейсмичность с М > 1,0.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абдусамадов А.С., Пушбариэк Э.Б., Халилбегов Х. Биология морских сельдей, обыкновенной кильки и кефалей и перспективы промысла в западнокаспийском районе // Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 2003 год. Астрахань: КаспНИРХ, 2004.
2. Бриз Т., Уланов М. Газопровод под Леной опять прорвало // Якутск вечерний. Еженедельник.
2007. 31 авг. № 34 (657). [Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://old.vecherka.ykt.ru/article.asp?id=3070.
3. Гаранина С.Н. Определение качества вод и грунтов рек Терек, Сулак и сбросных каналов за период с 1998 по 2003 гг. методом биотестирования с использованием фитопланктона как тест-объекта // Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 2003 год. Астрахань: КаспНИРХ, 2004.
4. Глаголев М.В. Болотообразовательный процесс. Роль болот в круговороте СО2 и СН4. Томск, 2010. 111 с.
5. Гулиев И. С. Зональность природных газов Азербайджана и газогеохимические методы поисков месторождений нефти и газа. Автореф... канд. геолого-минералог. наук. М., 1978. 24 с.
6. Гурский Ю.Н. О результатах комплексных геолого-геохимических исследованиях на шельфе Каспийского моря // Геолого-геоморфологические исследования Каспийского моря. Сб. статей. М.: Наука, 1983.
7. Забарлиева Т.С., Гаджиев Р.В., Ахундов М.М. и др. Характеристика питания килек на акватории западного прибрежья Среднего и Южного Каспия в новых экологических условиях // Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 2005 год. Астрахань: Кас-пНИРХ, 2006.
8. Зеленков В.М. Особенности формирования индивидуальной плодовитости у беломорской сельди и обыкновенного окуня // Труды ЗИН. 1990. Т. 227. С.43-50.
9. Икея М. Землетрясения и животные. От народных примет к науке. М.: Научный мир, 2008. 320 с.
10. Карамушко О.В. Использование косвенных показателей условий питания в анализе динамики численности рыб на ранних этапах онтогенеза // Рыбное хозяйство. 2007. № 1. С. 65-67.
11. Каталог FTP /TES/ на l4ftl01.larc.nasa.gov. [Электронный ресурс]. Режим доступа: ftp://l4ffl01.larc.nasa.gov/TES/
12. Катунин Д.Н, Голубов Б.Н., Кашин Д.В. Импульс гидровулканизма в Дербентской котловине Среднего Каспия как возможный фактор масштабной гибели анчоусовидной и большеглазой
1 Самойлов И.А., Нахутин А.И. Оценка и среднесрочный прогноз антропогенной эмиссии диоксида углерода и метана в России статистическими методами // Метеорология и гидрология. 2009. № 6. С. 25-32; Бриз Т., Уланов М. Газопровод под Леной опять прорвало // Якутск вечерний. Еженедельник. 2007. 31 авг. № 34 (657). [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:/Md.vecherka.ykt.ru/artide.asp?id=3070
2 Кутинов Ю.Г. Экодинамика Арктического сегмента земной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 388 с.
килек весной 2001 г. // Рыбохозяйственные исследования на Каспии / Результаты НИР за 2001 год. Астрахань: КаспНИРХ, 2002.
13. Костюрин Н.Н., Парицкий Ю.А., Зыков Л.А. и др. Оценка состояния запасов и промысла каспийских морских рыб // Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 2005 год. Астрахань: КаспНИРХ, 2006.
14. Кошелев Б.В. Экология размножения рыб. М.: Наука, 1984. 309 с.
15. Кулиев З. М., Зарбалиева Т.С., Джафаров Ф.М., Гусейн-заде В.М. Состояние биоресурсов в Среднем и Южном Каспии // Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 2001 год. Астрахань: КаспНИРХ, 2002.
16. Кулиев З.М., Зарбалиева Т.С. Динамика запасов промысловых рыб у азербайджанского побережья Каспия // Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 1999 год. Астрахань: КаспНИРХ, 2000.
17. Кутинов Ю.Г. Экодинамика Арктического сегмента земной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 388 с.
18. Люшвин П.В., Сапожников В.В. Зависимость состояния популяций гидробионтов арктических и аридных акваторий от сейсмической активности регионов // Тезисы докладов международной научной конференции «Современные климатические и экосистемные процессы в уязвимых природных зонах (арктических, аридных, горных)». 5-7 сентября 2006. Ростов-н/Д., 2006. С. 132-134.
20. Люшвин П.В. Стрессовые и комфортные условия развития рыбных популяций // Рыбное хозяйство. 2008. № 6. С. 42-50.
21. Люшвин П.В. Спектральные характеристики сейсмогенных облаков // Исследование Земли из Космоса. 2009. № 2. С. 19-27.
22. Люшвин П.В., Карпинский М.Г. Причины резких сокращений биомасс зообентоса и их последствия // Рыбное хозяйство. 2009. № 5. С. 65-69.
23. Люшвин П.В., Коршенко А.Н., Катунин Д.Н., Станичный С.В. Активная роль метана в распределении гидрохимических характеристик вод окраинных морей // Рыбное хозяйство. 2010. №
4. С. 57-60.
24. Люшвин П.В. Реакция атмосферы на эмиссию метана из Земли // Тезисы докладов VIII открытой Всероссийской конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва, ИКИ РАН, 15-19 ноября 2010. М.: ИКИ РАН, 2010. С. 270-271.
25. Махмудбеков А.А. Сельдяная путина 1946 г. в Азербайджане // Рыбное хозяйство. 1946. № 9. С. 6-10.
26. Махмудбеков А.А. О методах оценки запаса и прогноза уловов промысловых рыб азербайджанского района // Труды ВНИРО. 1967. Т. LXП. С. 213-218.
27. Обжиров А.И. Миграция углеводородов из недр к поверхности и формирование нефтегазовых залежей и газогидратов в Охотском море в период сейсмо-тектонических активизаций // Материалы Всероссийской конференции «Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть, газ и их парагенезы» 22-25 апреля 2008. М.: ГЕОС, 2008. С. 359-362.
28. Огаджанов В.А., Маслова М.Ю., Огаджанов А.В. Саратовский геодинамический полигон // Землетрясения Северной Евразии в 1995 г. Обнинск, 2008. С. 255-264.
29. Оганесян С.А. О периодичности размножения баренцевоморской трески // Материалы отчетной сессии по итогам НИР ПИНРО 1992 г. Мурманск: ПИНРО, 1993. С. 76-90.
30. Омаров М.О., Абдусамадов А.С., Столяров И.А. и др. Состояние запасов и прогноз вылова промысловых рыб на 2001 г. в дагестанском районе Каспийского бассейна // Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 1999 год. Астрахань. 2000. С. 119-131.
31. Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. М.: ВНИРО, 1997. 349 с.
32. Парицкий Ю.А., Зыков Л.А. Методика оценки возможного допустимого улова анчоусовидной кильки по величине промыслового запаса и промыслового усилия // Материалы международной научно-практической конференции «Комплексный подход к проблеме сохранения и восстановления биоресурсов Каспийского бассейна». Астрахань, 13-16 октября 2008 г. Астрахань, 2008. С. 125-128.
33. Приходько Б.И. Методы оценки запасов анчоусовидной кильки, их колебаний и причины омоложения промыслового стада в последние годы // Труды ВНИРО. 1967. Т. LXП. С. 219-230.
34. Самойлов И.А., Нахутин А.И. Оценка и среднесрочный прогноз антропогенной эмиссии диоксида углерода и метана в России статистическими методами // Метеорология и гидрология. 2009. № 6. С. 25-32.
35. Седов С.И., Парицкий Ю.А., Колосюк Г.Г. Состояние запасов килек в Среднем и Южном Каспии и прогноз их вылова на 2003 г. // Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 2001 год. Астрахань: КаспНИРХ, 2002. С. 336-340.
36. Семенов В.В. Резорбция ооцитов у сельдей рода Сіиреа // Исследования фауны морей. 1975. Т. XVI (XXIV). С. 179-184.
37. Сырьевые ресурсы Черного моря. М.: «Пищевая промышленность», 1979. 323 с.
38. Так ловят рыбу на Фиджи. [Электронный^есурс]. Режим доступа: http://botinok.co.il/node/48542.
39. Экологическая политика ОАО «ЛУКОЙЛ» на Каспийском море. Т.1. Астрахань. 2000. 133 с.
40. Якубов А.А. и др. Каталог зафиксированных извержений грязевых вулканов Азербайджана (за период 1810-1974 гг.). Баку: АН Азербайджанской ССР, 1974. 33 с.
