For most of the year, the Gulf of Mexico is teeming with marine life, from tiny crustaceans to massive baleen whales. But every summer, disaster strikes. Around May, animals begin to flee the area. And soon, creatures that can’t swim or can’t swim fast enough begin to suffocate and die off in massive numbers. From late spring to early autumn, thousands of square kilometers along the coast become a marine dead zone— unable to support most forms of aquatic life.
Бо́льшую часть года в Мексиканском заливе кишит морская живность: от микроскопических ракообразных до гигантских усатых китов. Но каждый год приходит беда. Где-то в мае животные начинают покидать эти моря. Вскоре они уже не в состоянии плавать или достаточно быстро двигаться в воде, начинают задыхаться и гибнут в огромных количествах. С поздней весны и до ранней осени тысячи квадратных километров прибрежных вод становятся мёртвой зоной, в которой не может выжить большинство видов морской фауны.
This strange annual curse isn’t unique; dead zones like this one have formed all over the world. But to explore what’s creating these lethal conditions, we first need to understand how a healthy marine ecosystem functions.
Однако в океане это не отнюдь не единственное «гиблое место»; подобные этой «зоны смерти» наблюдаются по всей планете. Однако чтобы понять, в результате чего возникают столь смертоносные условия, нам прежде всего необходимо понять, как функционирует морская экосистема.
In any body of water that receives sufficient sunlight, plant-like organisms such as algae and cyanobacteria thrive. Clouds of algae streak the surface of deep waters, and in shallower regions, large seaweeds and seagrass cover the ground. Not only do these organisms form the foundation of local food chains, their photosynthesis provides the oxygen necessary for aquatic animals to survive.
В любом водоёме, куда попадает достаточно солнечного света, в изобилии водятся растительные организмы, такие как водоросли и цианобактерии. Массы микроскопических водорослей обитают у поверхности глубоководных участков, а на небольших глубинах дно покрывают крупные донные водоросли и морские травы. Все эти организмы не только образуют начальные звенья пищевых цепей, но также благодаря фотосинтезу выделяют кислород,
Besides sunlight and C02, algae growth also depends on nutrients like phosphorus and nitrogen. While such resources are typically in short supply, sometimes the surrounding watershed can flood coastal waters with these nutrients. For example, a large rainstorm might wash nutrient-rich sediment from a forest into a lake. These additional resources lead to a massive increase in algae growth known as eutrophication. But rather than providing more food and oxygen, this surge of growth has deadly consequences. As more algae grows on the surface, it blocks sunlight to the plants below. These light-deprived plants die off and decompose in a process which uses up the water’s already depleted oxygen supply. Over time, this can reduce the oxygen content to less than 2 milligrams of oxygen per liter, creating an uninhabitable dead zone.
который необходим для существования жизни в океане. Помимо солнечного света и углекислого газа, на рост водорослей влияют такие питательные вещества, как фосфор и азот. Обычно такие ресурсы в дефиците, но иногда с речными водами эти питательные вещества в изобилии попадают в прибрежные воды. Например, в результате сильного ливня богатые питательными веществами осадочные воды могут из леса попасть в озеро. В результате избытка питания происходит гигантский скачок роста водорослей, который называется эвтрофикацией. Но вместо того, чтобы служить источником питания и давать больше кислорода, избыточная масса водорослей приводит к смертоносным последствиям. Чем больше становится водорослей на поверхности, тем меньше в водоём поступает света. Лишённые света растения погибают и гниют, а в процессе разложения расходуется и без того скудный запас растворённого в воде кислорода. Со временем содержание кислорода становится меньше 2 миллиграммов на литр воды, в результате чего образуется необитаемая зона смерти.
There are rare bodies of water that rely on natural eutrophication. Regions like the Bay of Bengal are full of bottom-dwelling marine life that has adapted to low-oxygen conditions. But human activity has made eutrophication a regular and widespread occurrence. Nutrient-rich waste from our sewage systems and industrial processes often end up in lakes, estuaries and coastal waters. And the Gulf of Mexico is one of the largest dumping zones on earth for one particular pollutant: fertilizer.
Редко какие водоёмы способны существовать за счёт природной эвтрофикации. Такие регионы как Бенгальский залив населяют придонные морские организмы, приспособившиеся к существованию в условиях низкого содержания кислорода. Из-за деятельности человека эвтрофикация наблюдается повсюду. Богатые питательными веществами отходы сточных вод или промышленных производств зачастую попадают в озёра, устья рек и прибрежные воды. Мексиканский залив является одним из крупнейших на земле районов сброса
American agriculture relies heavily on nitrogen and phosphate-based fertilizers. 31 states, including America’s top agricultural producers, are connected to the Mississippi River Basin, and all of their runoff drains into the Gulf of Mexico.
особого вида загрязнений — удобрений. В американском сельском хозяйстве активно применяются азотные и фосфорные удобрения. Тридцать один штат США, включая главные сельскохозяйственные центры Америки, входят в речную систему Миссисипи, поэтому поверхностный сток с сельскохозяйственных угодий в итоге попадает в Мексиканский залив.
Farmers apply most of this fertilizer during the spring planting season, so the nutrient flood occurs shortly after. In the Gulf, decomposing algae sinks into the band of cold saltwater near the seafloor. Since these dense lower waters don’t mix with the warmer freshwater above, it can take four months for tropical storms to fully circulate oxygenated water back into the gulf.
Фермеры применяют удобрения обычно весной в период посадки сельхозкультур, и приток питательных веществ происходит в это время года. В водах залива отвечающие за разложение водоросли водятся в толще придонного холодного течения. Так эти воды плотнее, они не смешиваются с верхним слоем более тёплой пресной воды, поэтому потребуются месяцы тропических ливней, после которых насыщенная кислородом вода вновь устремится в залив.
This dead zone currently costs U.S. seafood and tourism industries as much as $82 million a year, and that cost will only increase as the dead zone gets bigger. On average the gulf dead zone is roughly 15,000 square kilometers, but in 2019 it grew to over 22,000 square kilometers— approximately the size of New Jersey.
От «зоны смерти» в США страдают рыболовецкая и туристическая отрасль, общий ежегодный урон которых составляет 82 миллиона долларов, и эта цифра будет только расти, так как «зона смерти» становится всё больше. Размер «зоны смерти» в заливе составляет примерно 15 000 квадратных километров, но в 2019 году она увеличилась до 22 000 квадратных километров, что по площади сравнится примерно со штатом Нью-Джерси.
Human activity is similarly responsible for growing dead zones around the world. So what can be done? In the short term, countries can set tighter regulations on industrial run-off, and ban the dumping of untreated sewage into ocean waters. On farms, we can plant buffer zones composed of trees and shrubs to absorb runoff. However, long term solutions will require radical changes to the way we grow food. Farmers are currently incentivized to use techniques that reduce the health of the soil and rely heavily on nitrogen-rich fertilizers. But there would be less need for these chemicals if we restore the soil’s natural nutrients by planting diverse crops that manage soil erosion and fertility. Hopefully we can make these fundamental changes soon. Because if we don’t, the future of our marine ecosystems may be dead in the water.
Из-за деятельности человека продолжают расти другие «зоны смерти» по всему миру. Но можно ли что-нибудь с этим сделать? В качестве краткосрочных мер страны могут принять более жёсткие законы и запретить сброс в океан неочищенных сточных вод. На фермах можно создать буферные зоны, высадив там деревья и кусты, которые бы смогли впитывать часть стока. Однако в долгосрочной перспективе потребуется пересмотреть процессы производства сельхозпродукции. Уже сегодня фермеров заставляют использовать технологии, снижающие здоровье почвы, а также в основном богатые азотом удобрения. Однако нам бы понадобилось намного меньше этой химии, если бы благодаря высадке различных культур удалось восстановить природные питательные вещества почвы, предотвратить её разрушение и вернуть ей плодородие. Хочется надеяться, что нам удастся осуществить эти коренные преобразования в самом ближайшем будущем. Потому что если ничего не предпринимать,