Знакомая прислала мне видео из отпуска. Тёмный пляж, чьи-то ноги в воде, и под каждым шагом вспыхивает голубой огонь. Будто пиксели рассыпаются. Я смотрела это видео три раза подряд.
А потом полезла читать. И вот что выяснила: за этой сказкой стоит история, от которой морским биологам становится не по себе.
Свечение моря называют биолюминесценцией. Светятся не сами волны. Светят крошечные одноклеточные водоросли, динофлагелляты. Чаще всего это вид Noctiluca scintillans, «ночесветка мерцающая». Каждая клетка размером меньше миллиметра.
Когда вода вокруг них резко двигается, внутри клетки запускается химическая реакция. Белок люциферин окисляется при участии фермента люциферазы. Свет становится холодным, с голубым оттенком. Почти без потерь энергии на тепло. КПД этой реакции около 90%, для сравнения у обычной лампочки накаливания около 5%.
Зачем водоросли это делают? Самая популярная версия — «сигнализация от хищника». Мелкий рачок ест водоросль. Водоросль вспыхивает. На вспышку приплывает рыба покрупнее и съедает рачка. Грубо говоря, водоросль зовёт на помощь того, кто съест её обидчика. Эту гипотезу называют burglar alarm, охранная сигнализация. Её сформулировали ещё в 1970-х, и эксперименты в лабораториях Калифорнии её в целом подтверждают.
Красиво устроено. Но дальше начинается то, ради чего я и села писать.
– Мам, а почему тогда специалисты говорят, что это плохо? – спросила меня дочка, когда я пересказывала ей всё это за ужином.
Вопрос хороший. Сейчас объясню.
Светится море не везде и не всегда. Раньше такие вспышки считались редкостью. Бухта Москито на Пуэрто-Рико, заливы во Вьетнаме, пара мест в Австралии и на Мальдивах. Туристы ездили туда специально. А теперь биолюминесцентные «приливы» стали появляться там, где их раньше не было. У берегов Калифорнии, в Чёрном море, у Сочи и Анапы, в Оманском заливе, у берегов Индии и Пакистана.
И вспышки эти стали гигантскими. В 2019-м у берегов Калифорнии красное цветение Lingulodinium polyedra тянулось вдоль побережья на сотни километров. Днём вода была ржаво-бурой. Ночью — ослепительно голубой. Это явление называется «красный прилив», red tide. И вот тут хочется выдохнуть и сказать честно: с красным приливом всё не так романтично.
Суть в том, что когда динофлагелляты размножаются массово, они меняют химию воды.
Сначала, ночью они дышат и забирают кислород. Концентрация О₂ в верхнем слое падает. Рыбы задыхаются. После крупных цветений на берег выбрасывает тонны мёртвой рыбы. В Оманском заливе в 2008–2009 годах из-за цветения Noctiluca погибли коралловые рифы и были закрыты опреснительные станции, об этом писал журнал Geophysical Research Letters.
Потом, некоторые виды динофлагеллят вырабатывают токсины. Karenia brevis у берегов Флориды выделяет бреветоксин. Он попадает в воздух с морской пеной, и люди на пляже начинают кашлять. Alexandrium даёт сакситоксин, один из самых сильных природных нейротоксинов. Моллюски, фильтрующие воду, накапливают его в себе. Человек съедает мидию и попадает в реанимацию.
Не каждая светящаяся водоросль ядовита. Но связь между массовым свечением и токсичными цветениями биологи отслеживают часто.
Почему вспышки участились?
Я нашла три причины, на которых сходится большинство океанологов.
- Потепление воды. Динофлагелляты любят тёплое море. Когда поверхностный слой нагревается выше 20 °C и слабо перемешивается с холодными глубинами, для них наступает рай. По данным NOAA, за последние сорок лет температура поверхности океана выросла в среднем на 0,6 °C, а в отдельных регионах гораздо сильнее.
- Вторая причина — стоки с суши. В море попадает удобрение с полей, азот и фосфор. Это еда для водорослей. У берегов Индии цветения Noctiluca усилились ровно после расширения сельского хозяйства в бассейне рек, впадающих в Аравийское море. Сотрудники из Колумбийского университета писали об этом ещё в 2014-м.
- Третья причина - смена течений. Аравийское море раньше зимой остывало нормально, чтобы Noctiluca не успевала расцветать. Сейчас зимний апвеллинг ослаб, холодная вода не поднимается, и водоросль захватила всю экосистему. Раньше её место занимал диатомовый планктон, основа пищевой цепи. Теперь его вытеснили. А Noctiluca рыбе невкусна и плохо переваривается.
Понимаете, что появляется? Меняется не картинка, меняется фундамент пищевой пирамиды.
Вот что меня зацепило больше всего. Я наткнулась на работу Джоаким Гомеш из Института моря Бигелоу. Он наблюдает Аравийское море со спутников с 2000-х. И говорит прямо: то, что происходит там, это не сезонные колебания. Это перестройка.
Раньше Аравийское море кормило десятки миллионов людей. Сардины, скумбрия, тунец. Сейчас уловы падают, а вода всё заметнее светится ночью голубым. Для туриста с фотоаппаратом — чудо. Для рыбака из Омана — катастрофа.
Я смотрю на видео с дочкиного пляжа и думаю одну простую вещь. Природа не злая и не добрая. Она просто отвечает на то, что мы делаем. Если в море льётся удобрение с полей, а воздух греется на полтора градуса, то море отвечает вспышкой. Иногда — буквальной.
Стоит ли пугаться, если вы увидели такое свечение в отпуске?
Сразу нет. Сама по себе вспышка под ногой не опасна. Если это Noctiluca scintillans, она не токсична. Люди купались в светящейся воде десятилетиями без последствий. Я бы тоже зашла, честно.
Но есть пара правил, которые я для себя запомнила.
Не глотать воду, особенно если она днём выглядит мутной, бурой или ржавой. Не есть моллюсков, собранных в районе цветения, лучше вообще пару недель после. Если на пляже першит в горле и слезятся глаза, уходить с ветреной стороны. Это не паранойя, это рекомендации Управления по охране окружающей среды США, EPA.
И ещё. Если в вашем регионе моря раньше не светилось, а теперь светится каждое лето — это не повод радоваться новой достопримечательности. Это симптом. Местным биологам стоит присмотреться к тому, что втекает в эту воду с берега.
Я закрыла вкладки около двух ночи. Дочка уже спала. А я сидела и думала: вот стоит человек по щиколотку в светящемся море, снимает сторис. Красиво ведь. И никто из тех, кто это снимает, не знает, что под ногами у него идёт химический разговор между водорослью и температурой, между удобрением и течением, между нами и океаном.
Океан говорит светом. Мы пока в основном любуемся и не слышим, о чём. А он, между прочим, рассказывает конкретные вещи.
Просто на языке, к которому мы не привыкли.