6.2.2 Чувствительность зоопланктона к воздействию сейсморазведочных работ

При проведении сейсморазведки часть планктонных организмов может быть повреждена волнами давления, создаваемыми пневмоисточниками, лишь в самой непосредственной близости от них. Степень повреждения всех форм планктона оценивается специалистами как высокая на расстоянии менее 1 м от источника акустических импульсов (Векилов и др., 1995). Однако опасность повреждения планктонных организмов акустической волной быстро уменьшается с увеличением расстояния, причем на расстоянии более 5 м от пневмоисточника эффекты воздействия, как правило, уже не регистрируются. Повреждения зоопланктона, вызванные волнами давления, создаваемыми пневмоисточниками, в большинстве случаев оказываются более значительными, чем у фитопланктона. Это определяется тем, что многие представители зоопланктона являются многоклеточными и имеют хорошо дифференцированные органы и ткани, нарушение которых чревато серьезными физиологическими изменениями. В соответствии с опубликованными данными (Векилов, 1973), морской зоопланктон подвергается значительному воздействию пневмоисточников в радиусе до 10 м. При этом кратковременные изменения поведения животных могут быть зарегистрированы и на более далеких расстояниях от источника, а летальный исход организмов от гидроудара ограничивается первыми метрами. По данным одних авторов (Протасов и др., 1982), зоопланктон пресноводных водоемов (дафнии, циклопы) поражается на расстоянии 5-7 м от источника объемом 14 дм³, по данным других (Балашканд и др., 1980), для этих же объектов и такого же пневмоисточника, радиус полного поражения равен 1 м. В целом, гибель зоопланктонных организмов вследствие геофизических работ, по сравнению с уровнем естественной гибели, можно оценить как незначительную. Последнее определяется тем, что естественная гибель для многих морских видов составляет более 99.999 % (McCauley, 1994). При этом полагается, что на биоценотическом уровне последствия будут ничтожны, поскольку травмированные (или погибшие) особи способны поедаться более крупными беспозвоночными и рыбами вместо здоровых индивидуумов.

По результатам экспериментов влияния пневмоисточников на зоопланктон в губе Порчниха Баренцева моря, установлено, что действие пневмоудара проявлялось лишь на расстоянии 1-1.5 м от источника: фиксировались изменения покровов и придатков тела копепод. Доля поврежденных особей составляла 5-7 %. Было сделано заключение о том, что сейсмосъемка мало сказывается на объеме продуцирования численности и биомассы этой группы зоопланктона. В итоге опасный радиус действия пневмоисточников для организмов зоопланктона был также определен в 1 м. Однако даже на таком расстоянии не удавалось выявить какие-либо существенные морфологические изменения, способные привести к функциональным нарушениям и гибели организмов. Доля поврежденных зоопланктеров оказалась близкой к потерям в результате естественной смертности. Основной вывод, состоит в том, что воздействие пневмоисточников существенным образом на биоценотическую структуру сообществ зоопланктона не влияет (Муравейко и др., 1992).

Аналогичные результаты известны для Каспийского моря, где доля поврежденных организмов на глубине 2 м составляла 2-5 %. Отметим здесь, что при проведении подобных экспериментов в замкнутых акваториях, около 90 % организмов на расстоянии до 10 м от эпицентра воздействия получали повреждения. На расстоянии 10-20 м доля поврежденных особей снижалась до 55 %, однако во всех случаях эффект ударной волны ограничивался 3 м. При этом коловратки (Rotatoria) от нее практически не страдали, в то время как ветвистоусые раки (Cladocera) повреждались существенным образом. Восстановление нарушений на уровне сообщества происходило в течение нескольких часов (Оценка ..., 1997)

Влияние волн давления пневматического источника с объемом камеры 5 дм³ на зоопланктон Балтийского моря изучалось М.М. Хлопниковым (по: Векилов и др., 1995). Подопытные гидробионты помещались на глубину 1 м на расстоянии от источника 1 и 3 м. Они были представлены коловратками и копеподами Eurytemora affnis и Acartia bifilosa. Ракообразные были представлены всеми возрастными группами. В ходе экспериментов показано, что смертность коловраток в контроле и опыте практически не различалась. Науплиальные и младшие копеподитные стадии рачков также практически не испытывали воздействия пневмоудара. Их смертность в контроле и опыте была примерно одинаковой. То же самое наблюдалось в отношении самцов Е. affinis. Смертность половозрелых самок этого вида была более высокой, достигая 27 % на удалении 1 м от источника и 7 % - на удалении 3 м, составляя в контроле 3 %. Повышенная смертность была отмечена у A. bifilosa – 22 % на удалении 1 м от источника и 17 % - на удалении 3 м, составляя в контроле 10 %. Отмечено, что при более высоких температурах воды смертность рачков старших возрастных групп увеличивается.

Аналогичные исследования в шельфовых водах восточного Сахалина (Саматов, Немчинова, 2000) показали, что при воздействии двух пневмоисточников одиночным сигналом механические повреждения у животных на расстоянии 1-3 м от ПИ практически отсутствовали. Наибольший процент смертности животных регистрировался на расстоянии 1 м у веслоногих рачков (24 %) и эвфаузиид (16 %). При множественном воздействии ПИ наиболее чувствительными оказались медузы (повреждения на расстоянии 1 м от источника составляли 100 %, на расстоянии 3 м – 50 %), личинки эвфаузиид (повреждения на расстоянии 1 м от источника – 36 %, на расстоянии 3 м – 15 %) и веслоногие раки (повреждения на расстоянии 1 м от источника - 31%, на расстоянии 3 м – 8 %). Радиусы безопасности (R) при воздействии на планктонные организмы множественных сигналов пневмоисточников составляли для личинок десятиногих раков 2 м, для эвфаузиид и копепод 3 м, для гидромедуз более 3 м.

Другие исследования воздействия ПИ на ветвистоусых раков (Векилов и др., 1971) и копепод (Влияние..., 1995) также показали, что радиус воздействия находится в пределах 1-5 м. Было отмечено, что величина воздействия сейсмических импульсов на гидробионтов зависит от многих факторов: численности, распределения, глубины обитания, сезонного распределения, а также постоянных или временных внешних воздействий при геофизических работах. Так, животные, имеющие твердый - панцирь или раковины, меньше подвержены воздействию звуковых волн от пневмопушек (Ifremer, 1987).

Были проведены эксперименты по оценке влияния пневмоисточников на планктон в Черном море летом 2001 г. в ходе работы ПИ при мощности и частоте импульсов, соответствующих их штатному использованию в геофизических изысканиях. В целом, наблюдения за активностью планктонных организмов до и после воздействия показали, что импульсы пневмоисточников оказывают негативный эффект на зоопланктон прилегающего слоя воды, но эффект этот имеет локальный характер. Радиус воздействия пневмовыстрела не превышает нескольких метров. Результаты исследования внешних морфологических структур планктонных организмов свидетельствуют о том, что воздействие сейсмических импульсов ведет к повреждению планктонных организмов, но это воздействие также носит локальный характер. Таким образом, полученные в ходе полевых наблюдений материалы полностью подтвердили литературные данные об ограниченном характере воздействия упругих волн, с радиусом повреждения не превышающим нескольких метров. Результаты исследования состава и структуры планктонных сообществ свидетельствовали о том, что воздействие сейсмических импульсов ведет к существенным изменениям пространственной структуры популяций. По-видимому, уже на расстоянии в несколько метров от ПИ организмы зоопланктона успешно переносят воздействие возникающих упругих волн. Тем не менее, полученные данные продемонстрировали изменение вертикального распределения изученных характеристик. Во всех случаях эффект сейсмических импульсов, генерируемых ПИ, на планктонные сообщества имеет локальный характер. Область действия возникающих упругих волн не превышает нескольких метров от источника сигнала. В нашем случае могут наблюдаться сходные эффекты, так как наблюдается сходство зоопланктонных сообществ на уровне родов веслоногих ракообразных (Acartia, Centropages), щетинкочелюстных (Sagitta) и личинок донных беспозвоночных.

В Каспийском море исследовали влияние чувствительности зоопланктона к воздействию волн, генерируемых устройствами для высокочастотного сейсмоакустического профилирования. Наблюдалось снижение количественных показателей в основном среди коловраток, двустворчатых моллюсков и копепод. Так же отмечались деформации «крупных» организмов в группах ветвистоусых и простейших. Суммарная биомасса снизилась по сравнению с контрльными показателями на 6.4 % (Отчет ..., 2003).

На основании комплексных исследований, проведенных Полярным НИИ морского рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО) в Баренцевом море в 1990 г., установлено, что влияние пневмоисточников типа «Пульс-1 А» (и с одиночными рабочими камерами объемом 1.0; 2.0; 3.0 дм³, и в комбинации 2.0 и 3.0 дм³), а также «Болт-1900» и «ПИК-200» (рабочие камеры 5.0 и 20.0 дм³) на гидробионтов незначительно (Отчет ..., 1990; Кошелева и др., 1991).

При изучении влияния сейсмоисточника «Пульс-6М» на черноморский зоопланктон установлена гибель гидробионтов в количестве 25.2, 21.0 и 15.1 % от общей численности на удалении от источника в 1, 2, 5 м соответственно (Корпакова и др., 2004).

По материалам исследований СахНИРО, при одиночном воздействии ПИ наибольший средневзвешенная смертность в слое 0-2 м максимальна в отношении Coelenterata (гидро- и сцифомедузы) и составляет 89.06 %, для основных представителей кормового планктона – Copepoda и Euphasiacea эти показатели составляют 37.95 и 36.72 % соответственно (Отчет ..., 1998; Саматов, Немчинова, 2000; Отчет ..., 2004).