Загрязнение Мирового океана: источники и последствия

Введение

Загрязнение океанов веществами, выбрасываемыми человеком

Загрязнение морской среды происходит, когда вещества, используемые или распространяемые человеком, такие как промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы, частицы, шум, избыток углекислого газа или инвазивные организмы, попадают в океан и вызывают там вредные последствия. Большая часть этих отходов (80%) поступает от наземной деятельности, хотя морской транспорт также вносит значительный вклад. Это сочетание химических веществ и мусора, большая часть которого поступает с суши и смывается или выносится ветром в океан. Такое загрязнение наносит ущерб окружающей среде, здоровью всех организмов и экономическим структурам во всем мире. Поскольку большинство загрязняющих веществ поступает с суши через реки, сточные воды или атмосферу, континентальные шельфы оказываются более уязвимыми к загрязнению. Загрязнение воздуха также способствует поступлению в океан железа, угольной кислоты, азота, кремния, серы, пестицидов или пыли. Загрязнение часто происходит от рассеянных источников, таких как сельскохозяйственный сток, мусор, переносимый ветром, и пыль. Эти рассеянные источники в основном связаны со стоком, попадающим в океан через реки, но мусор и пыль, переносимые ветром, также могут играть роль, поскольку эти загрязнители могут оседать в водоемах и океанах. Пути загрязнения включают прямые сбросы, сток с суши, загрязнение от судов, загрязнение трюмных вод, загрязнение атмосферы и, потенциально, глубоководную добычу полезных ископаемых. Типы загрязнения морской среды можно сгруппировать как загрязнение морским мусором, загрязнение пластиком, включая микропластик, закисление океана, загрязнение питательными веществами, токсины и подводный шум. Загрязнение океана пластиком – это вид загрязнения морской среды пластиком, размер которого варьируется от крупных исходных материалов, таких как бутылки и пакеты, до микропластика, образующегося в результате фрагментации пластиковых материалов. Морской мусор – это в основном человеческий мусор, плавающий на поверхности или взвешенный в толще океана. Загрязнение пластиком вредно для морской жизни. Другой проблемой является сток питательных веществ (азота и фосфора) из интенсивного сельского хозяйства, а также сброс неочищенных или частично очищенных сточных вод в реки и, впоследствии, в океаны. Эти азотные и фосфорные питательные вещества (которые также содержатся в удобрениях) стимулируют рост фитопланктона и макроводорослей, что может привести к вредным цветениям водорослей (эвтрофикации), которые могут быть вредны как для человека, так и для морских организмов. Чрезмерный рост водорослей также может подавлять чувствительные коралловые рифы и приводить к потере биоразнообразия и здоровья кораллов. Вторая серьезная проблема заключается в том, что разложение цветения водорослей может привести к потреблению кислорода в прибрежных водах, ситуация, которая может усугубиться с изменением климата, поскольку потепление уменьшает вертикальное перемешивание водной толщи. Многие потенциально токсичные химические вещества прилипают к крошечным частицам, которые затем поглощаются планктоном и бентосными животными, большинство из которых являются фильтраторами или детритофагами. Таким образом, токсины концентрируются по мере продвижения вверх по пищевой цепи океана. Когда пестициды попадают в морскую экосистему, они быстро поглощаются морскими пищевыми сетями. Попав в пищевые сети, эти пестициды могут вызывать мутации, а также заболевания, которые могут быть вредны как для человека, так и для всей пищевой цепи. Токсичные металлы также могут попадать в морские пищевые сети, вызывая изменения в тканях, биохимии, поведении, размножении и подавляя рост морских организмов. Кроме того, многие корма для животных содержат большое количество рыбной муки или рыбного гидролизата, что позволяет морским токсинам передаваться наземным животным и впоследствии обнаруживаться в мясе и молочных продуктах.

Marine pollution occurs when substances used or spread by humans, such as industrial, agricultural and residential waste, particles, noise, excess carbon dioxide or invasive organisms enter the ocean and cause harmful effects there. The majority of this waste (80%) comes from land based activity, although marine transportation significantly contributes as well. It is a combination of chemicals and trash, most of which comes from land sources and is washed or blown into the ocean. This pollution results in damage to the environment, to the health of all organisms, and to economic structures worldwide. Since most inputs come from land, either via the rivers, sewage or the atmosphere, it means that continental shelves are more vulnerable to pollution. Air pollution is also a contributing factor by carrying off iron, carbonic acid, nitrogen, silicon, sulfur, pesticides or dust particles into the ocean. The pollution often comes from nonpoint sources such as agricultural runoff, wind blown debris, and dust. These nonpoint sources are largely due to runoff that enters the ocean through rivers, but wind blown debris and dust can also play a role, as these pollutants can settle into waterways and oceans. Pathways of pollution include direct discharge, land runoff, ship pollution, bilge pollution, atmospheric pollution and, potentially, deep sea mining. The types of marine pollution can be grouped as pollution from marine debris, plastic pollution, including microplastics, ocean acidification, nutrient pollution, toxins and underwater noise. Plastic pollution in the ocean is a type of marine pollution by plastics, ranging in size from large original material such as bottles and bags, down to microplastics formed from the fragmentation of plastic material. Marine debris is mainly discarded human rubbish which floats on, or is suspended in the ocean. Plastic pollution is harmful to marine life. Another concern is the runoff of nutrients (nitrogen and phosphorus) from intensive agriculture, and the disposal of untreated or partially treated sewage to rivers and subsequently oceans. These nitrogen and phosphorus nutrients (which are also contained in fertilizers) stimulate phytoplankton and macroalgal growth, which can lead to harmful algal blooms (eutrophication) which can be harmful to humans as well as marine creatures. Excessive algal growth can also smother sensitive coral reefs and lead to loss of biodiversity and coral health. A second major concern is that the degradation of algal blooms can lead to consumption of oxygen in coastal waters, a situation that may worsen with climate change as warming reduces vertical mixing of the water column. Many potentially toxic chemicals adhere to tiny particles which are then taken up by plankton and benthic animals, most of which are either deposit feeders or filter feeders. In this way, the toxins are concentrated upward within ocean food chains. When pesticides are incorporated into the marine ecosystem, they quickly become absorbed into marine food webs. Once in the food webs, these pesticides can cause mutations, as well as diseases, which can be harmful to humans as well as the entire food web. Toxic metals can also be introduced into marine food webs. These can cause a change to tissue matter, biochemistry, behavior, reproduction, and suppress growth in marine life. Also, many animal feeds have a high fish meal or fish hydrolysate content. In this way, marine toxins can be transferred to land animals, and appear later in meat and dairy products.

Пути загрязнения

Существует множество способов классифицировать и изучать поступление загрязняющих веществ в морские экосистемы. Выделяют три основных типа поступления загрязнений в океан: прямой сброс отходов в океан, сток в водные объекты с дождевыми водами и загрязнители, поступающие из атмосферы. Реки являются одним из распространенных путей попадания загрязняющих веществ в море. Испарение воды с поверхности океана превышает количество осадков. Баланс восстанавливается за счет дождей, выпадающих на континентах, поступающих в реки и затем возвращающихся в море. Река Гудзон в штате Нью-Йорк и река Раритан в штате Нью-Джерси, впадающие в северную и южную части Статен-Айленда, являются источником загрязнения ртутью зоопланктона (копепод) в открытом океане. Наибольшая концентрация в фильтрующих копепод наблюдается не в устьях этих рек, а в 113 км к югу, вблизи Атлантик-Сити, поскольку вода движется вдоль побережья. Требуется несколько дней, чтобы токсины были поглощены планктоном. Внутреннее горнодобывающее производство меди, золота и других полезных ископаемых также является источником загрязнения морской среды. Большая часть загрязнения представляет собой просто почву, которая в конечном итоге попадает в реки, впадающие в море. Однако некоторые минералы, высвобождаемые в процессе добычи, могут вызывать проблемы, например, медь – распространенный промышленный загрязнитель, который может нарушать жизненный цикл и развитие коралловых полипов. Горнодобывающая промышленность имеет плохую экологическую историю. Например, по данным Агентства по охране окружающей среды США, добыча полезных ископаемых загрязнила участки истоков более чем 40% водоразделов в западной части континентальной территории США. Большая часть этого загрязнения в конечном итоге попадает в море.

Оттока земли

Поверхностный сток с сельскохозяйственных угодий, а также городской сток и сток от строительства дорог, зданий, портов, каналов и гаваней могут переносить почву и частицы, насыщенные углеродом, азотом, фосфором и минералами. Эта богатая питательными веществами вода может способствовать бурному росту нитчатых водорослей и фитопланктона в прибрежных зонах, известному как цветение водорослей, которое потенциально может создавать гипоксические условия, потребляя весь доступный кислород. На побережье юго-западной Флориды вредные водоросли наблюдаются уже более 100 лет. Эти водоросли стали причиной гибели рыб, черепах, дельфинов и креветок, а также оказывают негативное воздействие на здоровье людей, купающихся в воде. В Калифорнии обильные дожди, стекающие в океан, происходят с октября по март, и эти сточные воды содержат нефть, тяжелые металлы, загрязняющие вещества от выбросов и т.д. В Китае большая прибрежная популяция загрязняет океан через наземный сток, включая сброс сточных вод и загрязнение, вызванное урбанизацией и изменением землепользования. В 2001 году более 66 795 квадратных миль китайских прибрежных морских вод были оценены ниже, чем класс I согласно Стандарту качества морской воды Китая. Значительная часть этого загрязнения была вызвана Ag, Cu, Cd, Pb, As, ДДТ, ПХБ и другими веществами, попавшими в воду через наземный сток. Кроме того, загрязнение отработанным маслом может быть токсичным для окружающей среды при сбросе балластных вод с судна. Нефтяные разливы – одни из наиболее резонансных инцидентов морского загрязнения. Однако, хотя крушение танкера может широко освещаться в прессе, большая часть нефти в мировом океане поступает из других, менее заметных источников, таких как танкеры, сбрасывающие балластную воду из нефтяных танков при возвращении, протекающие трубопроводы или слив моторного масла в канализацию. Сброс остатков груза с балкеров может загрязнять порты, водные пути и океаны. Во многих случаях суда намеренно сбрасывают незаконные отходы, несмотря на существующие внутренние и международные правила, запрещающие такие действия. Отсутствие единых национальных стандартов стимулирует некоторые круизные лайнеры к сбросу отходов в местах, где штрафы недостаточны. По оценкам, контейнеровозы ежегодно теряют в море более 10 000 контейнеров (обычно во время штормов). Корабли также создают шумовое загрязнение, нарушающее естественную среду обитания диких животных, а вода из балластных танков может распространять вредные водоросли и другие инвазивные виды. Балластная вода, набираемая в море и сбрасываемая в порту, является основным источником нежелательных чужеродных морских организмов. Инвазивные пресноводные зебровые мидии, обитающие в Черном, Каспийском и Азовском морях, вероятно, были занесены в Великие озера через балластную воду трансокеанского судна. Майнез считает, что один из наиболее серьезных случаев нанесения вреда экосистеме отдельным инвазивным видом связан с, казалось бы, безобидной медузой. Mnemiopsis leidyi, вид гребневика, распространившийся по всему миру и теперь обитающий в устьях многих рек, впервые был завезен в 1982 году и, предположительно, попал в Черное море в балластной воде судна. Популяция медуз росла экспоненциально, и к 1988 году нанесла серьезный ущерб местной рыбной промышленности. "Улов анчоусов упал с 204 000 тонн в 1984 году до 200 тонн в 1993 году; шпрота – с 24 600 тонн в 1984 году до 12 000 тонн в 1993 году; ставриды – с 4000 тонн в 1984 году до нуля в 1993 году".

Surface runoff from farming, as well as urban runoff and runoff from the construction of roads, buildings, ports, channels, and harbours, can carry soil and particles laden with carbon, nitrogen, phosphorus, and minerals. This nutrient rich water can cause fleshy algae and phytoplankton to thrive in coastal areas; known as algal blooms, which have the potential to create hypoxic conditions by using all available oxygen. In the coast of southwest Florida, harmful algal blooms have existed for over 100 years. These algal blooms have been a cause of species of fish, turtles, dolphins, and shrimp to die and cause harmful effects on humans who swim in the water. In California, there are many rainstorms that runoff into the ocean. These rainstorms occur from October to March, and these runoff waters contain petroleum, heavy metals, pollutants from emissions, etc. In China, there is a large coastal population that pollutes the ocean through land runoff. This includes sewage discharge and pollution from urbanization and land use. In 2001, more than 66,795 mi2 of the Chinese coastal ocean waters were rated less than Class I of the Sea Water Quality Standard of China. Much of this pollution came from Ag, Cu, Cd, Pb, As, DDT, PCBs, etc., which occurred from contamination through land runoff. Additionally, bilge pollution can be toxic to the surrounding environment when bilge water is released from a ship's bilge. Oil spills are one of the most emotive of marine pollution events. However, while a tanker wreck may result in extensive newspaper headlines, much of the oil in the world's seas comes from other smaller sources, such as tankers discharging ballast water from oil tanks used on return ships, leaking pipelines or engine oil disposed of down sewers. Discharge of cargo residues from bulk carriers can pollute ports, waterways, and oceans. In many instances vessels intentionally discharge illegal wastes despite foreign and domestic regulation prohibiting such actions. An absence of national standards provides an incentive for some cruise liners to dump waste in places where the penalties are inadequate. It has been estimated that container ships lose over 10,000 containers at sea each year (usually during storms). Ships also create noise pollution that disturbs natural wildlife, and water from ballast tanks can spread harmful algae and other invasive species. Ballast water taken up at sea and released in port is a major source of unwanted exotic marine life. The invasive freshwater zebra mussels, native to the Black, Caspian, and Azov seas, were probably transported to the Great Lakes via ballast water from a transoceanic vessel. Meinesz believes that one of the worst cases of a single invasive species causing harm to an ecosystem can be attributed to a seemingly harmless jellyfish. Mnemiopsis leidyi, a species of comb jellyfish that spread so it now inhabits estuaries in many parts of the world, was first introduced in 1982, and thought to have been transported to the Black Sea in a ship's ballast water. The population of the jellyfish grew exponentially and, by 1988, it was wreaking havoc upon the local fishing industry. "The anchovy catch fell from 204,000 tons in 1984 to 200 tons in 1993; sprat from 24,600 tons in 1984 to 12,000 tons in 1993; horse mackerel from 4,000 tons in 1984 to zero in 1993."

Загрязнение атмосферы

Другой путь загрязнения происходит через атмосферу. Океан давно подвергается воздействию химических веществ, поступающих из атмосферы (например, источник питательных веществ, влияние на pH). Ветер переносит пыль и мусор, включая пластиковые пакеты, с полигонов и других территорий в сторону моря. Пыль из Сахары, перемещающаяся вдоль южной периферии субтропического гребня, попадает в Карибское море и Флориду в теплый сезон, когда гребень усиливается и движется на север через субтропическую Атлантику. Пыль также может переноситься глобально из пустынь Гоби и Такла-Макан через Корею, Японию и Северную часть Тихого океана к Гавайским островам. С 1970 года пылевые бури участились из-за засушливых периодов в Африке. Количество пыли, переносимой в Карибское море и Флориду, значительно меняется год от года, однако поток увеличивается во время положительных фаз Североатлантического колебания. Геологическая служба США (USGS) связывает пылевые события с ухудшением состояния коралловых рифов в Карибском бассейне и Флориде, особенно начиная с 1970-х годов. Изменение климата повышает температуру океана и концентрацию углекислого газа в атмосфере. Повышение уровня углекислого газа приводит к закислению океана, что, в свою очередь, изменяет водные экосистемы и влияет на распространение рыб, оказывая воздействие на устойчивость рыболовства и благосостояние сообществ, от него зависящих. Здоровые океанические экосистемы также играют важную роль в смягчении последствий изменения климата.

Глубоководные добычи

Глубоководная добыча#Воздействие на окружающую среду. Некоторые из потенциально токсичных металлов включают медь, цинк, кадмий, свинец, а также редкоземельные элементы, такие как лантан и иттрий. После высвобождения токсинов наблюдается увеличение шума, освещенности, взвешенных частиц и шлейфов, а также элементов, способных оказать воздействие на экосистемы. Глубоководные минеральные ресурсы (ГМР) могут быть чрезвычайно полезными, способствуя росту благосостояния, повышению уровня жизни и созданию экономических возможностей для нынешних и будущих поколений. Однако, при неэффективном управлении этими ресурсами, это может привести к серьезному экономическому и социальному ущербу. Нестабильность цен и объемов производства минералов может вызвать внешний экономический шок, приводящий к значительному негативному влиянию на внутреннюю экономику.

Загрязнение питательными веществами

Эутрофикация – это увеличение концентрации химических питательных веществ, как правило, соединений, содержащих азот или фосфор, в экосистеме. Это может привести к повышению первичной продуктивности экосистемы (чрезмерному росту и распаду растений), а также к дальнейшим последствиям, включая недостаток кислорода и серьезное ухудшение качества воды, снижение численности рыб и других популяций животных. Загрязнение питательными веществами, являющееся одной из форм загрязнения воды, подразумевает загрязнение избыточным поступлением питательных веществ. Оно является основной причиной эвтрофикации поверхностных вод, где избыток питательных веществ, обычно нитратов или фосфатов, стимулирует рост водорослей. Такие вспышки роста водорослей происходят естественным образом, но их частота может возрастать из-за антропогенного воздействия, либо же они стали регистрироваться чаще в результате более тщательного мониторинга. Основными источниками являются реки, впадающие в океан, принося с собой большое количество химических веществ, используемых в качестве удобрений в сельском хозяйстве, а также отходы животноводства и жизнедеятельности человека. Избыток веществ, потребляющих кислород в воде, может привести к гипоксии и образованию мертвых зон. Эстуарии, как правило, от природы подвержены эвтрофикации, поскольку питательные вещества, поступающие с суши, концентрируются в местах, где сток попадает в морскую среду в ограниченных каналах. Институт мировых ресурсов выявил 375 прибрежных зон с гипоксическим состоянием по всему миру, сосредоточенных в прибрежных районах Западной Европы, на восточном и южном побережьях США и в Восточной Азии, особенно в Японии. В океане часто наблюдаются вспышки красных приливов, вызываемые водорослями, которые приводят к гибели рыб и морских млекопитающих, а также вызывают респираторные проблемы у людей и некоторых домашних животных, когда цветение водорослей достигает берега. Помимо стока с суши, атмосферный антропогенный азот в фиксированной форме может поступать в открытый океан. Исследование, проведенное в 2008 году, показало, что это может составлять около трети внешнего (не переработанного) запаса азота в океане и до трех процентов ежегодного прироста морского биологического производства. Предполагается, что накопление реактивного азота в окружающей среде может иметь последствия, столь же серьезные, как выброс углекислого газа в атмосферу. Одним из предлагаемых решений проблемы эвтрофикации в эстуариях является восстановление популяций двустворчатых моллюсков, таких как устрицы. Устричные рифы удаляют азот из водной толщи и фильтруют взвешенные частицы, что впоследствии снижает вероятность или масштабы вредного цветения водорослей или возникновения аноксических условий. Фильтрационная активность считается полезной для качества воды, поскольку она контролирует плотность фитопланктона и аккумулирует питательные вещества, которые могут быть удалены из системы путем сбора моллюсков, захоронены в отложениях или потеряны в результате денитрификации. Основополагающие работы по улучшению качества морской воды путем выращивания моллюсков были проведены Оддом Линдалем и его коллегами с использованием мидий в Швеции.

Eutrophication is an increase in chemical nutrients, typically compounds containing nitrogen or phosphorus, in an ecosystem. It can result in an increase in the ecosystem's primary productivity (excessive plant growth and decay), and further effects including lack of oxygen and severe reductions in water quality, fish, and other animal populations. Nutrient pollution, a form of water pollution, refers to contamination by excessive inputs of nutrients. It is a primary cause of eutrophication of surface waters, in which excess nutrients, usually nitrates or phosphates, stimulate algae growth. Such blooms are naturally occurring but may be increasing as a result of anthropogenic inputs or alternatively may be something that is now more closely monitored and so more frequently reported. The biggest culprit are rivers that empty into the ocean, and with it the many chemicals used as fertilizers in agriculture as well as waste from livestock and humans. An excess of oxygen depleting chemicals in the water can lead to hypoxia and the creation of a dead zone. Estuaries tend to be naturally eutrophic because land derived nutrients are concentrated where runoff enters the marine environment in a confined channel. The World Resources Institute has identified 375 hypoxic coastal zones around the world, concentrated in coastal areas in Western Europe, the Eastern and Southern coasts of the US, and East Asia, particularly in Japan. In the ocean, there are frequent red tide algae blooms that kill fish and marine mammals and cause respiratory problems in humans and some domestic animals when the blooms reach close to shore. In addition to land runoff, atmospheric anthropogenic fixed nitrogen can enter the open ocean. A study in 2008 found that this could account for around one third of the ocean's external (non recycled) nitrogen supply and up to three per cent of the annual new marine biological production. It has been suggested that accumulating reactive nitrogen in the environment may have consequences as serious as putting carbon dioxide in the atmosphere. One proposed solution to eutrophication in estuaries is to restore shellfish populations, such as oysters. Oyster reefs remove nitrogen from the water column and filter out suspended solids, subsequently reducing the likelihood or extent of harmful algal blooms or anoxic conditions. Filter feeding activity is considered beneficial to water quality by controlling phytoplankton density and sequestering nutrients, which can be removed from the system through shellfish harvest, buried in the sediments, or lost through denitrification. Foundational work toward the idea of improving marine water quality through shellfish cultivation to was conducted by Odd Lindahl et al., using mussels in Sweden.

Подводный шум

Морская жизнь может быть восприимчива к шуму или звуковому загрязнению от таких источников, как проходящие суда, сейсмические исследования при разведке нефти и газа, а также морской низкочастотный активный гидролокатор. Звук распространяется быстрее и на большие расстояния в море, чем в атмосфере. Морские животные, такие как китообразные, часто обладают слабым зрением и живут в мире, в значительной степени определяемом акустической информацией. Это относится и ко многим глубоководным рыбам, обитающим в мире тьмы. В период с 1950 по 1975 год уровень фонового шума в одном месте Тихого океана увеличился примерно на десять децибел (то есть в десять раз по интенсивности). Шум также заставляет виды общаться громче, что называется ломбардским вокальным откликом. Песни китов становятся длиннее при включенных подводных детекторах. Если существа не "говорят" достаточно громко, их голос может быть заглушен антропогенными звуками. Эти неслышимые голоса могут быть сигналами тревоги, обнаружением добычи или подготовкой к образованию пузырьковой завесы. Когда один вид начинает издавать более громкие звуки, он заглушает голоса других видов, в результате чего вся экосистема в конечном итоге начинает "говорить" громче. По словам океанографа Сильвии Эрл, "Загрязнение подводным шумом подобно смерти от тысячи порезов. Каждый звук сам по себе может не вызывать серьезных опасений, но в совокупности шум от судоходства, сейсмических исследований и военной деятельности создает совершенно иную среду, чем существовала даже 50 лет назад. Этот высокий уровень шума неизбежно окажет серьезное и масштабное воздействие на жизнь в море". Шум от судов и человеческой деятельности может наносить вред кишечнополостным и гребневикам, которые являются очень важными организмами в морской экосистеме. Они способствуют поддержанию высокого биоразнообразия и используются в качестве моделей для изучения экологии и биологии благодаря своей простой структуре. При наличии подводного шума вибрации в воде повреждают реснички у целоэнтерат. В ходе исследования организмы подвергались воздействию звуковых волн разное количество раз, и результаты показали, что поврежденные волосковые клетки были вытолкнуты, отсутствовали или имели искривленные, вялые или отсутствующие киноцилии и стереоцилии. Суда могут быть сертифицированы на соответствие определенным шумовым критериям.

Marine life can be susceptible to noise or the sound pollution from sources such as passing ships, oil exploration seismic surveys, and naval low frequency active sonar. Sound travels more rapidly and over larger distances in the sea than in the atmosphere. Marine animals, such as cetaceans, often have weak eyesight, and live in a world largely defined by acoustic information. This applies also to many deeper sea fish, who live in a world of darkness. Between 1950 and 1975, ambient noise at one location in the Pacific Ocean increased by about ten decibels (that is a tenfold increase in intensity). Noise also makes species communicate louder, which is called the Lombard vocal response. Whale songs are longer when submarine detectors are on. If creatures don't "speak" loud enough, their voice can be masked by anthropogenic sounds. These unheard voices might be warnings, finding of prey, or preparations of net bubbling. When one species begins speaking louder, it will mask other species voices, causing the whole ecosystem to eventually speak louder. According to the oceanographer Sylvia Earle, "Undersea noise pollution is like the death of a thousand cuts. Each sound in itself may not be a matter of critical concern, but taken all together, the noise from shipping, seismic surveys, and military activity is creating a totally different environment than existed even 50 years ago. That high level of noise is bound to have a hard, sweeping impact on life in the sea." Noise from ships and human activity can damage Cnidarians and Ctenophora, which are very important organisms in the marine ecosystem. They promote high diversity and they are used as models for ecology and biology because of their simple structures. When there is underwater noise, the vibrations in the water damage the cilia hairs in the Coelenterates. In a study, the organisms were exposed to sound waves for different numbers of times and the results showed that damaged hair cells were extruded or missing or presented bent, flaccid or missed kinocilia and stereocilia. Ships can be certified to meet certain noise criteria.

Другое

Существует множество вторичных эффектов, возникающих не из-за исходного загрязнителя, а из-за сопутствующего состояния. Например, поверхностный сток, содержащий ил, может затруднять проникновение солнечного света в толщу воды, подавляя фотосинтез у водных растений.

Смягчение

Большая часть антропогенного загрязнения попадает в океан. В "Ежегоднике программы ООН по окружающей среде" за 2011 год основными новыми экологическими проблемами названы потери океанами огромных объемов фосфора – "ценного удобрения, необходимого для обеспечения растущего населения планеты", – и воздействие миллиардов единиц пластиковых отходов на здоровье морских экосистем во всем мире. Бьорн Дженнсен (2003) в своей статье отмечает: "Антропогенное загрязнение может снизить биоразнообразие и продуктивность морских экосистем, что приведет к сокращению и истощению морских пищевых ресурсов для человека". Существует два способа смягчить общий уровень этого загрязнения: либо сократить численность населения планеты, либо найти способ уменьшить экологический след, оставляемый каждым человеком. Если второй путь не будет выбран, то первый может быть навязан, поскольку мировые экосистемы приходят в упадок. Второй путь – это уменьшение загрязнения окружающей среды каждым человеком в отдельности. Это требует политической и общественной воли, а также изменения в сознании, чтобы больше людей уважали окружающую среду и не злоупотребляли ею. На практическом уровне необходимы нормативные акты и участие правительств на международном уровне. Регулирование морского загрязнения часто бывает очень сложным, поскольку оно распространяется через государственные границы, что затрудняет разработку и обеспечение соблюдения правил. Без достаточного понимания проблемы морского загрязнения, необходимой глобальной воли для эффективного решения этих вопросов может быть недостаточно. Сбалансированная информация об источниках и вредных последствиях морского загрязнения должна стать частью общего уровня осведомленности населения, а для полного определения и постоянного обновления масштабов проблемы необходимы непрерывные исследования. Как показывают исследования Даоджи и Дага, одна из причин недостаточной экологической обеспокоенности среди китайцев – низкий уровень общественной осведомленности, поэтому именно на нее следует направить усилия. Уровень осведомленности о морском загрязнении имеет решающее значение для поддержки мер по предотвращению попадания мусора в водные пути и, в конечном итоге, в океаны. Агентство по охране окружающей среды сообщает, что в 2014 году жители США произвели около 258 миллионов тонн отходов, и только треть из них была переработана или компостирована. В 2015 году в океан попало более 8 миллионов тонн пластика. По данным Ocean Conservancy, Китай, Индонезия, Филиппины, Таиланд и Вьетнам выбрасывают в море больше пластика, чем все остальные страны мира вместе взятые. Использование более экологичной упаковки может привести к исключению токсичных компонентов, сокращению количества используемых материалов и повышению доступности пластика для переработки. Однако осведомленность может продвинуть эти инициативы лишь до определенного предела. Наиболее распространенным видом пластика является ПЭТ (полиэтилентерефталат), который наиболее устойчив к биоразложению. Исследователи добиваются значительных успехов в решении этой проблемы. Одним из подходов является добавление специального полимера – тетраблочного сополимера. Тетраблочный сополимер действует как ламинат между PE и iPP, облегчая разрушение, сохраняя при этом прочность. Повышение осведомленности поможет людям лучше осознавать свой углеродный след. Кроме того, дальнейшие исследования и технологические разработки могут способствовать решению проблемы загрязнения пластиком. Медузы рассматриваются как потенциальный организм, способный смягчать последствия загрязнения.

Much anthropogenic pollution ends up in the ocean. The 2011 edition of the United Nations Environment Programme Year Book identifies as the main emerging environmental issues the loss to the oceans of massive amounts of phosphorus, "a valuable fertilizer needed to feed a growing global population", and the impact billions of pieces of plastic waste are having globally on the health of marine environments. Bjorn Jennssen (2003) notes in his article, "Anthropogenic pollution may reduce biodiversity and productivity of marine ecosystems, resulting in reduction and depletion of human marine food resources". There are two ways the overall level of this pollution can be mitigated: either the human population is reduced, or a way is found to reduce the ecological footprint left behind by the average human. If the second way is not adopted, then the first way may be imposed as the world ecosystems falter. The second way is for humans, individually, to pollute less. That requires social and political will, together with a shift in awareness so more people respect the environment and are less disposed to abuse it. At an operational level, regulations, and international government participation is needed. It is often very difficult to regulate marine pollution because pollution spreads over international barriers, thus making regulations hard to create as well as enforce. Without appropriate awareness of marine pollution, the necessary global will to effectively address the issues may prove inadequate. Balanced information on the sources and harmful effects of marine pollution need to become part of general public awareness, and ongoing research is required to fully establish, and keep current, the scope of the issues. As expressed in Daoji and Dag's research, one of the reasons why environmental concern is lacking among the Chinese is because the public awareness is low and therefore should be targeted. The amount of awareness on marine pollution is vital to the support of keeping the prevention of trash from entering waterways and ending up in our oceans. The EPA reports that in 2014 Americans generated about 258 million tons of waste, and only a third was recycled or composted. In 2015, there was over 8 million tons of plastic that made it into the ocean. The Ocean Conservancy reported that China, Indonesia, Philippines, Thailand, and Vietnam dump more plastic in the sea than all other countries combined. Through more sustainable packing this could lead to; eliminating toxic constituents, using fewer materials, making more readily available recyclable plastic. However, awareness can only take these initiatives so far. The most abundant plastic is PET (Polyethylene terephthalate) and is the most resistant to biodegradables. Researchers have been making great strides in combating this problem. In one way has been by adding a special polymer called a tetrablock copolymer. The tetrablock copolymer acts as a laminate between the PE and iPP which enables for an easier breakdown but still be tough. Through more awareness, individuals will become more cognizant of their carbon footprints. Also, from research and technology, more strides can be made to aid in the plastic pollution problem. Jellyfish have been considered a potential mitigating organism for pollution.

Глобальные цели

В 2017 году Организация Объединенных Наций приняла резолюцию, устанавливающую Цели устойчивого развития, в том числе снижение загрязнения морской среды как измеримую цель в рамках Цели 14. Международное сообщество признало сокращение загрязнения океанов приоритетной задачей, прогресс в решении которой отслеживается в рамках Цели устойчивого развития 14, направленной на смягчение негативного воздействия человека на океаны. Задача 14.1 сформулирована следующим образом: "К 2025 году предотвратить и существенно сократить загрязнение моря всех видов, в особенности от наземных источников, включая морской мусор и загрязнение питательными веществами".

Законы и политика

Океан может загрязняться различными способами, поэтому на протяжении истории принималось множество законов, политик и международных соглашений. Для защиты океана от морского загрязнения на международном уровне были разработаны соответствующие меры. В 1948 году Гарри Трумэн подписал закон, первоначально известный как Федеральный закон о контроле загрязнения водных ресурсов, который предоставил федеральному правительству полномочия по контролю за морским загрязнением в Соединенных Штатах Америки. В 1972 году Конгресс США принял Закон о морской защите, исследованиях и охраняемых морских районах 1972 года (MPRSA), регулирующий сброс отходов в воды США. Конвенция 1954 года о предотвращении загрязнения моря нефтью и Международная конвенция 1973 года о предотвращении загрязнения с судов слабо соблюдались из-за недостаточного уважения к законам со стороны государств флага. В 1973 и 1978 годах была разработана конвенция MARPOL 73/78, направленная на контроль загрязнения судов, особенно нефтью. В 1983 году Международная конвенция о предотвращении загрязнения с судов обеспечила международное применение положений конвенции MARPOL 73/78. Конвенция Организации Объединенных Наций по морскому праву 1982 года (ЮНКЛОС) была разработана для защиты морской среды путем регулирования деятельности государств в области контроля загрязнения океана. Она установила ограничения на количество токсинов и загрязняющих веществ, поступающих со всех судов в международном судоходстве. В 2006 году была принята программа исследований, предотвращения и сокращения морского мусора (Marine Debris Research, Prevention and Reduction Act), созданная Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA) для выявления источников морского мусора, определения его масштабов, а также разработки мер по его сокращению и предотвращению. В декабре 2017 года Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) создала специальную открытую экспертную группу по морскому мусору и микропластику с целью изучения проблемы загрязнения морским пластиком и оценки путей ее решения.