Морское хозяйство

Вагнер Виктор
(«ХиЖ», 2017, №8)

pic_2017_08_46.jpgОколо десяти тысяч лет назад люди перешли от охоты и собирательства, от питания дарами природы к сельскому хозяйству — целенаправленному разведению растений и животных, дающих пищу, материалы для одежды и прочие полезные вещи.

Но это на суше. А в море?

Рыболовством и охотой на морского зверя человек занимается уже многие тысячелетия. Развиваются технологии кораблестроения, появляются океанские парусники, пароходы, гидролокаторы, аэрофотосъемка, а человек по-прежнему собирает дикорастущие дары моря, хотя и с применением всех этих технических средств.

Естественно, это приводит к истощению природных угодий. До начала широкомасштабной добычи нефти и нефтепереработки китовый жир был основным источником смазочных масел и осветительного топлива. Китов в районе Шпицбергена выбили еще в XVIII веке, и китобойным флотилиям пришлось отправляться к берегам Антарктиды. А в середине XX века киты стали кончаться и там. Ведь за ними охотились флотилии, состоящие из быстроходных китобойцев с гарпунными пушками и огромных кораблей-заводов, перерабатывающих китовые туши. Примерно так же выглядит и добыча более мелких морских обитателей. Плавучие рыбоконсервные заводы водоизмещением в тысячи тонн, траулеры и сейнеры, оснащенные средствами поиска рыбы по последнему слову техники, сети из новейших синтетических материалов...

Океаны, до самого XX века бывшие общей и ничьей территорией, пришлось поделить на эксклюзивные экономические зоны, на уровне межгосударственных договоров устанавливать квоты на вылов рыбы. Но все равно процветает браконьерство, и ограниченные ресурсы моря продолжают истощаться. Не пора ли от хищнического истребления морских обитателей перейти к планомерному их разведению?

Фантасты XX века — Александр Беляев в «Подводных земледельцах», Артур Кларк в «Большой глубине» описывали подводные фермы будущего. В их представлении при подводных фермах должны были находиться подводные поселения.

На практике все оказалось не так. Люди в наше время предпочитают жить в городах или благоустроенных поселках. Даже там, где люди обитали тысячелетиями, как, например, на севере Западной Сибири, полезные ископаемые обычно добывают вахтовым методом. То же самое касается и морских нефтяных платформ. При наличии вертолетов нет никакой необходимости жить рядом с рабочим местом.

Правда, не все, что хорошо для буровиков, подходит для скотоводов. Те, кто ухаживает за живностью, должны чувствовать ее условия обитания не по показаниям приборов, а кожей, интуицией.

Возможно, поэтому до сих пор не появились китовые и тунцовые фермы. Их бы пришлось создавать далеко от берегов, где жить неудобно. А вот фермы по разведению атлантического лосося, форели, камбалы существуют, и их продукция уже заметно превышает вылов диких представителей тех же видов. На протяжении последних трех десятилетий вылов «дикого» лосося снижается, а производство его на морских фермах растет. Сейчас оно уже в несколько раз превышает максимальный вылов, и примерно на порядок — вылов нынешний. В отличие от агрикультуры — возделывания земли — разведение морских животных в море называют марикультурой или аквакультурой. И хотя заметную часть этого производства дают не настоящие морские фермы, а бассейны и пруды, расположенные на берегу, вклад морских садков в производство рыбы уже достаточно заметен.

Однако начинались морские фермы не с рыбы. Первыми видами животных, которые человек начал возделывать в море, были прикрепленные к субстрату моллюски — жемчужницы, устрицы, мидии. Еще в XIII веке заметили, что если ввести в раковину жемчужницы инородное тело, то она постепенно покроет его слоем перламутра и превратит в жемчужину. Экспериментами с выращиванием жемчуга занимался, в частности, знаменитый натуралист Карл Линней, создатель биологической систематики. Современное культивирование жемчуга основывается на работах немецкого ученого Фридриха Альвердеса, англичанина Уильяма Сэвил-Кента и японцев Токити Нисикавы и Тацухэи Мисэ, выполненных в начале XX века. В настоящее время 90% жемчужин, которые продают как украшения, — это культивированный жемчуг. А разведение устриц для употребления в пищу стало значимой отраслью экономики в некоторых прибрежных областях Франции еще в середине XIX века.

Таким образом, уже сейчас успешно осваиваются в плане сельского хозяйства прибрежные области океанов. Это удобно, поскольку работающим на фермах людям не нужно покидать обжитые прибрежные поселки и под рукой берег, с которого реки выносят разнообразные, необходимые для питания организмов вещества.

pic_2017_08_47.jpgНо прибрежная полоса океана — континентальный шельф — представляет собой узкую полоску вдоль берега, площадь которой намного меньше, чем у сельскохозяйственных угодий на материках. А возможно ли сельскохозяйственное освоение открытого океана, покрывающего большую часть поверхности планеты?

В глубоководных областях океана развитие жизни, в первую очередь фитопланктона, но и всех остальных, кто им питается, от микроскопических рачков до огромных китов, сдерживается прежде всего тем, что две необходимые составляющие — солнечный свет и биогенные элементы — разнесены в пространстве. Солнечный свет проникает в воду только на сотни метров, в пригодных для фотосинтеза количествах — на десятки. А соединения фосфора и азота, потребные для роста организмов, накапливаются на больших глубинах.

В тех местах, где прихоти океанских течений поднимают глубинные водные массы на поверхность, в так называемых зонах апвеллинга, выполняются оба условия, и там необычайно бурно размножается фитопланктон, собираются косяки промысловой рыбы, морских птиц и т. д. Следовательно, основой морских ферм открытого океана должен стать искусственный апвеллинг. Ученые Океанографического института в Вудс-Холе (Массачусетс, США) десять лет назад предложили гениально простую конструкцию глубоководного насоса: вертикальную трубу с клапаном. Волны, пробегающие над ее верхним концом, будут создавать колебания давления, которые вызовут перемещение воды вверх, а клапан не даст ей переместиться вниз. Большое преимущество этого устройства в том, что оно не нуждается в снабжении энергией.

Одна из проблем океанического фермерства состоит в том, что морские организмы, интересные нам в качестве потенциальных домашних животных, расположены довольно высоко в трофической пирамиде. Если на суше основную массу сельскохозяйственных животных составляют травоядные копытные, которые питаются фотосинтезирующими растениями, то, скажем, усатые киты питаются зоопланктоном, то есть отстоят от фотосинтеза на две ступени. А каждая ступень трофической пирамиды — это сокращение на порядок биомассы, которая может прокормиться на данной территории. Использование же непосредственно фитопланктона с переработкой его в пищевые продукты, топливо, смазочные масла и другие полезные вещи затрудняется тем, что его нужно уметь отделять от морской воды, причем не менее энергоэффективно, чем киты или гигантские скаты-манты.

Вот почему пока что аквакультура открытого моря — дело будущего. Но человечество уже ступило на эту дорогу и вряд ли с нее свернет. Ведь дикорастущие океанические ресурсы сильно подорваны, а возможности, которые может принести нам сельскохозяйственное освоение еще не освоенных 72% поверхности земного шара, поистине безграничны.

123

Разные разности

07.08.2020 16:00:00

Планета Проксима b не случайно привлекает пристальное внимание астрономов. Ведь сразу после ее открытия выяснилось, что это почти Земля: массу оценили в 1,3 земных, причем расположена планета в обитаемой зоне, где возможна жидкая вода. Теперь же к расследованию присоединился точнейший спектрограф ESPRESSO.

>>
07.07.2020 18:00:00

…проект ИТЭР по созданию крупнейшего в мире термоядерного реактора прошел важную веху — на место установлено основание криостата, самая большая и тяжелая часть токамака...

…созданы структуры для фотосинтеза, более эффективного, чем природный, — капли размером с клетку, содержащие мембраны хлоропластов шпината и компоненты ферментативного цикла для синтеза органических молекул из углекислого газа…

…каждая третья женщина европейского происхождения имеет «неандертальский» вариант рецептора гормона прогестерона, связанный с повышенной рождаемостью, более редким кровотечением на ранних сроках беременности и меньшим количеством выкидышей…


>>
20.05.2020 18:30:00

Вакцины – какие, сколько и на какой стадии?

Даже когда острая фаза пандемии COVID-19 закончится и меры карантина больше не будут нужны, сам вирус никуда не денется, а продолжит жить среди нас. Самый эффективный способ от него защититься – сделать вакцину.

>>
18.05.2020 19:00:00

Коронавирусы: в семье не без урода

Найдены молекулярные отличия более патогенных коронавирусов от менее патогенных. Пока не вполне ясно, как эти отличия работают. Но возможно ученые смогут понять, почему настолько похожие инфекционные агенты приводят к таким разным последствиям для человека.

>>
13.05.2020 17:00:00

…из-за снижения транспортных потоков во время пандемии коронавируса уменьшились сейсмические шумы в коре Земли; специалисты считают, что это облегчит мониторинг слабых землетрясений, вулканической активности и других сейсмических событий...

…6 марта с мыса Канаверал стартовала миссия Space X CRS-20, которая доставит на МКС 250 пробирок со стволовыми клетками человека; на протяжении месяца они будут развиваться в кости, хрящи и другие ткани в условиях невесомости...

…по мере того как на рынок выходят художественные произведения, разработанные с помощью генеративных алгоритмов и когнитивной робототехники, встает вопрос об авторском праве на них…

>>