Уникальные снимки красного прилива, который стал причиной катастрофы на Камчатке

Катастрофа на Камчатке — одно из самых обсуждаемых явлений 2020 года. Смерть нескольких тысяч животных вызвал красный прилив, по-другому — цветение водорослей, на которые раньше никто не обращал внимания. Strelka Mag опубликовала детальные спутниковые снимки Камчатки в дни катастрофы, сделанные КБ Стрелка. На них впервые можно увидеть, насколько масштабен красный прилив и откуда он пришёл.

Оригинал статьи опубликован в журнале Strelka Mag. Текст подготовлен  при участии специалиста по устойчивому развитию КБ Стрелка Наби Агзамова

С чего все началось

С момента, когда вся Россия узнала о катастрофе на Камчатке, прошло несколько месяцев. Впервые историю отравившихся на Халактырском пляже серферов начали обсуждать в сентябре после поста в Инстаграме от Yola La. Вот как она описывает первые симптомы и случившееся после: «... помутнение, сухость, боль и ощущение пленки на глазах. Першило горло, отекали и садились связки. Вкус океана – горький, не соленый, совершенно непривычный. Спустя время у нас – человек 20-ти, проживающих в лагере, кто катает часто – случилось отравление. Рвота, температура, судороги, боли в животах». Инстаграмы экологических активистов были заполнены фотографиями выбросившихся на берег морских ежей и осьминогов.

Greenpeace проиллюстрировал ситуацию своим спутниковым снимком. Вы точно его видели, если следили за ситуацией: ядовито-зелёная вода стекает в океан, покрытый тёмной рябью. Одним из первых объяснений случившегося стало предположение, что воды Халактырского пляжа были отравлены стоками с полигонов ядохимикатов: рядом с Авачинским заливом нашлось сразу два таких объекта.

«Есть опасения, что химикаты могли попасть в грунтовые воды, а так как Козельский полигон расположен на склоне, они могли вытечь к подножию вулкана и протечь в реку Налычева», — говорил представитель Greenpeace Василий Яблоков. На это заявление сразу отреагировал глава Камчатки и пообещал рекультивировать полигон.

Расследованием камчатской катастрофы занимались не только учёные, но и журналисты. Весь октябрь в интернете появлялось много противоречащих друг другу версий: кто-то говорил, что воду отравило ракетное топливо, кто-то указывал на возможный разлив нефти. Винили также и вулканы. 

Почему все начали говорить про водоросли

К середине октября появились первые подробные результаты исследования проб воды — и они удивили многих. В водах Авачинского залива действительно нашли превышение концентрации нескольких веществ — фосфатов, железа и фенолов. Не было ясно, откуда в воде взялись эти вещества, но ни одно из них не могло в одиночку вызвать гибель такого количества животных, говорили в Минприроды. В сентябре на Камчатке произошло сильное землетрясение, которое могло спровоцировать выход токсичных элементов. Камчатка — вулканический край, такая версия казалась вполне логичной.

Посреди информационного шума возникла самая интересная версия: Камчатку отравили токсичные водоросли. Первым об этом 10 октября заявил директор Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН Алексей Озеров на совещании с губернатором Камчатского края Владимиром Солодовым. В этот же день на сайте географического факультета МГУ были опубликованы результаты совместной экспедиции географов со специалистами Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН. Там было сказано, что «наиболее вероятной причиной указанных процессов является кислородное голодание вследствие замора, возникшего после массового развития микроводорослей в сентябре 2020 года». Этой же версии стал придерживаться и глава Минприроды Дмитрий Кобылкин.

16 октября издание N+1 опубликовало рассказ гидролога Сергея Чалова. Вместе с коллегами он проводил обследование вод Авачинского залива, где предположительно произошёл разлив токсичного вещества, от которого пострадали сёрферы. «Давно не было такой ситуации, когда явления в природе вызывали столь противоречивые слухи. В 2020 году наш словарь пополнился не только словами „самоизоляция“ и „зум“, но и „красный прилив“. Эти слова — наша новая реалия», — писал Чалов, говоря о том, что, скорее всего, в катастрофе на Камчатке виновато цветение водорослей.

Этот текст вызвал много обсуждений в социальных сетях, а конспирологически настроенные пользователи начали обвинять главного редактора N+1 в сотрудничестве с властями, якобы скрывающими истинную причину катастрофы на Камчатке. Forbes выпустил материал о том, почему людям было сложно поверить в красный прилив: путаница версий, поздняя реакция и борьба в социальных сетях за внимание породили общее недоверие к заявлениям учёных и чиновников.

Красный прилив, в который мало кто верил в начале октября, сейчас является приоритетной и самой проработанной версией произошедшего на Камчатке. К ней независимо пришли две группы исследователей. Специалисты Камчатского филиала «Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии» проанализировали пробы воды, а учёные из Российской академии наук — спутниковые снимки в низком разрешении.

«Я уверен, что мы столкнулись с таким масштабным, но не редким для Камчатки явлением, как вредоносное цветение воды, или так называемые красные приливы», — говорил 12 октября вице-президент РАН академик Андрей Адрианов на пресс-конференции учёных по ситуации на Камчатке. При этом всё ещё не было понятно, как выглядел этот красный прилив и откуда он пришёл.

Чем уникальны снимки красных приливов

Для мониторинга красных приливов в разных частях мира часто используют дистанционное зондирование, например в штате Флорида. Снимки, которые делают из космоса, анализируют при помощи алгоритмов и индексов программы Sentinal-2. Это помогает определить концентрацию хлорофилла А. Этот растительный пигмент содержат клетки микроводорослей.

КБ Стрелка воспользовалась этим же методом. C помощью программы Sentinal-2 специалист по устойчивому развитию КБ Стрелка Наби Агзамов обработал несколько спутниковых снимков Камчатки в дни, когда предположительно произошло цветение водорослей: c 24 сентября по 12 октября. Несколько дат пришлось исключить из-за высокой облачности, но все остальные кадры получились достаточно чистыми.

Вместе с КБ Стрелка Strelka Mag опубликовали первые спутниковые снимки высокого разрешения. До этого мы могли видеть только общую картину в статике. Снимки позволяют в деталях рассмотреть, как красный прилив атаковал Камчатку и где находились самые горячие точки цветения.

Эти цветные вихри на снимках — цветущие водоросли. Они образуют сразу несколько явных «тел» цветения на западном и восточном побережье Камчатки. Вы можете увидеть, что след из водорослей будто смывается на юг вдоль длинной дугообразной линии берега — это Халактырский пляж, где отравились сёрферы.

Ещё одно пятно водорослей можно увидеть чуть выше пляжа, в другом заливе. Вы тоже могли видеть кадры оттуда — знаменитая вертолётная съёмка зафиксировала странное тёмное пятно на поверхности океана. В посте Дудя указывалось, что вертолёт пролетал над Авачинским заливом, но журналисты РБК выяснили, что съёмка велась именно здесь — в Кроноцком заливе, в районе бухты Калыгирь и бухты Малая Медвежка. 

Что мы поняли благодаря снимкам

КБ Стрелка и Strelka Mag попросили проанализировать снимки микробиолога и ведущего специалиста Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН Филиппа Сапожникова. Он отметил, что водоросли цвели одновременно в разных местах. 

«Это было не одно пятно — это были многие пятна, которые цвели в разных местах», – Филипп Сапожников.

На спутниковых снимках также можно увидеть, что несколько центров цветения водорослей постепенно смещались вместе с течением воды. Сапожников замечает: «Можно заметить развитие разных видов в разных местах, и ещё со смещением, — такое обострённое состояние деятельности экосистемы».

Важно, что во многих публикациях о катастрофе на Камчатке упоминаются локации только с восточного побережья, например Халактырский пляж. Но на снимках видно, что водоросли цвели не менее интенсивно и на западном побережье, в районе Охотского моря.

«Красный прилив двигался на юг. Через узкий пролив он прошёл на западное побережье Камчатки, прямо в Охотское море. Как оно выглядит? Плавный кумулятивный намывной берег, знаменитые чёрные пляжи. Охотское море можно назвать внутренним, если смотреть на его гидрологию, по сути, это большая бухта. И конечно же, в этом затишном месте в период формирования условий для продолжения осеннего цветения пошло развитие водорослей. В этом году был мегациклон посреди северной пацифики. Он разогнал воду и создал прижим тёплых водных масс к берегам — это опасность красного прилива номер один», — объясняет Сапожников.

Как были сделаны снимки

Снимки Камчатки были получены при помощи спутника Sentinel-2. Обработка этих мультиспектральных изображений высокого пространственного разрешения позволяют распознать объекты, которые могут быть не видны на обычных спутниковых снимках.

Чтобы раскрасить снимки (то есть просчитать на них концентрации хлорофилла А), мы использовали индексы, основанные на алгоритме reflectance line height (RLH). Также для маски облаков были использованы алгоритмы HOL и BCY.

Почему стоит узнать о красных приливах всё

С каждым годом красных приливов становится всё больше. На Камчатке они случались и раньше и, скорее всего, произойдут снова.

Учёные последние 70 лет пытаются понять, как бороться с цветением водорослей. В 1950-х годах их пытались уничтожать красные приливы при помощи сульфата меди и алюминия, но получилось плохо: умерли не только цветущие водоросли, но и всё живое рядом. Из проверенных способов остаётся только мониторинг с помощью онлайн-карт, которые используют в США.

Одним из факторов, усиливающих процесс красного прилива, является потепление океана, спровоцированное выбросами углекислого газа. Помочь сократить цветение водорослей могли бы программы устойчивого развития городов. Cегодня города являются источником более 70% от всех выбросов углекислого газа.

Вместе с ведущим специалистом института океанологии им. П. П. Ширшова РАН Филиппом Сапожниковым разобрались, что такое красные приливы и почему в этом году они стали причиной масштабной катастрофы.