Через 44 года после пробной глубоководной добычи дно океана всё ещё беднее пищей

Борозды, которые машина для добычи конкреций прорезала в дне Тихого океана более четырёх десятилетий назад, до сих пор содержат меньше пищи, чем окружающее их морское дно. В осадке внутри борозд меньше органического вещества — и качеством оно хуже, — чем в нетронутом грунте в нескольких метрах рядом, и животных меньше там, где этой пищи меньше всего.

Это важно потому, что именно в этом районе океана — в зоне Кларион-Клиппертон между Гавайями и Мексикой — горнодобывающие компании хотят начать промышленную добычу богатых металлами конкреций. Большая часть того, что учёные знают о восстановлении абиссали, получена в коротких экспериментах. Этот же длится случайно уже сорок четыре года, и пищевой поток, от которого зависит каждое животное там, внизу, до сих пор не вернулся.

Исследование, которым руководила морской биолог Рэйчел Джеффрис (Rachel Jeffreys) из Ливерпульского университета и которое опубликовано в журнале Elementa: Science of the Anthropocene, изучило место испытательной добычи, проведённой компанией Ocean Minerals Company (OMCO). «Поразительно, но мы всё ещё фиксируем последствия испытания добычи спустя 44 года после того, как оно произошло», — сказала Джеффрис.

На абиссальных равнинах, лежащих на глубине от 3 000 до 6 000 метров, пища поступает медленной моросью частиц, оседающих с освещённой солнцем поверхности: мёртвый планктон, фекальные пеллеты, обломки всего, что жило на километры выше. В статье это взвешенное органическое вещество названо основным источником пищи для донных животных и ключевым фактором, определяющим, сколько видов там обитает.

Добывающая машина на шпионском судне

Испытание прошло в 1979 году. Hughes Glomar Explorer — судно, изначально построенное для тайной операции ЦРУ по подъёму затонувшей советской подводной лодки, — опустило на дно самоходный коллектор на стальном стояке из 18-метровых трубных секций. Машина шириной 9 метров, длиной 14 метров и высотой 4,5 метра весила около 100 тонн и двигалась по илу на архимедовых винтах на глубине примерно 4 700 метров.

Её задачей было собирать полиметаллические конкреции — размером с картофелину сгустки минералов, которые растут на морском дне миллионы лет. В них содержатся металлы, используемые в аккумуляторах, сенсорных экранах и другой электронике, — поэтому зона Кларион-Клиппертон, устланная ими, привлекает столько коммерческого интереса.

Уйдя, коллектор оставил после себя две глубокие борозды от движителей и «выбритую» полосу дна между ними. Исследование того же участка, опубликованное в Nature в 2025 году, показало, что борозды глубиной от 0,2 до 0,8 метра и шириной от 1 до 3 метров выглядят почти в точности так же, как на фотографиях, сделанных сразу после испытания.

Как это делали

Полевые работы велись в рамках SMARTEX (Seabed Mining and Resilience To EXperimental Impact) — финансируемого Великобританией проекта под руководством Дэниела Джонса (Daniel Jones) из Национального океанографического центра и Эдриана Гловера (Adrian Glover) из Музея естественной истории в Лондоне. В 2023 году команда провела месяц на борту научно-исследовательского судна RRS James Cook над старым испытательным участком, используя телеуправляемый аппарат для съёмки следов и отбора проб осадка на глубине около 4 800 метров.

Пробы брали в трёх типах грунта: в самих бороздах коллектора, в зоне шлейфа рядом с ними, куда осел взмученный машиной осадок, и на контрольном участке, которого никогда не касались. В сопутствующем исследовании в Nature пробы шлейфа были взяты примерно в 10 метрах от борозды, а контрольная зона — примерно в 2 километрах.

Для каждой колонки команда измеряла, сколько пищи содержит осадок и насколько она качественна. Общий органический углерод и азот дают количество. Стабильные изотопы углерода и азота — химические «отпечатки» происхождения материала и степени его разложения — говорят о качестве. То же показывают липидные биомаркеры, жиры в осадке, включая омега-3 жирные кислоты, необходимые глубоководным животным для роста и размножения. Исследователи также измерили размер частиц осадка и сопоставили всё это с подсчётом животных по фотоснимкам и видео того же грунта.

Один лишь подсчёт животных показал бы, что чего-то не хватает. Измерение пищи показывает возможную причину, почему.

Чего не хватает в бороздах

Внутри борозд коллектора и количество, и качество органического вещества были ниже, чем в окружающей зоне, и распределялось оно более неравномерно от пробы к пробе. Размер частиц в бороздах тоже отличался от того, что снаружи, и картина распределения органического вещества следовала этим различиям. Машина изменила сам осадок, а изменённый осадок даёт более скудный рацион.

Животные последовали за пищей. Плотность фораминифер (одноклеточных организмов с раковиной), ксенофиофор (гигантских одноклеточных, которые могут вырастать крупнее монеты) и мегафауны — животных, достаточно крупных, чтобы их было видно на фотографиях, — была выше на контрольном участке и в зоне шлейфа, где качество органического вещества оказалось наилучшим. Зона шлейфа, лишь припудренная осевшим осадком, выглядела почти как нетронутое дно. Ущерб сосредоточен там, где действительно прошёл коллектор.

«Изменения в количестве и качестве органического вещества могут повлиять на пищу, доступную организмам, живущим на морском дне, и, в свою очередь, на то, как экосистемы восстанавливаются после нарушения», — сказала Джеффрис.

Почему сорок четыре года — это немного для тех глубин

Абиссаль живёт по другим часам. Естественное осадконакопление в зоне Кларион-Клиппертон добавляет лишь от 1,5 до 11 миллиметров нового материала каждую тысячу лет — согласно исследованию этого участка в Nature. При самой высокой из этих скоростей за сорок четыре года накопится около половины миллиметра — слишком мало, чтобы засыпать шрам или восстановить слой, который нарушила добывающая машина.

Статья в Nature 2025 года под руководством Джонса зафиксировала некоторые признаки восстановления в бороздах. Обитающие в осадке черви, ракообразные и моллюски вернулись к чуть более низкой, но в целом сопоставимой плотности, подвижные голотурии собирались в бороздах, а новые ксенофиофоры размером более 50 миллиметров расселились с плотностью до примерно восьми на квадратный метр. Но животные, живущие прикреплённо, например губки, в нарушенном грунте оставались редкими. Новая статья в Elementa добавляет к этим подсчётам слой, лежащий в основе: пищевые ресурсы в бороздах по-прежнему истощены, и численность животных следует за ними.

Что это не решает

Испытание OMCO было небольшим. Оно нарушило несколько узких борозд, тогда как коммерческая операция годами охватывала бы куда большие площади. Авторы исследования в Nature отмечают, что некоторые особенности современных конструкций коллекторов могут наносить меньше физического ущерба, чем машина 1979 года, поэтому масштаб и характер будущих воздействий — не простое умножение этого случая.

Кроме того, исследование опирается на один участок. Джеффрис говорит, что нужна дополнительная работа, чтобы понять, как органическое вещество варьируется по всей зоне Кларион-Клиппертон, которая простирается на миллионы квадратных километров с разными глубинами, осадками и запасами пищи.

Связь между пищей и животными — корреляция. Плотность фауны росла и падала вместе с качеством органического вещества во всех трёх типах грунта, что согласуется с идеей, будто более скудный рацион удерживает численность низкой, но напрямую эту причину исследование не проверяло. Потеря самих конкреций, которые многие животные используют как твёрдую поверхность для жизни, действует на том же грунте.

Частые вопросы о глубоководной добыче и восстановлении морского дна

Что такое зона Кларион-Клиппертон?

Это обширная абиссальная равнина в восточной и центральной части Тихого океана, между Гавайями и Мексикой, преимущественно глубиной от четырёх до шести километров. Её дно покрыто полиметаллическими конкрециями — минеральными сгустками размером с картофелину, богатыми «аккумуляторными» металлами, что делает её главной целью предлагаемой глубоководной добычи.

Сколько времени нужно морскому дну, чтобы восстановиться после глубоководной добычи?

Полного ответа никто не знает, но участок испытаний OMCO показывает, что часть ущерба сохраняется как минимум десятилетиями. Спустя сорок четыре года после единственного испытания борозды выглядят почти неизменными, прикреплённые животные остаются редкими, а осадок по-прежнему содержит меньше пищи, чем окружающее дно.

Почему органическое вещество важно на глубоководном дне?

В абиссаль почти не проникает свет, поэтому тамошние животные зависят от органических частиц, оседающих с поверхности. Количество и качество этого материала, включая такие питательные вещества, как омега-3 жирные кислоты, определяют, сколько животных способно прокормить дно и какие виды там живут.

Правила всё ещё пишутся

Исследователи говорят, что их результаты показывают необходимость долгосрочного мониторинга и что изменения в количестве и качестве органического вещества должны стать частью оценки и регулирования глубоководной добычи в зоне Кларион-Клиппертон. Поскольку зона находится в международных водах, любая коммерческая добыча там — дело Международного органа по морскому дну, который до сих пор разрабатывает правовую, финансовую и экологическую основу, необходимую для полномасштабной добычи.

«Эти выводы особенно важны, поскольку предложения продвинуть коммерческую глубоководную добычу продолжают набирать силу», — сказала Джеффрис. Статья вышла в Elementa 2 ноября 2026 года по образцам, собранным в начале 2023 года, и проект SMARTEX продолжает работу над тем, как абиссальные экосистемы реагируют на нарушение, вызванное добычей, и восстанавливаются после него.

Источник: Jeffreys et al., «Long-term impacts of deep-sea mining on sediment organic matter quantity and quality,» Elementa: Science of the Anthropocene, 2026. DOI: 10.1525/elementa.2025.00106

Теги: Clarion-Clipperton Zone, Hughes Glomar Explorer, SMARTEX, глубоководная добыча, железомарганцевые конкреции, морское дно