Но первыми пострадают мириады жителей моря, для которых у водозаборных сооружений не будет выставлено предупреждение, согласно преданию, висевшее у входа в ад: "Оставь надежду всяк сюда входящий". Ниже приводится гипотетический ряд событий, которые, по-видимому, будут часто совершаться вокруг одной из гигантских охладительных систем, намеченных к постройке на шельфе в 80-е годы.
… Косяк медленно двигался в теплых поверхностных слоях воды около побережья. Казалось, что большую часть времени он пребывал в пустоте, движущейся дыре в жидком зеленоватом пространстве. Но сверху над этой зеленью нависал серебристый потолок. Потолок придавал этому миру неповторимый физический смысл. Иногда он пенился и вздымался мощными волнами; иногда он лишь слабо колыхался, как в зеркале отражая косяк в его ничем не заполненном окружении. Но на континентальном шельфе пустота иллюзорна, и по мере того как эта огромная блинообразная масса рыбы медленно двигалась на юг, она без устали пожирала кишащий вокруг планктон. Плотность едоков была настолько большой, а фильтровали воду они настолько интенсивно, что за косяком в дымке зеленого моря оставался кристально чистый след. Рыбаки сравнивают такие морские пейзажи с полосой скошенной травы на лугу, и до того как на рыбных промыслах стали широко использоваться самолеты-корректировщики, рыбаки в поисках косяков менхаденов ориентировались на этот сигнальный след.
Еще на рассвете косяк пришел в возбужденное состояние, и хотя его притягивали к себе участки теплой воды, косяк все больше и больше охватывала паника. И в этот момент появилась огромная стая луфарей. Приближаясь с юго-востока, "чопперы" сразу же учуяли менхаденов и ринулись на них. Как стадо бизонов, обложенных индейцами, менхадены сбились в единый массивный клин. В ответ на строго направленную атаку луфарей они хлынули на север, за пределы зоны вытекающей откуда-то теплой воды, мимо огромного подковообразного бетонного барьерного острова, защищающего плавучую электростанцию. В сумрачной мутной воде ведущий край косяка наткнулся на что-то широкое и темное. Из-за слабого шума движущейся воды это было настолько похоже на отделившуюся часть самого косяка, что ведущие менхадены попытались слиться с ней, и им это удалось. Подгоняемый потоками, бегущими со скоростью почти одного метра в секунду, медленно движущийся каскад из пяти сот тысяч рыб исчез в водозаборном сооружении электростанции, которое поднималось над морским дном, подобно гигантскому грибу…
Сегодняшние проекты морских водозаборных сооружений включают огромную трубу до 5,5 метра в диаметре и высотой примерно в половину расстояния от дна до поверхности. На постепенно понижающемся Атлантическом шельфе большинство таких сооружений будет находиться на расстоянии менее 5 километров от берега и совсем близко от поверхности, часто в пределах 5 метров. Наверху вертикальной трубы будет установлено похожее на широкополую шляпу сомбреро, только сделанную из бетона, приспособление, которое создает своеобразный водоворот, заставляя врывающийся в водозаборник поток воды двигаться по кругу по стенкам трубы. Благодаря этому вокруг водозаборного отверстия возникают почти горизонтальные, а не вертикальные токи воды. Идея, лежащая в основе создания подобных преобразователей, заключается в том, что рыбы значительно лучше распознают горизонтальные течения, чем вертикальные. При этом они стремятся двигаться против течения, что хорошо иллюстрируется поведением форели в быстрой речушке. Несколько исследований, в ходе которых проверялась эффективность применения подобных устройств на относительно небольших трубопроводах, доставляющих воду для охлаждения электростанциям, построенным в 60 - 70-х годах, показали, что эти преобразователи действительно в среднем уменьшают количество уничтожаемой рыбы. Таким образом, их применение представляет собой хотя и небольшой, но все-таки шаг в нужном направлении. К сожалению, они еще не проверены на гигантских установках, начало эксплуатации которых планируется на 80-е годы. Успешное действие приспособления в малых масштабах еще не гарантирует его успеха на более крупных водозаборниках. К тому же поведение рыбы на континентальном шельфе в целом изучено гораздо хуже, чем поведение форели, а скорость течений, к которым рыба привыкла на шельфе, гораздо меньше скорости движения воды около водозаборных установок.
…Когда косяк находился в прибрежных водах штата Нью-Джерси, внезапно наступили осенние холода, и за несколько дней температура поверхностных слоев воды снизилась на несколько градусов. Ветер, который сопутствовал перемене погоды, достиг штормовой силы, и на протяжении нескольких километров от берега вода стала необычно мутной. Однако на чувство направления мигрирующего косяка это не повлияло, и менхадены упорно продолжали двигаться на юг, пока однажды ночью в середине октября они не оказались в пределе видимости огней Бич-Хейвена, расположенного на внешнем берегу мыса. Реакция на тепло была импульсивной, делом мгновения. После неожиданного похолодания, вызвавшего довольно резкое снижение температуры окружающей воды, эта реакция взяла верх над природным чувством направления, побуждавшим косяк двигаться в нужную сторону. Тепло воспринималось длинными тонкими телами пловцов. Ощущение смены температуры было легким, как прикосновение пера. Человек, плывя через перемежающиеся температурные зоны, ничего бы не заметил, кроме разве что самых чувствительных к температуре людей, но даже и они не могли бы указать на источник тепла. Но рыба почувствовала и знала, и эти нежные излучения были соблазнительными. В темной воде за несколько минут весь косяк изменил направление и двинулся на север.
Где-то перед рассветом, в пяти километрах от берега, косяк оказался неподалеку от источника тепла. В сотнях метрах отсюда с 15-метровой глубины поднимались струи теплой воды, которая, медленно растекаясь по поверхности, перемещалась к югу. Тепло - температура воды теперь была на несколько градусов выше температуры окружающего океана - притягивало к себе менхаденов. Однако здесь происходило что-то еще, какие-то запахи и вибрации наполняли воду, и все это приводило косяк в какое-то нервозное состояние. В пространстве, заполненном теплой, слегка колеблющейся водой, стоял легкий запах смерти, ибо теплые струи несли в себе бесчисленное количество недавно погибших планктонных организмов. Однако тревога, охватившая косяк, была вызвана главным образом растущим ощущением близости хищников. До этого менхаденам никогда еще не приходилось осязать и обонять столь мощную эманацию, исходившую от хищников. Здесь кишели акулы, каранксы, крупные сциены, кобии и многие другие, стремившиеся на юг, но так же, как и менхадены, прервавшие свою осеннюю миграцию под действием этого теплого оазиса.
Около береговой заборной трубы вода несется со скоростью метра в 'секунду. Для сравнения, это скорость течения быстрой реки и самых сильных приливных течений. Ничего не подозревающие рыбы, если они окажутся слишком близко, могут быть унесены потоком в трубу, так и не успев оказать никакого сопротивления. И только стремительные пловцы могут избежать такой участи. Сама по себе огромная труба с ее заградительным устройством, имеющая 20 метров в диаметре, может оказаться привлекательной помехой на открытом песчаном шельфе. Известно, что многие виды рыб привлекают твердые предметы в воде. После того как водозаборная конструкция будет установлена, вокруг нее быстро вырастет сад из деликатесов для подводных гурманов, не говоря уже о том, как трудно будет избавиться от живого ковра, которым обрастет установка. Не исключена возможность, что приемная труба станет огромной ловушкой-привидением, которая непрерывно будет привлекать к себе все новых и новых забывших о бдительности рыб, а затем проглатывать их. Более того, причиной постоянной гибели многих видов могут быть хищники, которые, преследуя рыбу, будут загонять ее в водозаборное отверстие. Подобные случаи уже известны, но в исследованиях, проводимых в настоящее время, им уделяется недостаточное внимание. Уже сами по себе размеры новых электростанций дают основание предполагать, что эта проблема может приобрести беспрецедентные масштабы.
Поглощение рыб и других животных силовыми станциями теперь обозначают словом "entrainment", что означает "увлечение с собой", "унос". У заборного отверстия единственным реальным барьером против "увлечения" служит сделанная из тяжелых стальных стержней решетка. Она предназначена прежде всего для того, чтобы не дать проникнуть в отверстие большим полузатопленным бревнам, любопытным либо обуреваемым манией самоубийства ныряльщикам или аналогичным по размеру объектам. Таким образом, за исключением самых крупных морских организмов, любой обитатель континентального шельфа может попасть в трубу. А попав в нее, спастись уже невозможно. Ни одно животное, кроме, может быть, лосося в расцвете сил, не в силах противостоять этому мощному потоку, который, пройдя через заградитель, увеличивает скорость до двух-трех метров в секунду. Плотная живая масса поперечным сечением в 30 квадратных метров несется во тьме мимо гладких и молчаливых стен к гибели. в течение многих минут ничего не происходит; никаких изменений температуры или направления, никаких препятствий. Затем вдруг поток достигает установленной на берегу насосной станции, и для большинства взрослых рыб наступает конец путешествию.
Резкий удар - и рыбы задерживаются на подвижном решете. Прижатые друг к другу и лишенные возможности двигаться, рыбы переносятся наверх этими решетами, действующими, как эскалатор. По всей ширине к решету, на расстоянии метра или около того друг от друга, прикреплены неглубокие корзины. Когда решето поднимается из потока охлаждающей воды, рыбы освобождаются от сжимающей их силы течения и падают в корзины, которые продолжают медленно двигаться наверх. Перед тем как решето повернется на огромном валу и начнет спускаться по другой стороне вниз, непрерывно бьющие под большим давлением из горизонтально расположенного ряда форсунок струи воды выталкивают рыб из мелких корзин. Рыбы и все, что попало вместе с ними в заборное отверстие, падают в прилежащий коллектор, обычно расположенный на уровне земли. При помощи труб или естественного канала коллектор соединен с морем чаще всего через находящуюся вблизи гавань или залив. Теоретически рыбы теперь свободны и могут без дальнейших происшествий вернуться в свою среду.
Большая часть рыб, если только они остались в живых, возвращается в чрезвычайно жалком состоянии. Многие умирают от ушибов и шока прежде, чем успеют покинуть насосную станцию. Разбитые и помятые, часто с "рашперными отметинами", оставленными прутьями решета, они становятся легкой добычей врагов, крупных и мелких, включая болезнетворных микробов, для которых царапины и ушибы служат открытыми воротами. Никаких исследований для определения количества рыб, возвращающихся в свою естественную среду с помощью подвижных решет, не проводилось.
Конечно, не все рыбы попадают на решета. Личинки и молодь большинства видов достаточно малы и не застревают в двухсантиметровых ячейках. Вместе с планктоном, в котором представлены все главные группы животного мира, они погружаются в царство Плутона. При подходе к реактору река морской воды, несущаяся по гигантскому трубопроводу, разделяется на рукава. Подобно тому, как это происходит в системах, обеспечивающих циркуляцию жидкости в живых организмах, эти ответвления становятся все тоньше и тоньше. В течение нескольких секунд огромный единый поток вливается в сеть стальных капилляров, оплетающих пещероподобную напорную камеру, содержащую пар, перегретый атомным огнем до нескольких сот градусов. Прохладная морская вода делает свое дело - почти мгновенно пар внутри толстостенной камеры конденсируется и готов для другого рабочего цикла; почти мгновенно тепло, утраченное паром, поступает в охлаждающий поток, в котором все еще пульсирует жизнь.
Инженеры обозначают увеличение температуры охлаждающей жидкости в процессе работы электростанции через ΔТ. Например, если вода поступает в охлаждающую трубу при 10 °C и нагревается до 25 °C, то ΔТ будет 15 °C. Вначале считавшееся допустимым значение ΔТ для электростанций 80-х годов составляло 25 °C. Возражения специалистов по защите окружающей среды против действий организаций, занимающихся строительством коммунальных сооружений, привели пока только к символическому снижению ΔТ, скажем, с 25 до 22 °C.
Хотя термическое воздействие на морскую среду зависит от многих факторов, например от возраста и вида организмов, времени года и скорости изменения температуры, биологи сходятся во мнении, что ДГ более опасна в теплых южных районах, чем в прохладных северных водах. Температура теплой летней воды в районе Флориды близко подходит к абсолютному верхнему пределу, при котором может существовать жизнь в море. Поэтому увеличение температуры в районе выброса теплой воды на 5–6 °C может оказаться роковым для многих живущих здесь существ, в то время как в водах Новой Англии к аналогичному результату привел бы только подъем температуры на 10–12 °C.
Между ΔТ и объемом использованной для охлаждения воды существует обратная связь. В относительно теплых зонах, таких, как Мексиканский залив, для одного цикла охлаждения электростанция должна накачать большее количество морской воды, чтобы свести к минимуму повышение температуры и помешать образованию зон отработанной воды, температура которой близка к летальной. Но повышение скорости забора воды опасно само по себе, так как усиливает "увлечение". Даже если бы изменения температуры контролировались и поддерживались на безопасном уровне, чрезвычайно сильная турбулентность вблизи насосов и конденсаторных труб все равно причинила бы серьезный вред пойманным в ловушку организмам.
Использование показателя ΔТ может привести к ошибкам, если принимать во внимание только количественную сторону температурных изменений. Абсолютное число градусов, на которое меняется температура, обычно не столь важно, как скорость этого изменения. В охлаждающих "капиллярах" оно происходит практически мгновенно. Говоря языком физиологов, организм, подвергающийся внезапному сдвигу температуры, испытывает тепловой шок. Хотя действительный перепад температуры оказывается не больше того, которому животное подвергается в течение нормального годичного цикла, внезапный резкий переход от тепла к холоду и наоборот часто таит в себе серьезную опасность и даже может привести к смерти. Тонкие механизмы, лежащие в основе процессов обмена веществ, деятельность нервов и мозга, нормальное развитие икры и эмбрионов - все это в результате теплового шока оказывается на шаткой грани, за которой нарушаются жизненно важные функции. Живые организмы, особенно холоднокровные, температура тела которых соответствует температуре окружающей среды, и в первую очередь те, кто обитает на континентальном шельфе, где "погода" меняется со скоростью черепашьего шага в течение всего года, - эти организмы не могут вынести темпа жизни нового индустриализированного океана.
Когда сеть охлаждающих "капилляров" снова превращается в одну магистральную линию, по которой вытекает использованная вода, поток, теперь уже теплый, несет тот же планктон, с той только разницей, что каждый организм, входящий в его состав, подвергся удару большей или меньшей силы. Многие уже погибли или умирают. В ряде ранних исследований по определению результатов "увлечения" консультанты-биологи, работавшие в электрокомпаниях, сообщали, что большинство обитателей планктона уцелело после прохождения через охлаждающие системы при ΔТ до 15 °C. Но более поздние работы показали, что эти выводы сделаны слишком поспешно.
Доктор Эдвард Карпентер из Государственного университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук на Лонг-Айленде собрал веслоногих раков, попавших в водозаборную трубу относительно небольшой электростанции в Миллстоун-Пойнт на Лонг-Айленд Саунд, вблизи Нью-Лондона, штат Коннектикут. Почти все крохотные рачки, испытавшие на себе ΔТ в 13 °C, были в этот момент еще живы. Пользуясь той же планктонной сеткой, Карпентер наловил рачков того же вида неподалеку от местонахождения станции, но достаточно далеко от отверстия выпускной трубы. У него были все основания считать, что эти контрольные животные не прошли через механизмы станции. Затем он поместил обе группы в небольшие садки из планктонной сетки, погруженные в морскую воду, и начал наблюдать за поведением рачков.
С самого начала "увлеченная" группа проявляла признаки недомогания. Их плавательные движения были беспорядочными и слабыми, из-за чего они погружались на дно садка в 2,5 раза быстрее, чем контрольные. Спустя три с половиной дня примерно половина рачков, прошедших через охлаждающую систему, погибла. Через пять дней смертность в этой группе достигла 70 %, в то время как в контрольной группе погибло всего 10 % рачков, возможно, от старости или повреждений, полученных во время лова. Электростанция в Миллстоуне выбрасывает воду в глубокий прибрежный водоем, и когда д-р Карпентер взял пробы из придонных слоев, он нашел огромное количество мертвых копепод, медленно погружавшихся на дно.
По мнению д-ра Карпентера, в смерти рачков и, вероятно, других планктонных организмов, попадающих в заборное отверстие Миллстоунской электростанции, виноваты главным образом гидравлические и механические удары, вызываемые мощной турбулентностью. В какой-то момент случилось так, что реактор бездействовал, а охлаждающая система продолжала работать. Рачки, собранные в этот период, вели себя так же, как и рачки из группы, подвергшейся тепловому воздействию, а через пять дней примерно столько же их и погибло. Однако вопрос о влиянии теплового шока, вызываемого отработанными водами электростанции в Миллстоуне и других станций, имеющих более высокое ΔТ, остается нерешенным, так как Карпентер специально предупреждает, что еще никто не изучал последствия собственно теплового воздействия на копепод отдельно от сопутствующего механического воздействия. Кроме того, до сих пор еще не известно, как соотносится вред, причиняемый другим видам планктонных организмов турбулентностью и избыточно высокой температурой.
Используя свои данные и данные о скорости потока в охлаждающей системе, Карпентер вычислил, что через электростанцию ежегодно проходит 610 миллиардов веслоногих рачков. Такая астрономическая цифра выше человеческого разумения. Дальнейшие расчеты показали, что она составляет по крайней мере 0,3 % продуктивности веслоногих рачков (мера, которой измеряется увеличение биомассы копепод в процессе их роста и размножения) на пространстве свыше 333 квадратных километров на восточной оконечности Лонг-Айленд Саунд. Трудно даже себе представить, что означает потеря такой массы рачков для пищевых цепей, включающих рыб и другие взаимозависимые организмы. Может быть, одна электростанция не уничтожит столько рачков, чтобы вызвать их нехватку. Ну а две или три в одном районе? Сколько этих огромных новых хищников может сосуществовать с установившимися пищевыми цепями на континентальном шельфе?