Фермы в царстве Нептуна

Уже не случайным гостем Садко, а уверенным в своих силах покорителем необъятных морских просторов появляется человек в океанских глубинах. Бурное развитие океанографии и создание новой подводной техники открывают возможность научного ведения морского хозяйства. Научный промысел богатств моря еще только начинается, но даже первые шаги красноречиво говорят о прекрасных перспективах «океаноделия» уже в ближайшем будущем.

Человек, долгое время слепой охотник морей, находит способы научного ведения водного хозяйства. Столкнувшись с острой проблемой нехватки продовольствия и отчетливо представляя грандиозные урожаи, недоступные традиционному сельскому хозяйству, пионеры новой науки под названием «аквакультура» разрабатывают планы увеличения промысла рыбы, панцирных обитателей моря и даже растений. Они предлагают «вспашку» морей, подогревание воды с помощью атомной энергии, удобрение и «прополку» океана.

Всего лишь несколько лет назад такие идеи казались фантазиями, сегодня к ним относятся вполне серьезно. Академия наук США опубликовала результаты исследований, в которых подчеркивается необходимость научно обоснованного возделывания морей.

Конгресс одобрил законопроект об использовании морских ресурсов и мерах по разработке необходимой для этого техники. Создан специальный совет морских ресурсов. Недавно этот совет передал президенту запрос о финансировании нескольких проектов первой необходимости.

СОТРУДНИЧЕСТВО УЧЕНЫХ И РЫБАКОВ

Список открывается программой, предусматривающей производство рыбных протеиновых концентратов - недорогостоящего продукта без запаха, который изготовляется из цельной рыбы и может быть использован как заменитель муки.

Две экспериментальные фабрики по производству протеиновых концентратов предлагается построить в Соединенных Штатах, а еще три - где-нибудь за рубежом. Не менее важная роль отводится созданию «морехозяйственных» колледжей типа сельскохозяйственных колледжей прошлого века, которые внесли большой вклад в разработку технологии сельскохозяйственного производства. Такие колледжи могли бы подготовить океанографов, создать региональные центры «морехозяйства» и организовать сотрудничество ученых и рыбаков для практического использования достижений науки подобно тому, как это делается в сельском хозяйстве, где ученые помогают фермерам увеличивать производство.

Суммируя проблемы, связанные с необходимостью безотлагательного увеличения мирового производства продовольствия, Брол Бутс, декан Сельскохозяйственного факультета Вирджинского университета, недавно заметил, что человечеству потребовались сотни веков, чтобы обеспечить минимум продовольствия 3,5 миллиарда населения земного шара. А теперь за треть столетия «нужно ухитриться обеспечить продовольствием вдвое большее количество людей... И это в то время, когда возделаны все плодородные земли земного шара и когда приходится иметь дело со все растущим вторжением расползающихся городов на пахотные земли».

Помимо очевидной необходимости увеличить общий объем производства продовольствия, крайне важно решить проблему протеинов и протеиновых компонентов, существенным образом влияющих на образование тканей организма. По результатам многочисленных исследований, недостаток протеина пагубно сказывается на развитии умственных способностей детей и подростков. 

Многие авторитетные специалисты согласны с мнением Уильяма Чэпмена, руководителя научно-исследовательского отдела компании «Си фуд», что мировой океан «производит гораздо больше рыбы и животного протеина, чем 3,5 миллиарда людей могут употребить, и что, по-видимому, этого вполне хватило бы для того, чтобы прокормить более 30 миллиардов человек».

Беда в том, что человек еще не научился использовать морские ресурсы и, что еще хуже, варварски эксплуатирует их. Ежегодный мировой улов рыбы в настоящее время составляет 50 миллионов тонн, что вдвое превышает улов 1953 года. Но даже и это количество рыбы — крохотная доля того, что может дать море. С другой стороны, промысел производится главным образом в определенных «рыбных районах», что не может не вести к сокращению запасов рыбы.

ГИБРИДНЫЕ ВОДОРОСЛИ

«Морехозяйство» должно положить конец хищническому и непродуктивному использованию морских ресурсов. Применительно к морской стихии оно преследует те же цели, что и сельскохозяйственные науки: управление ростом организмов для увеличения продуктивности, значительно превосходящей тот уровень, который может обеспечить природа в естественных условиях.

Морские водоросли представляют собой огромное разнообразие видов — от одноклеточных форм, которые можно рассмотреть только под микроскопом, до гигантов растительного мира в 30 метров длиной. На Востоке такие водоросли, как ламинария, морская капуста и другие, с давних пор используются для приготовления супов и различных приправ. Эти растения культивируются в мелких эстуариях с помощью бамбуковых шестов, воткнутых в илистое дно, или канатов, натянутых в узких заливчиках и бухтах. На калифорнийском побережье, где промысел водорослей стал большим бизнесом, годовая продукция составляет около 160 тысяч тонн.

«Основная масса растительности нашей планеты сосредоточена под водой, — указывает ректор Технологического института в Миннесоте Шпильхауз, которому принадлежит идея создания «морехозяйственных колледжей». - По самым скромным подсчетам, на квадратную милю (квадратная миля - 2,59 квадратного километра) океана приходится около 4 тысяч тонн растительности. Морские растения можно культивировать таким же образом, как и наземные, из которых человек вывел пшеницу, овес и другие зерновые культуры».

Из водорослей можно изготовлять и продукты питания, и корм для скота и птицы, поскольку эти растения после сушки более чем на 50 процентов состоят из протеина. По мнению Джина Гросса из Иллинойсского технологического института, «после селекции водоросли можно будет использовать как прямые продукты питания, и употребление их в пищу станет столь же привычным для людей, как употребление картофеля или риса». Хотя водоросли, возможно, и не очень-то нравятся американцам, японцы с успехом употребляют в пищу один из видов - хлореллу, которая по вкусу напоминает перуанские бобы и является хорошим дополнением к лапше, рисовым лепешкам, супам и даже к желе из бобов.

Водоросли можно выращивать в больших открытых бассейнах метровой глубины, вырытых, например, бульдозерами, или в длинных тубах из прозрачных пластиков, пропускающих солнечные лучи. Для предотвращения роста сорняков в такие тубы можно вводить необходимые удобрения и химикаты. Лаборатория коммерческого рыболовства в Милфорде (штат Коннектикут) начала массовое разведение водорослей и изучает возможности их использования. Достигнут по крайней мере один многообещающий результат: получен корм для панцирных морских животных. Но ведь известно более 10 тысяч видов морских водорослей, и это открывает неограниченные возможности. Некоторые специалисты считают необходимым выведение гибридных сортов водорослей, как это веками практикуется в земледелии и скотоводстве.

ИНКУБАТОРЫ ДЛЯ УСТРИЦ

С культивированием моллюсков, главным образом мидий и устриц, дело обстоит гораздо лучше. У берегов Голландии, в заливе Ваддензе, например, добыча мидий с 16 650 тонн в 1950 году выросла до 69 300 тонн в 1961 году на площади в 30 квадратных миль. 

Каждому морскому фермеру там предоставляется участок размером от 12 до 25 акров (акр — 0,4 гектара) морского дна. Весной или осенью эмбрионы мидий со «складов» доставляются на участки, где за ними ухаживают до тех пор, пока они не вырастают до рыночного стандарта — 5,5 сантиметра. 

Ну а как обстоят дела с устрицами? Японцы добывают по 14 400 килограммов с одного акра. При этом используется следующая «техника»: в воду опускаются длинные веревки с прикрепленными к их концам взрослыми устрицами или раковинами гребешков, к которым и цепляются молодые устрицы.

При таком способе потери от хищников резко падают, обеспечивается хороший прирост потомства, а сбор «урожая» предельно прост. В естественных условиях период нереста устриц и других двустворчатых моллюсков, которые водятся в проливе Лонг-Айленд, продолжается два с половиной летних месяца. В лабораториях Милфорда двустворчатые моллюски живут в постепенно подогреваемой воде и уже через три недели начинают размножаться. Практически этот процесс происходит непрерывно в течение всего года, а молодь, появившуюся на свет в зимний период, можно выращивать и вне лаборатории, как только температура воды поднимется до необходимого для их дальнейшего роста уровня. Таким образом, период времени, который требуется для того, чтобы устрицы достигли рыночных размеров, сокращается до года.

Креветки, один из самых общепризнанных деликатесов, в скором времени, возможно, станут дешевле и доступнее благодаря применению новых методов культивирования. Роберт Лунц, директор лаборатории в Южной Каролине, продемонстрировал возможность разведения креветок в заболоченных прудах с соленой водой.

В МОРСКОЙ ПУЧИНЕ

Площадь, пригодная для «фермерского» промысла панцирных и ракообразных морских организмов, оценивается в 10 миллионов акров. Некоторые ученые считают, что в течение ближайших 25 лет фермерский промысел панцирных станет обычным делом в США. 

«С помощью атомных реакторов для электростанций и опреснительных заводов, — говорит Дэвид Уоллес, директор управления морским рыболовством штата Нью-Йорк, - можно будет круглый год дешево и в достаточном количестве поставлять подогретую и солоноватую воду в специализированные пруды, которые будут сооружаться не только на юге, но и на севере США».

Указывая на другой аспект исследовательской работы в области «морехозяйства», Уоллес полагает, что генетические исследования, направленные на селекцию и выведение быстрорастущих и плодовитых видов, будут стимулировать индустриализацию морского промысла.

«Такого рода выведение устриц, уже через год или даже в более короткие сроки достигающих рыночных размеров, станет вполне реальной целью, — сказал Уоллес, - когда общее руководство будет направляться специалистами».

Подобные генетические чудеса ни в коей мере не являются мечтой далекого будущего. 

И эксперименты не ограничены морскими организмами, обитающими в мелководной прибрежной полосе. Около двадцати лет назад Лорен Дональдсон, профессор Вашингтонского университета, отобрал несколько лучших самок тихоокеанской семги из тех, которых ему удалось выловить неподалеку от Такомы (штат Вашингтон). Он обработал молоками самцов икринки и продержал их в течение инкубационного периода в лаборатории.

Затем созревшие икринки были вынесены в местный пруд. Когда мальки вывелись, их пометили (обрезали малый плавник) и выпустили в близлежащее озеро, откуда они начали свою миграцию через реку Пьюджет-Саунд на Аляску.

В надежде на возвращение подопытных рыб Дональдсон вырыл канаву (злые языки окрестили ее «глупостью Дональдсона»), соединившую озеро с прудом. Спустя четыре года, как по расписанию, семга вернулась. Рыбы были большими и здоровыми, и за ними закрепилось прозвище «денди Дональдсона».

С тех пор Дональдсону удалось добиться того, что его семга начинала производить потомство в двухгодовалом возрасте, хотя в естественных условиях это происходит на четвертый год. Более того, «денди Дональдсона» совершили тридцать миграций.

Теперь Дональдсон приступил к опытам над другими видами рыб. Скрещивая радужную и голубоголовую форель, он пытается вывести рыбу, которая достигает зрелости менее чем за год. 

Некоторые специалисты «морехозяйства» высказывают уверенность в том, что в течение ближайших двадцати пяти лет рыбу начнут выращивать в морских «загонах» под наблюдением подводников, которые будут по месяцу жить в подводных домах. Японцы, бесспорные лидеры в ведении «морехозяйства», уже предпринимают шаги в этом направлении.

В 1965 году по решению японского правительства на северо-восточном побережье Японии была создана ферма на глубине 20 метров. Около 4 400 штук форелей и семги выращивается в клетке из трубообразной нейлоновой сети с выходом на поверхность. Корм состоит из обогащенных питательных таблеток и мелко нарубленных сырых сардин. Эта ферма обладает замечательными достоинствами, поскольку на большой глубине вода менее подвержена загрязнению, а циркуляция там происходит без помех и быстрее, чем на мелководье. На мелководных фермах, где откармливается форель и семга, процент смертности катастрофически высок по сравнению с глубоководными фермами.

Японцы, ободренные успешным началом своего эксперимента, намереваются приступить к созданию фермы на участке, глубина которого превышает 30 метров.

УДОБРЕНИЕ ОКЕАНОВ 

Вполне возможно, что морское фермерство на более значительных глубинах станет реальностью уже в недалеком будущем. Мильнер Шафер, ректор Калифорнийского института изучения морских ресурсов, сказал: «Ив Кусто в Средиземном море и наши акванавты из морской лаборатории Nº 2 в океане у берегов Калифорнии доказали, что можно жить и работать на глубине 90 метров». 

Реализация этих планов откроет неограниченные возможности. «Как только люди смогут работать и жить на глубине в 300 метров, — предсказывает Шпильхауз, — весь континентальный шельф площадью в 10 миллионов квадратных миль, что превышает площадь Северной Америки, окажется в нашем распоряжении, подобно новому континенту. Бурение нефтяных скважин, сооружение шахт, подъем затонувших судов и морское фермерство — все это будет освоено по-настоящему, а не так, как это делается сегодня, когда людей опускают под воду на веревке с судов, прыгающих на волнах».

Океан — гигантский отстойник и хранилище всех химических солей, необходимых для питания. Но эти вещества приносят пользу растениям лишь в том случае, когда глубина не превышает 900 метров, поскольку на большей глубине из-за поглощения солнечных лучей отсутствуют необходимые условия для фотосинтеза. Но так как растения поедаются животными, которые тоже умирают, основная масса химических солей продвигается на большую глубину и оседает на дне. Однако глубинные воды, содержащие в большой концентрации важнейшие для жизни химические соли, могут быть подняты к поверхности. В какой-то степени эту работу проводят ветры, вызывающие морские течения и конвекцию воды. 

Присутствие этих химических элементов даже в ничтожных количествах (несколько частей на миллиард) окажет направленное воздействие на продуктивность моря. И возможно, что распыление нескольких тысяч тонн этих веществ над морями и океанами мира увеличит морские урожаи в огромных размерах. 

Ученые-океанографы находят еще две аналогии «сухопутному» фермерству: прополку и огораживание участков. «Используя научные данные о необходимом соотношении в аквамире между пищей и ее потребителями, — заявил Шпильхауз на недавней национальной конференции, посвященной проблеме создания «морехозяйственных» колледжей, — мы сможем ограничить в числе или даже значительно сократить ненужные или вредные виды морских животных и растений, то есть воздействовать на природу способом, который по праву можно назвать прополкой моря. При этом упростилась бы и ловля сетями».

Огораживание морских участков возможно с помощью барьера из пузырьков воздуха или электронных импульсов. Совсем недавно Рауль Фай, президент Массачусетского института океанографии, рассказал о природных изгородях под водой, которые он открыл во время экспедиции на маленькой научно-исследовательской подводной лодке. «Проходя через песчано-коралловые рифы вблизи острова Нью-Провиденс в Атлантическом океане, мы пересекли участок, который можно назвать океанской пустыней. Там не было ни рыб, ни растений — практически ничего живого, и вдруг мы попали на участок подводного мира, где сновало поразительное количество рыб столь странного вида, что ничего подобного я и вообразить себе не мог. Но из иллюминатора по другому борту не было видно ни единой рыбы. Около двух часов я наблюдал за этой невидимой изгородью в океане, проведенной так строго, словно на чертеже. Каким образом природа создала ее? Может ли человек использовать такую изгородь в своих целях?»

Хотя подобные чудеса, скорее всего, свидетельствуют лишь о том, что «аквакультура» пребывает еще в младенческом состоянии, энтузиасты «морехозяйства» уже строят планы на будущее.

ДЕЛЬФИНЫ - ПАСТУХИ КИТОВ

«Одна из самых увлекательных задач будущего, — сказал Фрэнк Гестер из Бюро коммерческого рыболовства, - научиться использовать морских животных так, чтобы они на манер собак пасли рыбные стада и отгоняли хищников». И, как по заказу, в подтверждение реальности столь фантастического замысла ученые из морского министерства в своем докладе сообщили о том, что им удалось научить дельфинов прикреплять провода к торпедам и ракетам, упавшим на дно океана, чтобы облегчить их поиски. Дельфины так привыкли к людям, что, выполнив свое задание в открытом море, возвращались на базу.

Вдохновленный недавними успехами в дрессировке морских животных, Гестер высказывает предположение, что дельфина-касатку можно «научить» пасти стада голубых китов, которые обладают невероятной способностью к росту. Уже через неделю голубой кит весит вдвое больше, чем при рождении, и, прибавляя в день по 90 килограммов, за первые шесть месяцев жизни пробегает весовую шкалу от двух до двадцати тонн.

На тот случай, если дельфины-касатки окажутся плохими пастухами, Джиффорд Пинкот, профессор при университете имени Джонса Гопкинса, предложил другой план: разводить голубых китов в лагунах, откармливая их обогащенным планктоном, и, когда они достигнут своего зрелого веса - 130 тонн, собирать «жатву».

ДЕЛО ПРИВЫЧКИ

Не всем, конечно, понравятся бифштексы из мяса голубого кита или суфле из водорослей.

Вкусы и кулинарные привычки изменяются медленно, и пройдет время, прежде чем эти блюда превратятся в лакомства, за которыми будут охотиться. Но уже сейчас недостаточно хорошо питающиеся люди или те, кто привык включать в свои меню побольше протеиновых компонентов, все чаще обращаются к продуктам моря.

Значительно большую трудность для широкого ведения морского хозяйства представляют технические и научные препятствия. И еще больше затруднений породит попытка изменить естественное окружение человека. Никто не может точно предсказать, какой эффект на температуры на земле окажут ядерные реакторы, установленные для подогрева морских ферм. Вполне возможно, что рыбная ферма с ядерным реактором в Беринговом проливе существенно изменит температуру вблизи Сиэтла (штат Вашингтон). 

Дело заключается не только в присущем людям стремлении к открытиям. Перспектива все увеличивающейся нехватки продовольствия на фоне стремительно растущего населения земного шара делает морское фермерство занятием не только прибыльным и вполне осуществимым, но и жизненно необходимым.