С нами или без нас: Естественная история будущего

Водоочистные сооружения начали разрабатывать в первой половине 1900-х годов; в них применялись разнообразные технологии, которые имитировали процессы, идущие в природных водоемах. Имитация, однако, по большей части оказывалась довольно грубой. Медленное просачивание воды сквозь песок и камни заменили прогонкой ее через фильтры, а на смену водным хищникам, истребляющим паразитов, пришли биоциды вроде хлора. К тому моменту, когда вода приходила в дома, паразиты погибали, а почти весь хлор испарялся. Этот метод спас миллионы жизней, а для значительной части мира он и сейчас остается единственным доступным путем обеззараживания питьевой воды. Многие из нынешних систем водоснабжения, особенно городских, загрязнены до такой степени, что пить необработанную воду из-под крана нельзя. Понятно, что в таких условиях у нас не остается иного выбора, кроме как очищать воду, пытаясь снова сделать ее безопасной.

Мой коллега Ной Фирер недавно возглавил проект, в котором участвовала большая команда ученых, в том числе и я: мы сравнивали насыщение микробами воды, извлекаемой из естественных и нетронутых водоносных зон (например, из домашних скважин) и из водоочистных сооружений. Основное наше внимание было сосредоточено на группе живых организмов, называющихся нетуберкулезными микобактериями. Как видно из названия, эти бактерии – родня тем, что вызывают туберкулез. Они также родственны бактериям, вызывающим проказу. Нетуберкулезные микобактерии не так опасны, как их родичи, однако считать их абсолютно безобидными нельзя. Они вызывают все больше легочных заболеваний и даже смертей в Соединенных Штатах и некоторых других странах. Наша исследовательская группа хотела разобраться, какая связь существует между этими бактериями и водой, полученной из скважин или прошедшей очистку.

Так как мы изучали микробы в водопроводной воде, то в первую очередь исследовали места, где эти микробы традиционно скапливаются, – лейки душа. Исследуя жизнь на этих нехитрых устройствах, мы обнаружили, что микобактерии, которые довольно редко встречаются в природных источниках и озерах – причем даже в тех, куда попадают человеческие отходы, – гораздо чаще попадаются в воде, прошедшей водоочистные сооружения, особенно в такой, где содержится остаточный хлор (или хлорамин). Хлор предназначен для того, чтобы в воде, доставляемой из водоочистного предприятия к водопроводному крану, не заводились паразиты. Но чем больше в воде хлора, тем больше в ней микобактерий. И позвольте мне еще раз повторить для большей ясности: паразиты чаще встречались в той воде, которую предварительно обработали, чтобы от них избавиться{145}.

Хлорируя воду или добавляя в нее другие биоциды, мы создаем среду, ядовитую для многих микробов – в том числе фекально-оральных паразитов. Этот метод спас миллионы человеческих жизней. Однако то же самое вмешательство способствовало выживанию другого паразита, а именно нетуберкулезной микобактерии: она весьма устойчива к хлору{146}. Иначе говоря, в процессе хлорирования воды создаются условия, благоприятные для нетуберкулезной микобактерии{147}. Человеческий род разобрал на части природную экосистему, а потом собрал ее заново – более ловко, чем я смонтировал свой пылесос, но все же не совсем точно. Теперь ученые трудятся над разработкой еще более хитрых приспособлений для очистки воды, которые будут избавлять водные системы и от нетуберкулезных микобактерий. Тем временем города, раньше прилагавшие усилия к сбережению лесов и защите водных систем, а ныне гораздо меньше остальных нуждающиеся в фильтрации и хлорировании воды, оказались в выигрышном положении: в воде, которая льется в них из-под крана, а также на их душевых лейках нетуберкулезных микобактерий почти нет. Другими словами, у них одной проблемой меньше.

На протяжении сотен миллионов лет животные могли полагаться на природу в том, что касалось уменьшения численности паразитов в источниках воды. Но люди производили столько загрязняющих веществ и распространяли их так широко, что природных очистных мощностей стало не хватать. Поэтому мы изобрели водоочистные сооружения, которым предстояло занять место природных экосистем. Так на свет появилась конструкция, которая в целом работает, но, невзирая на колоссальные инвестиции, не в состоянии полноценно заменить природный аналог. В процессе пересборки что-то потерялось. Отчасти проблема порождена изменением масштаба: «великое ускорение» повлекло за собой и рост всемирного производства экскрементов. Но одновременно это и проблема нашего понимания. Мы пока не до конца разобрались, как именно лесные экосистемы выполняют свои задачи, в частности те, которые предполагают ограничение популяций паразитов. Не до конца ясны для нас и обстоятельства, при которых эти задачи решаются или, напротив, не решаются. В результате, пытаясь разработать и воссоздать упрощенные версии этих экосистем, мы неизбежно совершаем ошибки.