В 1890 году русская океанографическая экспедиция доказала, что в глубинах Черного моря очень много растворенного сероводорода ядовитого газа с запахом тухлых яиц. Вскоре выяснилось, что сероводород присутствует во всей глубинной акватории Черного моря, приближаясь к поверхности примерно на 100 м в центре моря и до 300 м у берегов. Иногда верхняя граница сероводородной “зоны ненадолго поднимается и опускается из-за восходящих и нисходящих движений воды, вызванных, например, ветром.
Кислород довольно быстро реагирует с сероводородом, окисляя его в конечном счете до сульфатов. Поэтому растворенный кислород в водах Черного моря есть лишь в поверхностном слое. Ниже, в сероводородной зоне, обитают только анаэробные бактерии да некоторые виды морских червей.
Сероводород в морской воде - не уникальное свойство Черного моря. Довольно обширные зоны, зараженные этим газом, бывают в Индийском и Атлантическом океанах, временами появляются в Каспийском и других морях и даже в пресноводных озерах.
Сегодня известны три главных источника сероводородного загрязнения водоемов. Первый восстановление сульфатредуцирующими бактериями сульфатов при разложении мертвого органического вещества. Во-вторых, сероводород просто выделяется при гниении серосодержащих органических остатков. И наконец, в-третьих, он может поступать из глубин земной коры с гидротермальными водами и через расщелины морского дна. *
Будет сероводород накапливаться в воде или нет, зависит от скорости его окисления содержащимся здесь кислородом и от интенсивности микробиологических процессов. Приток же кислорода в сероводородную зону обусловлен скоростью обмена между нижними, более тяжелыми, и верхними слоями воды. Чем резче меняется плотность с глубиной, тем меньше приток кислорода.
В Черное море впадают пресные речные воды и - через Босфор - более тяжелая соленая вода Средиземного моря. В итоге в толще черноморских вод возникает резкий скачок плотности - галоклин. Он не стоит на месте - под влиянием течений колеблется, то поднимаясь в одних местах, то опускаясь в других. Как правило, сероводородная зона начинается сразу же под галоклином, препятствующим доступу кислорода из верхних слоев. Из-за этого в Черном море сероводорода расходуется гораздо меньше, чем образуется. За последние 6-7 тысяч лет здесь сформировалась сероводородная толща, занимающая 90 ° объема моря.
Из-за колебаний уровня Мирового океана связь со Средиземным морем через Босфор то исчезала, то появлялась вновь. При закрытии Босфора Черное море опреснялось, сероводород в нем исчезал. При очередном прорыве соленых средиземноморских вод они скапливались на дне черноморской котловины, и сероводородная зона росла.
Порой сероводород держится не только на глубине, но и у берегов. И здесь, на глубинах около 40 м, могут возникать заморные, бескислородные водные массы, всплывающие на поверхность, где они быстро насыщаются кислородом, сероводород в них окисляется и исчезает.
За верхнюю границу сероводородной зоны принято считать ту глубину, где концентрация газа близка к точности его аналитического измерения - примерно 0,1 мл/л. Ниже кислород соседствует с сероводородом в пределах так называемого слоя сосуществования. За последние сорок лет он поднялся из глубины примерно на 40-50 м, а пределы колебания его толщины увеличились в 5-6 раз.
Верхняя граница сероводорода может подниматься под влиянием двух обстоятельств - либо вертикальных перемещений водных масс, либо увеличения общего количества сероводорода в глубинных слоях. Впрочем, обе причины могут действовать и одновременно.
Выплески сероводорода в верхние, обогащенные кислородом воды чреваты массовой гибелью морских обитателей. Так, в начале 1950-х годов в заливе Уолфиш-Бей (Атлантическое побережье Юго-Западной Африки) течение вынесло из глубины к поверхности сероводородное “облако”. На побережье до сорока миль в глубь материка чувствовался запах сероводорода, потемнели стены домов. Сероводород ядовит и для людей, ощущение его запаха уже означает превышение ПДК - предельно допустимой концентрации.
В Черном море тоже есть восходящие течения (апвеллинги) у крымского и кавказского побережий. И они тоже могут вынести из глубин отравленные сероводородные воды, правда, при довольно редком сочетании метеорологических и океанологических факторов (как, например, при возникновении смерчей на суше). Такие губительные выплески нельзя прогнозировать лишь на основе средних показателей состояния моря, принятых ныне. Нужны специальные и постоянные наблюдения за сероводородной зоной.
Исследования Черного моря в наибольшем объеме, естественно, ведут океанологические учреждения, расположенные на его побережье: Морской гидрофизический институт и Институт биологии южных морей (Севастополь) с его Одесским отделением - в составе Академии наук УССР, Севастопольское отделение Государственного океанографического института, Азово-Черноморское отделение ВНИИ морского рыбного хозяйства и океанографии (Керчь), Южное отделение Института океанологии АН СССР (Геленджик).
По данным этих институтов, за последние полтора десятилетия экологическая обстановка на Черном море серьезно ухудшилась. Не только в прибрежных, но и в открытых водах моря был обнаружен избыток органических веществ. Произошли изменения в структуре биологических сообществ - практически исчезли рыбы-хищники, сократилось поголовье дельфинов, необычно размножилась медуза аурелия и водоросль ночесветка, исчезает придонное, ранее обширное поле водоросли филлофоры... В северо-западной мелководной зоне моря летом ежегодно появляются обширные заморные зоны. То есть экспансия сероводорода во все более высокие слои идет на фоне ухудшения общей экологической обстановки.
Ясно, что сероводородный баланс Черного моря находится под сильным прессом человеческой деятельности, но в какой мере негативное развитие сероводородной зоны вызвано природными, а в какой антропогенными факторами - пока неизвестно. Для того, чтобы разобраться в сложившейся ситуации и хотя бы предварительно оценить ее, в 1985-86 гг. под эгидой Академии наук УССР на Черном море работала межведомственная экспедиция, основной целью которой был прогноз эволюции сероводородной зоны.
Теоретическое моделирование на ЭВМ и полевые исследования указывают на восстановление сульфатов микроорганизмами как на основной источник пополнения сероводорода в Черном море. Очаги микробиологической сульфатредукции приурочены к местам поступления мертвого органического вещества с прибрежных акваторий.
В придонных пробах не было чересчур высоких концентраций сероводорода. Значит, вклад глубинных геологических источников в содержание H2S весьма скромный. Еще раз подтвердилось, что главные причины существования сероводородной зоны в Черном море - это устойчивое вертикальное расслоение вод и большой привнос реками биогенных веществ.
С одной стороны, зарегулирование стока рек уменьшает объем пресных вод, поступающих в верхний слой моря, улучшая вертикальный водообмен. С другой стороны, промышленные, бытовые и сельскохозяйственные стоки увеличивают количество мертвого органического вещества и, соответственно, сероводорода. Словом, главная причина расширения сероводородной зоны - эвтрофикация моря, повышение содержания в нем органических веществ. А поскольку львиная доля их образуется в сравнительно узкой прибрежной зоне, именно ее экосистема определяет содержание сероводорода в глубинах Черного моря.
Ежегодно в кислородную зону моря поступает примерно столько же загрязняющих веществ, сколько сероводорода здесь окисляется кислородом атмосферы (и та и другая величина в пересчете на H2S около 10 т/год). Много промышленных, бытовых, дренажных стоков полей орошения поступает в северо-западную мелководную часть моря. Из-за увеличения потребления вод Дуная и Днестра на орошение и дальнейшей урбанизации побережья поток загрязняющих веществ еще более возрастет.
Можно сказать, что фактически все Черное море “мелководно” - кислородная зона в среднем держится на глубине около 160 м. Если в настоящих мелководных морях здесь расположено твердое дно, то в Черном море вместо него - зыбкая граница сероводородной зоны, жадно поглощающей кислород. Именно поэтому наше главное курортное море так чувствительно к загрязнению.
Http://school316.spb.ru/chemistry/amp/page4.html
Когда в далеком детстве я читала стихотворение К.И. Чуковского «Путаница», больше всего удивления у меня вызывали картины горящего моря. Это казалось чем-то действительно невероятным, абсурдным. Однако совсем недавно я узнала, что море действительно может загореться, и истории уже известны факты его возгорания.
Так, в 1927 году, когда произошло крупное землетрясение в Крыму, очаги возгорания в Черном море были зафиксированы возле Евпатории и Севастополя. Однако тогда пожар на море был вызван выбросом метана - природного газа, выход которого из недр был спровоцирован землетрясением. Зрелище было поразительное. Конечно, афишировать эту новость не стали, но когда в 90-х годах XX века журналистам попали в руки сведения о тех событиях, газеты разразились сенсациями. Взрыв популярности этих статей был вызван не столько выбросом метана, сколько искажением фактов: в газетах писалось о возгорании не метана, а сероводорода, после чего делался вывод о возможности глобальной катастрофы.
Было от чего прийти в отчаяние. Сероводород, как известно, это довольно устойчивое соединение водорода с серой (разлагается только при температуре 500 градусов), бесцветный ядовитый газ, с резким запахом тухлых яиц. Сероводородная зона в Черном море была открыта 1890 Н.И. Андрусовым. Уже тогда догадывались о больших количествах залежей этого газа. Так, если опустить в глубину металлический груз на веревке, то обратно он вернется абсолютно черным из-за отложений на нем сульфитов - солей, которые сероводород образует с металлами. (Одна из гипотез гласит, что своим названием Черное море обязано именно этому феномену).
Однако в начале XX века выяснилось, что сероводорода в Черном море не просто много, а очень много - ниже глубины 150-200 м начинается сплошная сероводородная зона. Распределена она, правда, неравномерно: у берегов верхняя ее граница достигает отметки 300 м, в центре же сероводород подходит к глубине около 100 м. Общее количество растворенного в Черном море сероводорода достигает 90 %, так что вся жизнь сосредоточена в небольшом поверхностном слое, и глубоководной фауны в Черном море нет.
Сероводород не есть какое-то уникальное свойство только Черного моря, его находят в мягких остатках на дне всех морей. Скопление этого газа происходит из-за того, что кислород практически не проникает в толщи воды и процессы гниения органических остатков преобладают над окислительными процессами. Иногда зоны сероводорода могут образовывать довольно обширные скопления. Так, например, рифтовая зона, открытая в 1977 году в зоне подводного хребта Тихого океана, к югу от Галапагосских островов, также в большом количестве содержит сероводород; есть сероводородные зоны и в некоторых глубоких закрытых бухтах.
Одна из теорий зарождения сероводорода (так называемая, "геологическая теория") говорит о том, что сероводород выделяется в процессе подводной вулканической деятельности, и в моря он может поступать по тектоническим разломам земной коры. Доказательством этой теории могут служить сероводородные озера на Камчатке. Другая теория - биологическая - говорит о том, что производству сероводорода мы обязаны бактериям, которые, перерабатывая органические останки, упавшие на дно моря, образуют из солей грунта (сульфатов) вещество, которое при соединении с морской водой образует сероводород.
Однако не нужно думать, что сероводород в морях хранится как химическое вещество на складе, закупоренное в ящики. Море - это постоянно работающая биохимическая лаборатория. Благодаря работе бактерий, растений и животных одни элементы в море постоянно преобразуются в другие. Формируются экологические цепочки, в которых поддерживается равновесие, определяющее целостность всей структуры. Огромную роль в разложении органических останков до потребляемых растениями форм играют бактерии. Некоторые бактерии могут жить без кислорода и света (анаэробные бактерии), другим для жизни нужен солнечный свет, третьи перерабатывают органические соединения, используя и свет и кислород. Попадая в разные слои моря, органическое вещество попадает на соответствующий цикл его обработки и, в конечном итоге, цикл замыкается - система возвращается в первоначальное состояние.
Поэтому при перемещении слоев моря (перемешивании) сероводород постепенно преобразуется в другие соединения. В Черном море вода перемешивается очень слабо. Причиной тому служат резкие перепады солености, разделяющие морскую воду, как в бокале с коктейлем, на отдельные слои. Главная причина появления таких слоев - недостаточная связь моря с океаном. Черное море соединяется с ним двумя узкими проливами - Босфорским, ведущим в Мраморное море, и проливом Дарданеллы, поддерживающим связь с достаточно соленым Средиземным морем. Такая замкнутость приводит к тому, что соленость Черного моря не превышает 16-18 промилле (величина, равная содержанию соли в крови человека), тогда как соленость нормальной океанической воды должна быть в пределах 33-38 промилле (Мраморное море, имея промежуточную соленость около 26 промилле, выступает своеобразным буфером, который не дает сильно соленым водам Средиземного моря вливаться напрямую в Черное море). Соленая вода из Мраморного моря, как более тяжелая, при встрече с водами Черного моря опускается на дно и в виде подводного течения поступает в его нижние слои. В области пограничного слоя происходит не только резкое изменение солености - «галоклин», но и резкое изменение плотности воды - «пиноклин» и температуры - «термоклин» (глубокие, более плотные слои воды всегда имеют постоянную температуру - 8-9 градусов выше нуля). Такие разнородные слои делают из нашего морского коктейля настоящий слоеный пирог, и, конечно, «перемешать» его становится очень трудно. Так, для того, чтобы вода с поверхности воды достигла дна моря, нужны сотни лет. Все эти факторы приводят тому, что сероводород, постоянно накапливаясь в толщах Черного моря, постепенно образовал обширную безжизненную зону.
К сожалению, в последнее время в море было выброшено огромное количество удобрений и неочищенных стоков канализационных вод, которые вызвали перенасыщение питательной среды Черного моря. Это стало причиной бурного цветения фитопланктона и снижения прозрачности воды. Недостаточность поступления солнечной энергии, необходимой для дыхания растений, привело к массовой гибели водорослей, а, вместе с ними, и многих живых существ. Подводные леса сменились зарослями примитивной, быстрорастущей морской травы (нитчатки и пластинчатых водорослей). Органические останки, не переработанные бактериями, в бесчисленных количествах попадают на морское дно. Происходит массовый замор флоры и фауны.
В 2003 году было полностью уничтожено уникальное скопление красной водоросли филлофоры (филлофорного поля Зернова), площадью 11 тыс. кв. км., которое занимало практически всю часть северо-западного шельфа Черного моря. Этот «зеленый пояс» моря вырабатывал около 2 млн. куб. м кислорода в день и, конечно, с его уничтожением, царство сероводорода потеряло одного из главных конкурентов в борьбе за природные ресурсы,- окисляющего его кислорода.
Большая скорость отмирания водорослей и морской травы, массовая гибель живых существ, снижение уровня кислорода в воде, - все эти факторы неумолимо приводят к скапливанию огромного количества гниющих остатков в толщах Черного моря и к повышению количества сероводорода в воде.
Пока сероводород нам не страшен, так как для того, чтобы пузырь газа вышел на поверхность, необходима его концентрация, в 1000 раз превышающая существующий уровень. Однако расслабляться не стоит. Слишком много факторов ускоряют этот процесс. Среди них: строительство волноломов, снижающих скорость циркуляции воды, работы по углублению морского дна, прокладка нефтепроводов, сброс в море удобрений и канализационных вод, добыча полезных ископаемых. Человеческая деятельность имеет такие масштабы, что никакая экосистема ей противостоять не может. Что же нам грозит?
Изучая археологические слои, ученые обнаружили поразительный факт почти мгновенного исчезновения подавляющего большинства форм жизни в Пермском периоде. Одна из теорий, объясняющих подобную катастрофу, заявляет, что массовый замор фауны и флоры был обусловлен взрывом ядовитого газа, предположительно сероводорода, который мог образоваться как благодаря многочисленным извержениям подводных вулканов, так и в результате деятельности производящих сероводород бактерий. Исследования Ли Кампа из Пенсильванского университета США показали, что снижение концентрации кислорода в море провоцирует усиленное размножение бактерий, производящих сероводород. При достижении критической концентрации этот процесс может привести к выделению ядовитого газа в атмосферу. Конечно, говорить о каких-то конкретных выводах рано, динамика изменения уровней сероводорода пока точно не ясна (на проведение всестороннего анализа может уйти около 10 лет), но в приведенных фактах нельзя не почувствовать скрытой угрозы. Природа всегда была слишком терпелива к нам. Можно ли ждать от нее спасения и в этот раз?
Чёрное море. Казалось бы, такое знакомое и абсолютно безопасное. Ничего подобного. В его водах вас не только подстерегают ядовитые морские обитатели, но есть угроза и посерьёзнее – удушливые ядовитые испарения.
Мёртвая зона
Не все знают, что 90% вод Чёрного моря насыщены сероводородом. Это открытие ещё в 1890 году сделал русский геолог Николай Андрусов. В некоторых местах сероводородный слой находится на расстоянии 50 метров от поверхности моря, и он постоянно продолжает стремиться вверх. Периодически жидкая линза «мёртвой» воды приближается совсем близко к поверхностным слоям, что губительно сказывается на обитателях подводного мира.
Однако в сероводородном облаке всё же есть жизнь, хотя при отсутствии кислорода здесь могут существовать лишь некоторые виды морских червей и анаэробные бактерии, участвующие в разложении останков живых организмов.
Сероводород в воде – явление не уникальное, он содержится и в других морях и океанах. Но учитывая, что Чёрное море фактически изолировано от Мирового океана мелководным Босфором и нормальный водообмен практически отсутствует, концентрация сероводорода здесь зашкаливает.
Иногда в результате штормов пары сероводорода вырываются наружу, и тогда в зоне выхода газа стоит специфический запах тухлых яиц. Это таит в себе чрезвычайную опасность. При контакте большого количества сероводорода с воздухом может произойти взрыв. По мнению специалистов, взрыв всего содержащегося в Чёрном море сероводорода может быть сравним с последствиями от падения астероида весом в половину массы Луны.
А ведь нечто подобное уже было. Глубокой ночью 12 сентября 1927 года Крымский полуостров испытал всю мощь 8-бального землетрясения. Эпицентр залегал в 25 километрах южнее Ялты, были зафиксированы гигантские оползни, погиб почти весь урожай, множество зданий было разрушено.
Как свидетельствовали очевидцы, колебания земной поверхности сопровождалось отвратительным смрадом и вспышками, взмывавшими от поверхности моря к небу. Огненные столбы, окутанные дымом, достигали нескольких сотен метров в высоту. Так горело Чёрное море. Большинство учёных не сомневаются, что виной тому был сероводород.
Специалисты всерьёз озадачены проблемой накапливающегося сероводорода в поверхностных слоях Чёрного моря. Любой тектонический сдвиг может привести к выбросу огромного количества ядовитого вещества, и тогда последствия могут быть гораздо серьёзнее, чем во время крымского землетрясения.
Океанолог Александр Городницкий убеждён, что такая угроза вполне реальна: «Чёрное море – сейсмически активный регион, там бывают землетрясения, которые провоцируют выбросы газогидратов - спрессованных под высоким давлением скоплений метана и других горючих газов».
При неблагоприятном сценарии в атмосферу попадут тонны концентрированной серной кислоты: тысячи людей погибнут от удушья, миллионам придётся переселиться подальше от побережья, но и там их настигнет сероводород, пролившись кислотными дождями.
Несколько лет назад выброс сероводорода был зафиксирован на курорте Коблево в Николаевской области (Украина). На берегу тогда оказалось более 100 тонн мёртвой рыбы. Инженер Геннадий Бугрин, участвовавший в ликвидации последствий катастрофы предупреждает, что такое ЧП может повториться в любой момент и в большем масштабе.
Токсичные воды
Не лучше обстоят дела и с экологической обстановкой в водах Чёрного моря, в первую очередь из-за постоянно поступающих в них отходов из Дуная, Прута и Днепра. Промышленные предприятия и коммунальные службы без зазрения совести тоннами сливают в реки отходы производства и жизнедеятельности человека, что приводит к постепенному вымиранию многих видов флоры и фауны черноморских прибрежных вод. В России наиболее загрязнённая морская зона находится в районе портов Новороссийска и Тамани.
Вместе с речной водой в Чёрное море поступают пестициды, тяжелые металлы, фосфор, азот, в результате чего бурно размножается фитопланктон и вода начинает цвести. А это приводит к уничтожению донных микроорганизмов, что в свою очередь вызывает гипоксию и последующую гибель многих обитателей морского дна – кальмаров, мидий, устриц, молодых осетровых, крабов. По словам экологов, площадь замора иногда превышает 40 тыс. кв. км.
Разумеется, всё это не проходит бесследно и для человека. Заведующий отделом экстремальных природных явлений и техногенных катастроф ЮНЦ кандидат биологических наук Олег Степаньян предостерегает и напоминает, что Чёрное море – это не бассейн с отфильтрованной водой и нужно правильно выбирать места для купания, ведь зачастую даже на городских пляжах можно увидеть, как сливают в море сточные воды из ближайших кафе и закусочных.
И хотя, по словам Степаньяна, специальные службы следят за чистотой пляжей, за бактериальной обстановкой на них, важно быть бдительными. Особенно опасны в таких случаях песчаные и галечные пляжи больших курортных городов, где процесс самоочищения воды замедлен.
Заместитель координатора общественной организации «Экологическая вахта по Северному Кавказу» Дмитрий Шевченко отмечает, что в Чёрном море есть настолько загрязнённые участки, например, в Геленджикской или Анапской бухтах, что заходить в воду просто рискованно для здоровья.
Сегодня постоянной проблемой для Чёрного моря стало массовое развитие зелёных нитчатых и пластинчатых водорослей, в том числе так называемого морского салата (Ulva). Употребление в пищу таких водорослей чревато серьёзнейшими отравлениями, поскольку они произрастают в местах, переполненных органическими веществами, поступающими через сточные воды.
Врачи также предостерегают, говоря о возможном вреде для организма мидий и рапанов, выловленных в крупных портовых акваториях Новороссийска, Туапсе, Севастополя. Мидии активно фильтруют отравленную морскую воду, а рапаны - хищники, которые их едят. Но если всё же кто-то решится полакомиться черноморскими деликатесами, то следует обратить внимание на цвет их мяса. Светло-жёлтый или розоватый говорит, скорее всего, о его пригодности для употребления в пищу, а вот синий, чёрный или просто очень яркий свидетельствует о том, что моллюски накопили в себе тяжёлые металлы, углеводороды нефти и другие токсиканты.
Опасные обитатели
В водах Чёрного моря, конечно, нет такого количества ядовитых обитателей, как в тропических морях, но всё же и здесь необходимо проявлять предельную осторожность. В первую очередь речь идёт о крупных медузах диаметром, превышающим 30 сантиметров. К ним ни в коем случае нельзя прикасаться, так как можно получить ожог от стрекательных клеток. «Поцелуй» такой медузы в районе горла или груди может вызвать паралич дыхания или сбой сердцебиения.
На песчаных мелководьях анапской банки, на участке от посёлка Волна до посёлка Благовещенский, часто встречается скат-хвостокол, ядовитый шип которого способен пробить даже толстое резиновое покрытие и нанести весьма чувствительное ранение с последующим отёком поврежденной части тела.
Серьёзную опасность представляет и небольшая рыба скорпена, или, как её ещё называют, морской ёрш. Она в основном охотится среди камней, и гипотетически на неё можно наступить ногой. Укол её ядовитых шипов будет очень болезненным и залечивать рану придётся несколько недель.
Морской дракончик, хоть и не выглядит устрашающе, несёт в себе не меньшую угрозу, чем скат или скорпена. На его первом спинном плавнике расположены ядовитые железы. Рыбаки или ныряльщики иногда по неосторожности хватаются за колючку, и как результат – мучительные острые боли в области ранки и лихорадочное состояние, сопровождаемое подъёмом температуры. Без врача в этом случае обойтись не удастся.
За последние 60 лет почти 40% акватории Черного моря оказались непригодными для жизни. Таков вывод сделали бельгийские ученые из Льежского университета. Как подсчитали специалисты, с 1955 по 2015 годы глубина проникновения кислорода снизилась со 140 до 90 метров. Одновременно ученые обнаружили ухудшение качества воды, связанное с большим поступлением в море соединений фосфора и азота.
Что вода стала хуже, видно невооруженным глазом. Многие отдыхающие жалуются, что не только в Сочи, где вода всегда была не очень, но и в Абхазии она ныне грязная. Даже на пляжах предупреждают, что купаться пока можно, но упаси бог глотнуть морской водички — можешь подхватить инфекцию. Это, конечно, огорчает туристов: какой же отдых на море без ныряний?
Рыбаки отмечают существенное снижение улова. Причем жалуются рыбаки не только из Одессы и Крыма, но также Болгарии и Грузии.
Впрочем, теперь выясняется, что Черному морю грозит гораздо более серьезная опасность, чем кишечная палочка или сокращение популяции рыб.
«Люди с ужасом наблюдали, как пепельное море забурлило, закипело, превратилось в подлинно черное, как назвали его Бог знает с какого переляку, и стало исчезать в какую-то воронку. Омерзительно пахло сероводородом. Черное море перестало существовать… Позже, комментируя невероятный случай, ученые пришли к выводу, что предупреждение о роковой роли сероводорода, залегающего слоем на глубине сорока метров, мало кого волновало всегда, теперь он вырвался на поверхность и „съел“ воду». Так экологическую катастрофу в политическом романе «Набат» обрисовал писатель Александр Гера .
А как может быть на самом деле?
Известно, что Черное море имеет глубину до двух тысяч метров. Но на глубине свыше 200 метров живут только бактерии, выделяющие сероводород. Рыбы и другие организмы жить не могут, так как кислорода там нет, есть только «мертвая вода», то есть соединение водорода с серой. Поверхностный слой преимущественно речного происхождения, уровень соли там для моря довольно низкий. На глубине от 50 до 100 метров содержание соли резко возрастает. Верхние слои намного легче нижних, поэтому они почти не перемешиваются.
Таким образом, Черное море представляет собой глубокий резервуар с сероводородом и тонким слоем практически пресной воды, где и обитают все живые организмы. Если этому тонкому слою грозит исчезновение, то всё море может стать не просто безжизненным, но и взрывоопасным.
С этими оценками согласен и старший научный сотрудник Севастопольского отделения Государственного океанографического института имени Н.Н. Зубова Анатолий Рябинин. Он считает, что Черному морю может грозить большая катастрофа:
— Согласно нашим исследованиям, за последние десятилетия прошлого века слой сероводородной воды действительно поднимался, иногда до уровня 75 метров. В 1986 году работала специальная комиссия, она установила, что опасность подъема сероводородных вод сохраняется.
«СП»: — Эти исследования проводились давно. А какая картина сейчас?
— К сожалению, вся информация у нас только по прошлому веку. В этом столетии мы ничего не измеряли, денег на исследования нам не выделяли. В советское время я руководил лабораторией химии моря, так меня наказывали, если к концу года я не успевал истратить все средства, которые выделялись лаборатории.
Наши исследования показывали, что уровень сероводорода повышается и можно ожидать выбросов сероводорода в атмосферу при каких-то катаклизмах.
О важности исследования Черного моря может свидетельствовать один простой факт. Однажды ко мне приходил майор госбезопасности и консультировался. Как он мне сказал, у КГБ были сведения, что американцы могут на дно моря заложить ядерный заряд и в случае войны взорвать его. Нас тогда просили оценить последствия взрыва.
«СП»: — И ничего нельзя сделать с этой сероводородной напастью?
— В свое время изучалась возможность добычи сероводорода, чтобы использовать его в качестве топлива. Сотрудники московского НИИ океанологии им. ПП. Ширшова РАН выступали всегда за то, чтобы не добывать сероводорода больше, чем его образуется, так как это может нарушить природный баланс. Я всегда придерживался иной точки зрения. По моему мнению, сероводород надо добывать в больших количествах, чтобы со временем очистить море, скажем, лет через сто. На сегодняшний день Черное море — самое опасное на планете.
«СП»: — К каким последствиям может привести поднятие уровня сероводорода?
— К самым катастрофическим. В 1927 году около Ялты произошло землетрясение. Тогда море буквально горело. Некоторые ученые считают, что это горел сероводород.
Если говорить о факторах, которые влияют на уровень опасности, можно отнести природное и человеческое воздействие. Сегодня объективно море загрязняется, это факт. В глобальное потепление я не очень верю, но трудно с полной уверенностью сказать, каких последствий ждать.
Вообще, согласно некоторым научным данным, примерно 6000 лет назад Черное море было чистым, никакого сероводорода в нем не было. Для геологии это совсем небольшое время. То есть, накопление сероводорода идет стремительно.
Иной точки зрения придерживается заведующий отделом Азово-Черноморского бассейна и Мирового океана Южного научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (город Керчь) Владислав Шляхов :
— В Черном море действительно существует обширный слой сероводородной воды, которая расположена на разных глубинах в разных частях моря, от 90 до 150 метров. Уровень сероводородного слоя постоянно пульсирует, то поднимается, то снижается. Пока неясно, на какие данные опираются бельгийские ученые. Я лично ничего катастрофичного в изменении уровня сероводорода не вижу.
Большой шум был еще в 1980-х годах, когда наш институт, потом сотрудники НИИ океанологии им. Ширшова обнаружили поднятие уровня сероводорода. Но дальнейшие наблюдения показали, что это природное явление. Вслед за поднятием наступает спад.
Есть среди некоторых специалистов мнение, что рано или поздно произойдет катастрофа. Но на мой взгляд, происходят обычные колебания.
Последние несколько лет количество осадков уменьшилось, соответственно, пресноводный сток снизился. Как результат — повысился уровень сероводорода. Все эти процессы имеют большую амплитуду. Скажем, в следующие годы осадков будет больше, и пресноводный слой увеличится, сероводород понизится.
«СП»: — Как влияет на процесс изменения уровня сероводорода глобальное изменение климата?
— Климат действительно меняется, отрицать это нет никакого резона. В Черном море это проявляется в том, что более теплые зимы приводят к изменению продуктивности рыбы и других живых организмов. Но это не имеет отношения к сероводороду. Пресных стоков станет больше, и уровень сероводорода снизится. Существует «запирающий слой», который мешает проникновению сероводорода на поверхность.
«СП»: — Как влияет хозяйственная деятельность на уровень сероводорода?
— Хозяйственная деятельность будет влиять в одном случае. Если отъем пресноводного стока увеличится. Скажем, раньше вода к нам поступала по Северо-Крымскому каналу с Украины. Поток пресной воды, идущий в Черное море, уменьшался. Потому что много водных ресурсов использовалось для орошения полей и хозяйственных нужд. Сейчас же около Каховской ГЭС на Украине началось подтопление, и украинцы вынуждены сбрасывать избытки воды. Нам больше воду они не поставляют. Как говорится, ни себе ни людям. Так вот, излишки воды они скидывают в море. Таким образом, поток пресной воды в море увеличился. В северо-западной части моря наблюдается даже опреснение.
«СП»: — Вода в море стала грязнее, появились всякие инфекции.
— Это связано с аномально теплым летом. Море начало прогреваться раньше, дольше сохраняется высокая температура воды. Плюс бытовые и промышленные стоки. Кстати, стоков стало меньше по сравнению с советским временем.
«СП»: — А изменение климата как-то влияет на экологию Черного моря?
— Этот фактор, конечно, влияет. И не только на Черное море — на все моря. При глобальном потеплении мы можем столкнуться с куда большими проблемами, чем повышение уровня сероводорода. Мы видим, что идет таяние ледников в Антарктиде, близ Гренландии. Поднятие уровня Мирового океана намного опаснее, поскольку имеющееся в природе равновесие может нарушиться.
Но если же говорить о перспективе, соизмеримой с жизнью наших детей, то до катастроф не должно дойти. Впрочем, мое мнение — одно из многих.
Не так давно на конференции в Сочи, посвященной вопросам изучения морской акватории, ученые заявили о том, что в Черном море содержание сероводорода выросло в 1,5 раза. При этом, по их наблюдениям, содержание кислорода в воде сокращается быстрыми темпами. Такая тенденция вызывает тревогу и беспокойство.
Известны случаи, когда скопившийся в толщах вод сероводород в результате внешних факторов (тектоническая активность, извержение вулканов) становился причиной возгораний, взрывов и массовых отравлений. Хотя есть способы, благодаря которым можно избежать катастрофы, заблаговременно устранять со дна морского сероводород и пускать его на службу людям. Во всем разбирался корреспондент НГС.
Серьезное предупреждение
Еще 10 лет назад вопрос ядовитого газа считался одним из первоочередных в странах Причерноморья, но на сегодняшний день о сероводородной угрозе как будто совсем забыли. Однако от этого проблема не исчезла и исчезать не собирается. Но насколько реальна опасность? Быть может, все не так страшно, и сероводород, скрытый в глубинах морского дна, останется там навсегда, никому не мешая?
Конференция, посвященная вопросам изучения акватории Черного моря при участии экспертов Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова, Морского гидрофизического института РАН, который является лидером мировой науки в части исследований океана, и других ведущих научных заведений, заставила насторожиться. Директор Морского гидрофизического института РАН в своем докладе сделал акцент на том, что последние десятилетия есть положительная динамика, с точки зрения загрязненности всего Черного моря. Наряду с этим на глубине растет содержание сероводорода, а содержание кислорода сокращается.
– В глубинных слоях воды (речь идет о глубине в тысячу метров) содержание сероводорода за последние 10-15 лет выросло в 1,5 раза, – рассказал директор Морского гидрофизического института РАН Сергей Коновалов , – постепенно, медленно, но верно сероводород поднимается в толще вод.
Одновременно с этим специалистами зафиксировано сокращение содержания кислорода в придонном слое Черного моря. На эти причины, по мнению ученых, влияют два фактора – потепление, приводящее к уменьшению растворимости кислорода, и антропогенный фактор, который связан с поступлением большего количества органического углерода (из-за стоков, которые необходимо качественно очищать).
– Завтра катастрофы не будет, в таких больших морских системах говорить о каких-то проблемах в масштабах одного года не приходится, – продолжил Сергей Коновалов , – но если об этом не задумываться, то, условно говоря, следующему поколению придется очень долго расхлебывать проблему.
На самом деле заявленная проблема является очень серьезной. В истории немало примеров, когда различные причины (в том числе и землетрясения, которые нередки в нашем регионе) способствовали выходу ядовитого газа с морского дна. Все сопровождалось взрывами, возгоранием и гибелью не только морских обитателей, но и местного населения.
Существенной проблемой ученые называют и недостаточное количество гидрометеостанций в Сочи, определяющих качество прибрежных вод. А это уже финансовая проблема. Специалисты уверены: нужно финансировать модернизацию.
Примеры из истории
Между тем все это может быть очень опасно. Сероводород в Черном море не зря стал предметом пристального внимания ученых по целому ряду причин. Экологическая ситуация действительно значительно ухудшилась в последние десятилетия. Ученые рассказали, что массовые сливы отходов различного происхождения привели к гибели множества видов водорослей, планктона. Они стали оседать на дне быстрее. Также ученые установили, что в 2003 году была полностью уничтожена колония красной водоросли. Этот представитель флоры вырабатывал около 2 млн куб/м кислорода в год. И это сдерживало рост сероводорода. Ныне главного конкурента ядовитого газа просто не существует. Поэтому экологов тревожит сложившаяся ситуация.
Пока она не угрожает нашей безопасности, но со временем возможен выход газового пузыря на поверхность. А как мы знаем из курса школьной химии, при контакте сероводорода с воздухом возникает взрыв, который уничтожает все живое в радиусе поражения. Известны факты, когда случались целые экологические катастрофы по вине взорвавшегося сероводорода, который скопился в толще вод. Достоверно зафиксирован масштабный случай, когда смертоносные газы вышли на поверхность. Это произошло в 1927 году во время Крымского землетрясения (его эпицентр находился в море всего в 25 км от Ялты), когда из-за колебаний земной поверхности было нарушено равновесие между слоями и газовое облако вырвалось наружу. Это землетрясение унесло множество жизней и практически уничтожило город. Но не только этим оно запомнилось пережившим трагедию жителям.
В то время, когда город сотрясался от чудовищных толчков, море полыхало ярким пламенем. Это не горели суда или портовые сооружения – это горела сама вода. Чудовищный феномен долгое время держали в секрете. Взрывался сероводород и в Камеруне, в поселке на берегу озера Ниос, при этом из-за поднятия газа на поверхность погибло все население (почти одновременно умерло 1746 человек). Менее кровавыми стали события в Перу и Мертвом море. В Перу в 1980 году корабли, выходящие в океан на промысел, возвращались назад черными и почти пустыми.
Вместо водорослей в прибрежных водах плавали тонны мертвой рыбы, отравленной сероводородом. В 1983 году воды Мертвого моря внезапно поменяли голубой цвет на черный. Море как будто перевернули, и насыщенные сероводородом воды вышли на поверхность. Это происшествие зафиксировал американский спутник, делавший виток вокруг Земли.
Как показывают эти примеры, с накопившимся сероводородом и, соответственно, повышением его концентрации шутить не надо. Все это рано или поздно может привести к экологической катастрофе. Однако, как говорится, лучше не ждать у моря погоды, когда ядовитый газ рванет на поверхность, а попытаться предотвратить трагедию. Ученые предлагают здесь комплекс мероприятий.
Черное море отличается очень интересной структурой. Дело в том, что толща воды в нем делится на несколько слоев, которые не перемешиваются между собой.
Тонкий поверхностный слой моря более пресный, он богат кислородом и органическими веществами. Именно здесь сосредоточено все разнообразие черноморской фауны.
Но со стометровой глубины происходит снижение количества растворенного кислорода, а уже с 200 метров Черное море представляет собой токсичную сероводородную среду.
Лучше предотвратить, чем лечить...
Конечно, завтра катастрофы не будет, успокаивают ученые. Но вести работу по сокращению сбросов неочищенных сточных вод в море, оптимизировать хозяйственную деятельность с оглядкой на состояние экосистемы края, активизировать научные исследования морского дна – это мы должны сделать уже сегодня, иначе следующему поколению придется долго расхлебывать проблемы.
А еще можно приступить непосредственно к внедрению технологии по переработке ядовитого газа. Есть научные разработки, которые предлагают применить газ как топливо. Для этого на глубину необходимо опустить трубу и периодически поднимать воду на поверхность. Это будет похоже на открытие бутылки с шампанским. Морская вода, смешиваясь с газом, будет бурлить. Из этого потока будет извлекаться сероводород и применяться в хозяйственных целях. При сгорании газ выделяет большое количество тепла.
Еще одной идеей является проведение аэрации. Для этого в глубоко проходящие трубы закачивают пресную воду. Она обладает меньшей плотностью и будет способствовать перемешиванию морских слоев. Этот способ успешно применяется в аквариумах. При использовании воды из скважин в частных домах иногда требуется очищать ее от сероводорода. В этом случае также успешно применяется аэрация. Какой способ выбрать – решать уже не нам. Главное – работать над решением экологической проблемы. Игнорировать возникающую проблему нельзя. Если не предпринимать правильные шаги сейчас, со временем может произойти глобальная катастрофа.
Ученые утверждают: если весь сероводород, покоящийся на дне, поднимется на поверхность, взрыв будет сопоставим с ударом астероида размером с половину луны. А это уже навсегда изменит облик нашей планеты.
Загрузка...
