Почему горит черное море
Довольно сложно представить себе, что вода может гореть. Но в некоторых океанах и морях действительно существуют «мешки» взрывоопасных газов. Иногда эти массы выходят на поверхность. Ученые полагают, что вот так однажды может загореться и Черное море.
Обычно в морях «пузыри» сероводорода локальны, но в случае с Черным морем все совсем не так. Огромный слой ядовитого газа располагается на морском дне, начиная с глубины 50—100 м. Океанографические экспедиции и исследования с применением спускаемых подводных аппаратов показали, что около 90% всего объема Черного моря — это водные массы с растворенным в них сероводородом, а на чистую воду, в которой возможна жизнь, приходится лишь 10%.
Слой «чистой» воды равномерно распределен по морской поверхности и достигает глубины не более 100 м, а в некоторых местах — всего 50 м. Ниже расположены водные массы, в которых могут существовать только некоторые типы анаэробных бактерий. Они участвуют в процессах разложении живых организмов и сами являются одним из источников сероводорода. Также газ может поступать из трещин в земной коре — на дне моря или проникать из Средиземного моря через Босфорский пролив.
«Сероводородная подушка» образовалась в Черном море не сегодня и не вчера — она существует многие тысячи, а скорее миллионы, лет. И никаких глобальных катастроф пока не произошло. Хотя прецеденты были. Черное море уже однажды горело — чуть менее века назад. В сентябре 1927 года произошло восьмибалльное землетрясение в Ялте. В результате часть сероводорода вырвалась на поверхность, и моряки наблюдали над морской гладью огромные огненные столбы высотой до нескольких сотен метров. Горение сопровождалось дымом и неприятным смрадом, характерным для этого ядовитого газа.
Если бы крымское землетрясении случилось сегодня, катастрофа была бы куда масштабнее, так как в 1927-м толщина защитного слоя чистой воды была почти в два раза больше. По прогнозам ученых, уже через несколько десятилетий толщина слоя чистой воды уменьшится до 15 м из-за антропологического загрязнения моря. Это чревато катастрофами, так как сероводород сможет свободно прорываться на поверхность даже при относительно небольших штормах.
Можно ли избежать катастрофы? Вполне. В настоящее время существует несколько проектов по извлечению сероводорода с морских глубин. Сделать это можно, например, опустив на глубину 100 м трубу, по которой ядовитый газ за счет разницы давлений поднимется на поверхность. Правда, пока глобальным решением проблемы ни одна из причерноморских стран не озаботилась.
Источник
Как горело Черное море (история сероводорода)
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?
Источник
Сгорит или взорвется: какие угрозы несет Черное море
В одном детском стишке Корнея Чуковского рассказывалось, как «лисички взяли спички, к морю синему пошли, море синее зажгли». Конечно, это чистый вымысел, ведь животные пользоваться спичками не умеют. А вот море вполне способно загореться, особенно если речь идет о Черном море. Ведь 90% его вод содержат в себе сероводород – горючий, ядовитый и взрывоопасный газ с запахом тухлых яиц.
Как горело Черное море
Полная информация о землетрясении в Крыму в 1927 году была недоступной для широкой общественности. Детали этого события предпочли утаить.
А случилось следующее. 12 сентября 1927 года вблизи Ялты произошло мощное и разрушительное землетрясение с силой толчков 8 баллов. Оно спровоцировало крупные оползни. Был нанесен значительный ущерб зданиям, погиб урожай. Кроме Ялты, толчки ощущались и в других населенных пунктах вдоль крымского побережья.
Хотя Крым и находится в сейсмической зоне, серьезных землетрясений там обычно не бывает. Поэтому данное событие было необычным и резонансным. Кроме того, землетрясение сопровождалось необъяснимыми явлениями.
Наблюдалась отвратительная вонь и яркие вспышки, источником которых было море. От его поверхности на несколько сот метров вверх поднимались столбы огня и дыма. Так горело Черное море.
По одной из версий источником возгорания был метан, который вырвался во время землетрясения из тектонических разломов. Но большинство экспертов считает, что горел сероводород.
По сравнению с другими морями и океанам, подводная жизнь в Черном море крайне скудна. Особенно это касается глубоководных видов. Это не случайно, ведь содержащийся в толще воды сероводород убивает все живое. А насыщенный этим ядовитым газом водный слой на отдельных участках начинается уже на глубине 50 метров.
Когда он поднимается выше, может происходить массовая гибель морских обитателей. Однажды это произошло на украинском курорте Коблево. В результате на берег было выброшено примерно 100 тонн мертвой рыбы.
В насыщенной сероводородом воде жизнь есть, но она представлена только анаэробными бактериями и некоторыми видами морских червей.
Черное море – не единственное, где вода насыщена этим газом, но в других местах проблема стоит менее остро. Дело в том, что Черное море – одно из самых закрытых. Оно имеет выход в мировой океан через проливы Босфор и Дарданеллы, которые связывают его со Средиземным морем. Поэтому сероводород, который здесь образуется, никуда не исчезает. Он только накапливается.
Более того, сточные воды и другие загрязнения, вступая в реакцию с морской водой, образуют новый сероводород. Эксперты утверждают, что совсем скоро глубина залегания сероводородного слоя составит 15 метров.
Отравление морской фауны – еще не самое страшное, что может произойти. Не стоит забывать, что сероводород взрывоопасен. Единовременный взрыв такого большого количества газа по своей мощности может быть сравним с падением астероида размером с половину Луны.
А вырвавшийся из морской глубины и попавший в атмосферу сероводород способен вызвать интенсивные кислотные дожди. Такое количество кислоты, разносимой воздушными массами и выпадающее в виде осадков, способно уничтожать все живое на расстоянии десятков километров от черноморского побережья.
Опасность, исходящая от роста количества сероводорода в Черном море, очень велика. Проблему следует решать, и чем скорее, тем лучше.
Одним из путей решения является строгий контроль за выбросами вредных веществ во всех странах, имеющих выход в Черное море.
Кроме того, уже начаты исследования возможности добычи сероводорода и его использование в хозяйственных целях. Ведь это превосходное горючее. Возможно, оно вполне способно заменять бензин или другое топливо.
Источник