Черное море — самое опасное в мире хранилище сероводорода
Глядя на лазурную поверхность Черного моря, трудно себе даже вообразить, что в его водах, начиная с глубины 200 метров и до самого дна, находится толща сероводорода, смертельно опасного для всего живого. И если в верхних слоях моря обитают дельфины, рыбы и другие морские организмы, то оставшиеся 90% воды почти безжизненны. Лишь некоторые виды бактерий способны существовать в таких невыносимых условиях.
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, начиная с глубины 100 метров, происходит снижение количества растворенного кислорода, и примерно с глубины 200 метров Черное море представляет собой токсичную сероводородную среду.
Котловина моря имеет вид чаши глубиной до 2000 метров, вся водная масса которой сообщается со Средиземным морем посредством узкого и мелководного Босфорского пролива. Питанием моря служат атмосферные осадки и пресная вода впадающих в него притоков. Не так давно учеными была обнаружена подводная река, которая несет свои воды со скоростью около 6,5 км/с из Мраморного моря в центральные части черноморской котловины и увеличивает соленость придонного слоя до 30‰. При этом в поверхностной части существует водоток, уносящий воды из Черного моря в Средиземное и далее в Атлантику. Но и этого водообмена, как оказалось, недостаточно для того, чтобы понизить концентрацию сероводорода в большей части моря.
Содержание сероводорода увеличивается с глубиной и достигает максимума на отметке в 2000 метров — 9,6 мг/л воды. Далее на самом дне, постепенно понижаясь до 5,7 мг/л. По подсчетам специалистов, этого едкого газа с запахом тухлых яиц в Черном море около 3 миллиардов тонн, больше, чем в любом другом море на планете. Скопления сероводорода встречаются и в океанических впадинах, но нигде нет такого большого количества людей, населяющих берега водоема, как в случае с черноморским побережьем.
Некоторые исследования указывают на то, что Черное море помимо сероводорода содержит еще и большое количество метана. По причине замедленного водообмена эти газы редко выходят на поверхность, хотя случаи отравления морских обитателей иногда отмечают в мелководной части моря. Но достоверно зафиксирован по крайней мере один масштабный случай, когда случился выход смертоносных газов на поверхность. Это произошло в 1927 году во время Крымского землетрясения, когда из-за колебаний земной поверхности было нарушено равновесие между слоями и газовое облако вырвалось наружу. Очевидцы чувствовали сильный запах сероводорода, а также наблюдали огромное пламя над поверхностью моря. Дело в том, что во время землетрясения здесь была гроза, от которой, по всей вероятности, и загорелись поднявшиеся на поверхность газы. Но смесь сероводорода с воздухом сама по себе является взрывоопасной, к тому же присутствие метана могло сыграть свою роль в этом возгорании.
Но откуда в воде Черного моря взялось столько сероводорода? На этот счет есть несколько теорий, и все они имеют право на существование.
По одной из версий, сероводород образуется на дне при гниении органических остатков. И по причине плохой циркуляции воды накапливается там в больших количествах. Причем источником органики в данном случае выступает не столько животный мир Черного моря, сколько антропогенная нагрузка на водоем. По оценкам специалистов, поступающая с водами Дуная, Днепра и других притоков органика оказывает существенное негативное влияние на экологическое состояние водоема.
По другой версии, сероводород выделяется из разломов земной коры на дне моря. А третья версия сводится к тому, что виновником такой высокой концентрации опасного газа стали анаэробные сульфатредуцирующие бактерии, которые преобразуют сульфаты из органических остатков в сероводород.
Сегодня специалисты, занимающиеся проблемой сероводорода и метана в Черном море, обеспокоены участившимися случаями выхода этих газов на поверхность. Подобные явления могут представлять опасность не только для черноморской фауны, но и для жителей побережья, если событие примет угрожающие масштабы, как это было в 1927 году.
Интересно, что в качестве одного из решений сероводородной проблемы Черного моря предлагается способ использования этого газа в качестве источника электроэнергии.
Источник
Сероводород на дне Черного моря: откуда взялся и чем опасен
Неужели такое ласковое и красивое Черное море, которое притягивает к себе, как магнит, любителей пляжного отдыха, может быть опасным? Да, представьте, это так. И опасность заключается не только в неосторожности во время купания.
И ученым, и тем, кто просто интересуется научно-популярными статьями, давным-давно известно, что в Черном море, начиная примерно с глубины 200 метров и до самого дна, находится толстый слой смертельно опасного для всего живого вещества, а именно сероводорода . Вся черноморская фауна обитает только в верхнем слое воды, а 90% моря практически полностью безжизненны, если не считать некоторых бактерий.
Сероводород — ядовитый газ, обладающий характерным резким запахом, напоминающим запах протухших яиц.
Впервые наличие в черноморских глубинах большого количества сероводорода было доказано в конце 18 века русской океанографической экспедицией. Дальнейшие исследования показали, что сероводород присутствует на всех глубинных территориях черноморского бассейна. Содержание сероводорода в воде увеличивается с глубиной и достигает максимума на глубине 2 км. Если верить специалистам в Черном море около 3 миллиардов тонн сероводорода, это намного больше, чем в любом другом море на планете. Известно, что скопления сероводорода встречаются и во впадинах Атлантического и Индийского океана, но там нет вблизи густозаселенного побережья.
Есть несколько гипотез, объясняющих происхождение скопления сероводорода в Черном море. Возможно, сероводород образуется на дне при гниении органических остатков и из-за плохой циркуляции воды накапливается. Возможно, сероводород выделяется из разломов земной коры на дне моря. Пока единого мнения на этот счет нет, возможно, что обе гипотезы верны.
Также доказано, что кроме сероводорода в Черном море содержится и большое количество метана.
Метан или болотный газ — бесцветный газ без запаха и вкуса, в смеси с воздухом становится взрывоопасен.
Ответить однозначно на вопрос, насколько опасно присутствие в Черном море этих газов, сложно. Воды Черного моря делятся на слои, которые практически не перемешиваются между собой. В связи с замедленным водообменом в Черном море, ядовитые газы выходят на поверхность крайне редко. Однако случаи отравления обитателей моря бывают и в мелководных слоях.
Официально описан только один значительный случай, когда облако ядовитых газов вырвалось наружу. Это было почти сто лет назад, во время сильнейшего разрушительного Крымского землетрясения 1927 года, эпицентр которого был в море, всего в 25 км от берегов Ялты. Тогда из-за колебаний земной поверхности слои воды перемешались, газ вырвался на поверхность и вспыхнул. Очевидцы рассказывали о пламени над морем и сильном запахе сероводорода.
Т.е., можно говорить о том, что присутствие этих газов станет опасным для жителей побережья только во время стихийного бедствия, землетрясения или цунами. Однако специалисты говорят, что слой сероводорода с каждым годом увеличивается и все ближе подходит к поверхности. Во многом, виной этому деятельность человека. Промышленные, бытовые, дренажные стоки, а также воды рек, которые несут с собой органику, оказывают негативное влияние на экологию Черного моря.
И хотя, все мы привыкли надеяться на лучшее, не стоит забывать, что природа нуждается в бережном отношении человека.
Ставьте лайки и подписывайтесь на мой канал!
Источник
Страшная тайна Черного моря
Сегодня уже многие знают, что наше любимое (поскольку единственное) теплое Черное море таит в своих водах страшную тайну – скопление сероводорода. Но вот что это – бомба замедленного действия или несметные богатства – не могут решить даже ученые.
Море тухлых яиц
Знакомое с детства Черное море… Приветливое, бирюзовое, с приятным, немного пряным ароматом водорослей, полное всякой рыбы, дельфинов, крабов и моллюсков. Однако такое оно только на поверхности. Если «копнуть» чуть глубже, метров на 200 – там море совсем другое: темное, холодное и… мертвое. Да-да, там практически нет никаких обитателей, за исключением анаэробных бактерий. Это потому, что в черноморских глубинах высокая (5-8 мг на литр) концентрация сероводорода – ядовитого и взрывоопасного газа с запахом тухлых яиц. Кому же захочется жить в такой среде?
Причем залегает сероводород в море неравномерно: у берегов он оставляет морским обитателям до 300 метров толщи «живой воды», а в центральной части моря подбирается к поверхности местами ближе, чем на 100 метров. И откуда только взялась в нашем море эта напасть?
Вообще-то, сероводород образуется везде, где накапливается мертвая органика и отсутствует доступ кислорода. Например, в морских глубинах. Но почему-то только в Черном море его концентрация достигла таких величин, что оно стало на 90% непригодным для жизни. Существуют различные объяснения этого феномена, которые в целом позволяют выстроить следующую картину. Изначально Черное море не имело связи со Средиземным и было крупным пресноводным озером. Когда же, по окончании ледникового периода, уровень мирового океана поднялся, морская вода хлынула через ущелье, ставшее с тех пор Босфорским проливом, и заполнила «Черное озеро», значительно увеличив его размеры, погубив при этом всю пресноводную флору и фауну и затопив окрестные леса. Именно эта органика, перегнив под толщей воды, создала первоначальный «запас» сероводорода в новом море. В принципе, он мог переработаться, как во всех других морях. Но здесь этого не произошло и не происходит по двум причинам. Во-первых, Черное море весьма слабо связано с мировым океаном: узкий пролив Босфор не может обеспечить полноценную циркуляцию воды. А во-вторых, в Черное море впадает большое количество крупных рек, которые существенно опресняют его. Пресная вода, как известно, легче соленой и остается сверху. Так что в итоге мы имеем двухслойное море: сверху более пресная вода, подпитываемая реками, внизу – более соленая, поступающая из Средиземноморья. Эти воды практически не могут перемешаться из-за разницы их удельной массы и температуры, а также ввиду отсутствия сильных течений. Поэтому сероводород преспокойно накапливается в нижних слоях, а кислород туда не поступает.
Сероводородная бомба?
Сероводород, как известно, очень токсичен. Вдыхание воздуха с небольшим его содержанием вызывает головокружение, головную боль, тошноту, а со значительной концентрацией – приводит к коме, судорогам, отеку легких и вообще к смерти. Одно утешает: при больших концентрациях он хотя бы не воняет, поскольку вызывает паралич обонятельного нерва. В общем, Черное море способно отравить всё живое вокруг себя. А еще – сжечь. Ведь концентрированный сероводород способен воспламеняться на воздухе. Того объема газа, который накопился в море, достаточно, чтобы испепелить все окрестные страны и вызывать экологическую катастрофу глобального масштаба (отравление воздуха, кислотные дожди и т.п.). А при мгновенном взрыве этого газа (что тоже гипотетически возможно) разрушения будут такими, как если бы Земля столкнулась с астероидом, сопоставимым по размеру с Луной. Вот такое коварное это наше море.
Однако тут надо заметить одну техническую тонкость: сероводород прячется в глубинах Черного море не гигантским пузырем, а в растворенном виде. То есть, это просто слабый раствор кислоты. Примерно такой же, как во многих минеральных источниках, считающихся целебными. До взрыва ему далеко, как до упомянутой Луны: чтобы Черное море начало «пузыриться» сероводородом, концентрация газа должна возрасти на несколько порядков. Так что все вышеописанные ужасы – чистой (черноморской!) воды фантазии.
И всё же, и всё же… Во время мощного землетрясения в Крыму осенью 1927 года был отмечен загадочный феномен: вдали от берега над морем взметались столбы пламени. Чуть не в километр высотой! Кстати, в это же время там бушевала гроза, так что зрелище было просто жуткое. Спрашивается: мог ли это быть сероводород, поднятый из глубин подземными толчками, «выделившийся» из воды из-за резкого снижения давления (как углекислый газ из шампанского после откупорки бутылки) и воспламененный молниями? Теоретически, мог. Хотя более правдоподобной ученым кажется другая версия, согласно которой это был метан, прорвавшийся из-под земли через трещины, образовавшиеся в морском дне.
… или дурно пахнущий энергетический клондайк?
Запасы сероводорода в глубинах Черного моря оцениваются в 3-5 миллиардов тонн. А ведь теоретически это – топливо! В тонне сероводорода содержится 58 кг водорода, которые при сгорании выделяют столько же энергии, сколько 222 литра бензина. То есть, энергетический потенциал черноморской воды может быть эквивалентен триллиону литров бензина! И кстати, водород как топливо гораздо «экологичнее».
Как показывают неоднократно проведенные опыты, сероводород из моря извлекать очень просто: достаточно опустить в море длинную трубу – такую, чтобы достала до слоя воды, насыщенной этим газом. По ней нужно один раз поднять эту воду, а дальше процесс пойдет самостоятельно: за счет разницы давления из трубы будет фонтанировать морская вода, пузырящаяся сероводородом – прямо как упомянутое шампанское из бутылки. Вот только использовать этот газ в промышленных масштабах человечество пока не научилось.
А ведь если всерьез заняться разложением черноморской воды на составляющие, то можно получать не только водород и серу, но также редкоземельные металлы, серебро и золото (его кстати там растворено несколько сот тысяч тонн!). Подобные технологии разрабатывались советскими учеными еще в конце 1970-х годов. Однако до сих пор не удается сделать всё это волшебное производство еще и рентабельным – слишком много оно требует энергии (и тепловой, и умственной).
Прошлое и будущее черноморского сероводорода
Скопление сероводорода в глубинах Черного моря было открыто еще в конце XIX века. Но тогда это был просто интересный факт для любителей естественных наук. Несколько десятилетий спустя ученые стали отслеживать динамику черноморских запасов сероводорода и лишь в последней трети XX века забили тревогу: уровень «мертвой воды» стал угрожающе повышаться – на несколько метров в год! То ли это циклический процесс, то ли действует «его величество» антропогенный фактор: в Черное море стало сливаться слишком много отходов человеческой жизнедеятельности и удобрений с полей, так что оно не успевает всё это «переваривать» в верхних слоях. Наиболее серьезные исследования проблемы и попытки найти ее решение предпринимались в СССР в последние годы его существования. Видимо, здесь сказался кровный интерес четы Горбачевых, любивших отдыхать на Черном море и потому весьма беспокоившихся о его судьбе.
Затем, к концу века, об этой проблеме как-то забыли. Точнее, она просто отошла на задний план на фоне других забот человечества в целом и региональных держав в частности. Но вот теперь о черноморском сероводороде заговорили вновь, причем с паническими нотками предсказания близкой катастрофы. С чего бы это? Ведь именно сейчас, по свидетельствам ученых, уровень сероводорода в море несколько снизился. Возможно, дело в том, что Россия собралась прокладывать по дну Черного моря газопровод – Турецкий или Южный поток. Название и направление варьируется от текущего состояния отношений с Турцией и Евросоюзом, однако в целом намерение остается неизменным: построить экспортных газопровод в обход не слишком надежных стран-транзитеров. У этого проекта есть немало идейных противников, которые не хотят усиления позиций России на газовом рынке Европы, да и Турция в качестве распределителя энергетических потоков многих не устраивает. Вот и раздаются в информационном пространстве крики о помощи: спасите человечество от катастрофы! Газопровод спровоцирует взрыв сероводорода! И тому подобное… Хотя как может взорваться раствор кислоты? И почему от не сделал этого за последние 12 лет, в течение которых исправно работает проложенный из России в Турцию по дну моря газопровод «Голубой поток»?
Впрочем, от всей этой шумихи может быть своя польза: во-первых, внимание мирового сообщества будет вновь привлечено к проблеме загрязнения Черного моря (отнюдь не газопроводами!), а во-вторых, ученые с новыми силами возьмутся за утилизацию сероводорода и, будем надеяться, наконец-то найдут ему достойное применение в хозяйстве.
Источник