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.
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.
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.
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?
Поверхностный слой черноморской воды — до глубины примерно 100 метров — преимущественно речного происхождения. В то же время, в глубины моря поступает более солёная (тяжелее пресной) вода из Мраморного моря — она притекает по дну Босфорского пролива (нижнебосфорское течение) и опускается вглубь. Поэтому соленость придонных слоёв выше.
Образовывается две массы воды поверхностная с меньшим содержанием соли — более лёгкая и близкая по температуре к воздуху (летом она теплее глубинных вод, а зимой — холоднее), и глубинная — более солёная и тяжелая, с постоянной температурой.
Изменение свойств воды с глубиной — не плавное. С поверхности до 50-100 метров солёность меняется быстро, а до дна — увеличивается равномерно. В соответствии с соленостью изменяется и плотность воды.
Сероводород — одно из самых загадочных свойств в Чёрного моря . На глубине примерно от 150 до 200 метров — в черноморской воде нет кислорода — ни животные, ни растения жить там не могут. На глубинах от 200 метров до самого дна Чёрного моря — живут только бактерии, выделяющие сероводород.
Температура на поверхности моря всегда определяется температурой воздуха. А температура глубоких вод Чёрного моря — круглый год +7+8 градусов Цельсия.
Слой воды от 50 до 100 метров называется пограничным — это граница между двумя массами черноморской воды, граница, препятствующая перемешиванию, всегда холоднее глубинных вод, так как, охлаждаясь зимой до +5+6 градусов Цельсия, не успевает прогреться за лето.
Расслоение — стратификация черноморской воды по солености, плотности и температуре — препятствует вертикальному перемешиванию моря и обогащению глубин кислородом.
Чем дальше от поверхности моря — тем меньше остается в воде кислорода. В афотической зоне море (там, куда не проникает солнечный свет), под холодным промежуточным слоем — ниже 100-метровой глубины, кислород уже не образуется, только потребляется.
Кислорода для жизни животных и растений достаточно только в верхних 150 метрах Чёрного моря . Его концентрация падает с глубиной, основная масса живого в море сосредоточена выше 100 метровой глубины.
Ниже 200 метров — кислорода нет, там живут только анаэробные бактерии, разлогая останки живого, погружающегося из верхнего слоя моря.
90% водной массы Чёрного моря
— почти безжизненны, но и в любом другом море или океане вся жизнь сосредоточена в верхнем, 100-200-метровом слое воды.
Летом, особенно вблизи берега, образуется изменчивый летний термоклин — граница между прогретой солнцем поверхностной водой, в которой купаются люди, и холодной глубинной водой. Термоклин опускается по мере прогрева воды летом, достигая иногда глубины более 40 метров в августе.
Летний термоклин — тонкий слой воды, толщиной от нескольких сантиметров до нескольких метров; часто — он хорошо виден под водой, и очень хорошо чувствуется ныряльщиками — пронырнув несколько метров в направлении дна, можно попасть из 20-градусной — в 12-градусную воду. Термоклин легко разрушается штормом или сильным сгонным ветром с берега.
Рельеф дна Чёрного моря
Чёрное море – глубокое, центральную часть его дна занимает илистая абиссальная (глубинная) равнина, лежащая на двухкилометровой глубине, а склоны черноморской впадины круты. Максимальная глубина Черного моря — 2210 м.
Шельф Чёрного моря — пологий подводный склон, продолжение берега под водой до глубины 100-150м — у гористых берегов (Кавказ, Крым, Анатолия) — не более нескольких километров от береговой линии. Дальше — следует очень крутой (20-30 градусов) континентальный склон — обрыв до глубин более 1000 метров. Исключением является мелководная Северо-Западная часть Чёрного моря — она вся относится к шельфовой зоне, и, фактически, не является частью черноморской впадины.
Такой рельеф дна мало способствует интенсивному обмену водой между глубинами моря и его поверхностью, так как поверхность моря оказывается небольшой относительно его объёма. Чем меньше поверхность моря при данном объёме, тем меньше кислорода на единицу объёма моря попадает в море из воздуха и создаётся водорослями в освещенном слое воды. Поэтому — и форма впадины Чёрного моря не благоприятствует обогащению его глубин кислородом.
Донные осадки Чёрного моря : какими бы ни были берега и пляжи — песчаные, галечные, или скальные — начиная с глубины 25-50 метров, на дне Чёрного моря — песок или гравий. С увеличением глубины, поверхность укрывается обломками створок мидий, а ещё глубже — модиол Modiolus phaseolinus, которые формируют фазеолиновый ил шельфа. Толщина накопленных осадков на абиссальной равнине — от 20 до 80 сантиметров в разных участках дна.
