Текст книги "Белые пятна безбрежного океана"

Автор книги: Борис Фрадкин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 9 страниц)

Итак, шесть гипотез происхождения земной воды. Со временем выяснится, в какой из них истина. Возможно, окажутся верными все шесть, в какой-то степени каждая. Пока же вопрос "Откуда взялась вода на Земле?" остается открытым.

Зодчий планеты

Установлено, что земная кора образовалась 4,5 млрд. лет назад. И если вода образовалась вместе с корой, то все эти 4,5 млрд. лет на земную поверхность падали дожди.

Маленькая, безобидная на вид дождевая капля... Как любим мы подставлять ей свои ладони! Нет, теперь-то мы знаем, насколько обманчива эта безобидность. Не случайно говорят, что вода по капле камень долбит. Падая с большой высоты, капли воды с течением времени способны обратить в песок самую крепкую горную породу. Тем более, если они будут падать одна за другой в течение 4,5 млрд. лет!

При падении капли на поверхность камня проявляются два уникальных свойства воды: самое высокое среди всех известных жидкостей поверхностное натяжение (т. е. прочность оболочки, в которую одета капля, "бронебойная" способность капли) и универсальная способность растворять все существующие на Земле вещества (не исключая и благородные металлы!).

День и ночь дожди непрестанно долбили, разрушали, растворяли и обращали в песок, а потоки воды столь же неутомимо смывали в океан горные хребты, плоскогорья, целые материки. Вода стремилась выровнять, сгладить земную поверхность. И если бы эта цель в конце концов была достигнута, то ныне Земля являла бы собой печальное зрелище: идеально гладкий каменный шар, покрытый сплошным океаном глубиной 3-5 км.

На наше счастье, воде столь же упорно противостоит деятельность тектонических сил, которые снова и снова вспучивают земную кору, вздымают над морскими водами новые материки, горные хребты. Правда, природа самих тектонических сил остается волнующей загадкой. Так отчего же нам не предположить, что тектонические силы есть порождение деятельности... глубинных вод? С этим предположением отлично согласуется гипотеза расширяющейся Земли. Вода, возникшая благодаря дегазации водорода, находится в подкоровом веществе в предельно сжатом состоянии, она подобна до отказа закрученной пружине. И пружина эта пытается то тут, то там разорвать сдерживающий ее панцирь.

Не странно ли: вода порождает материки с тем, чтобы самой их и уничтожить. Какая на первый взгляд необъяснимая, противоречивая деятельность! А в итоге наша планета непрерывно меняет свой лик. Проходят миллионы лет, и там, где был материк, уже плещутся воды океана. Но зато там, где расстилалась водная гладь океана, подымается новая суша. Так, быть может, исчезнут со временем Европа, Азия, Африка, обе Америки. Для человечества далекого будущего наименования и очертания сегодняшних континентов превратятся в историю.

Вода – могучий и неутомимый зодчий планеты. Вода – олицетворение диалектического единства и борьбы противоположностей.

Истопник планеты

Ни одно вещество на Земле не обладает способностью поглощать тепло так жадно и в таком количестве, как вода. Чтобы превратить в пар 1 кг воды, необходимо затратить 2260 кДж тепла. Конденсируясь, пар возвращает эти 2260 кДж в окружающую среду.

Обогреваемая лучами солнца, каждая капля воды на Земле превращается в своеобразный аккумулятор тепла. Представьте теперь, каким гигантским аккумулятором тепла является весь Мировой океан! Аккумуляторами тепла являются каждое озеро, река пруд, водохранилище.

Подсчитано, что с поверхности океанов и суши испаряется за год 520000 км ³воды. В виде пара она улетучивается в атмосферу чтобы превратиться затем в 520000 км ³дождя, снега, льда.

Циклоны и антициклоны способствуют переносу водяных паров, а вместе с ними и накопленного тепла, из экваториальных Горячих областей земного шара в области более холодные, с умеренным и полярным климатом. Если еще добавить перенос тепла морскими течениями, мы получим полную картину выполнения водой одной из важнейших глобальных "обязанностей" – истопника планеты.

Таким образом, Мировой океан (вода!) не только колыбель жизни, но и заботливая ее няня. Благодаря океану атмосфера превратилась в надежное теплое одеяло, укрывающее тело планеты и защищающее его от космического холода.

Воде мы обязаны своим появлением и своим существованием. Однако нельзя забывать и о другом океане, о подземном. Если наземный, Мировой океан аккумулирует тепло, поступающее на Землю извне, от Солнца, то подземный, скрытый от нашего взора океан, обладает возможностью снабжать нас теплом из внутренних источников планеты.

Горячая вода выплескивается на поверхность во многих странах. Геотермальные воды использовали еще древние римляне в своих знаменитых банях. Ныне водой и паром горячих источников отапливается самая северная столица – Рейкьявик. С помощью тепла, доставляемого водой из недр земных, приводится во вращение все большее число турбин ТЭЦ (Италия, Новая Зеландия, США). Как утверждают американские специалисты, мощность геотермальных электростанций США к 2000 г. возрастет до 390 млн. кВт. Это больше, чем нынешняя суммарная мощность всех электростанций страны (350 млн. кВт).

Горячими источниками природа щедро одарила и нашу страну. Особенно много их в районах вулканической деятельности – на Камчатке и Курильских островах. Здесь близ Петропавловска-Камчатского создан первый в Советском Союзе геотермальный теплично-парниковый комбинат. Овощи в нем зреют независимо от времени года. Там же действует и первая в стране Паужетская геотермальная электростанция мощностью в 5000 кВт.

Но если на Камчатке и Курилах горячая вода приходит к людям естественным путем, так сказать "самотеком", то на Кавказе ее получают из буровых скважин. Столица Дагестана г. Махачкала частично теплофицирован именно такой подземной водой.

Какими же ресурсами термальных вод располагает наша страна? Советские ученые обнаружили много подземных артезианских бассейнов горячих вод, способных дать 22-24 млн. м ³/сут. Температура воды в них от 40 до 200 °С, глубина залегания до 3,5 тыс. м. При этом более половины всех разведанных термальных вод страны приходится на Западную Сибирь. Оказалось, что добывать их можно даже в районах... вечной мерзлоты!

Итак, под нашими ногами океан тепла. Прикрытый гранитной оболочкой, этот океан лишен возможности непосредственно согревать воздушное покрывало Земли. То, что сегодня выплескивается в виде гейзеров или из буровых скважин, – жалкие крохи истинных резервов даровой энергии. Но придет время, и подземное тепло будет добываться в глобальных масштабах. Буровые скважины пронижут Землю на глубины в десятки километров. По тысячам и тысячам труб на поверхность хлынут настоящие реки горячей воды и пара.

С помощью этого дарового тепла человечество окажется в состоянии растопить льды Заполярья. Быть может, именно использование неисчерпаемого подземного тепла сделает Человека хозяином климата и погоды. Вполне возможно, что произойдет революция и в теплоснабжении всего народного хозяйства. Не вытеснит ли подземное тепло все прочие источники тепловой энергии вплоть до атомных?

Фильтр атмосферы

Еще не раз мы упомянем об удивительной и универсальной способности воды растворять все (!) вещества, существующие на Земле, правда, в разных количествах и за различное время. Для растворения одних достаточно долей секунды, для других могут потребоваться столетия.

Теперь вообразите, сколько тысяч и тысяч вулканов в течение всех геологических эпох выбрасывали в атмосферу Земли ядовитые газы и пыль. Если бы все это оставалось в воздухе, ни один луч солнца не смог бы сегодня проникнуть сквозь плотную, черную мглу, окутавшую планету. Ни один бы микроб не выжил в ядовитой среде, не говоря уже о животном или растительном мире...

Однако, опять-таки на наше счастье, сколько лет действуют вулканы, столько же лет низвергаются на землю дожди. Пронизывая воздушную оболочку планеты, капли воды захватывают пыль и растворяют в себе ядовитые газы. Каким свежим бывает воздух после дождя!

Ныне деятельность вулканов дополняется не менее бурной "деятельностью" заводских труб и выхлопных труб автомобилей. Катастрофически растет загрязнение воздуха уже при участии человека. И дождям все труднее справляться со своими фильтрующими "обязанностями".

Возникает вопрос: если вода растворяет все газы, находящиеся в атмосфере Земли, так почему же она не растворит в себе самую атмосферу, сквозь которую падает дождем. Дело в том что воздух, окружающий Землю, тоже растворяется в воде, но только он непрерывно восполняется растительным покровом планеты. К тому же количество растворяющегося в воде газа определяется степенью насыщения, т. е. ограничено.

Конечно, напрашивается возражение: дожди пронизывают атмосферу не тысячи и даже не миллионы, а миллиарды лет. Поэтому даже при самой низкой степени насыщения у воды имелись время и возможность растворять в себе всю газовую оболочку планеты.

Нет, такого произойти не могло. И не только благодаря восстановительной деятельности растительного мира. Безвозмездное поглощение воздуха привело бы к непрерывному снижению атмосферного давления, что в свою очередь вызвало бы бурное выделение из воды растворенных в ней газов.

Вот вам еще одна глобальная обязанность воды – своеобразное реле давления атмосферы. Давление окружающего нас воздуха с очень незначительными колебаниями имеет постоянную величину, равную 101 кПа (или 760 мм ртутного столба).

Неисчерпаемый рудник будущего

Всерастворяющая способность воды превратила Мировой океан уже в процессе его формирования в уникальную кладовую химических элементов. На сегодня в морской воде обнаружено 70 химических элементов из 106 известных.

В 1 м ³воды океана содержится 5,5-5,7 мг золота. Концентрация ничтожная, но в пересчете на весь Мировой океан это составит 8 млрд. т – слиток, из которого можно было бы воздвигнуть 200 пирамид Хеопса высотой 150 м и площадью основания 40000 м2 каждая!

В 1 м ³воды океана содержится примерно 3 мг урана – миллиарды тонн во всем океане. Несметное богатство! Только путь к нему пока надежно прикрыт чрезвычайно малой концентрацией. Попытки добывать золото из океана предпринимались не раз. В 1920 г. в глубочайшей тайне в Германии был даже создан комитет по извлечению золота из воды, возглавляемый известным химиком Фрицем Габером, тем самым, который сумел осуществить синтез аммиака из водорода и атмосферного азота, а впоследствии стяжавшего себе славу основоположника химической войны. Однако восемь лет труда не принесли Габеру успеха, создать эффективный способ для извлечения золота ему так и не удалось.

Вообще-то источником химического сырья океан стал давным-давно. Извлекать из моря поваренную соль люди научились еще в седой древности. И поныне море дает ее до 1/3 всей мировой добычи. В наше время из морской воды добывают 4 % всего производства серы, 61 % всего магния, 70 % – брома.

Но что касается золота и урана, вопрос остается открытым и по сей день. Однако угроза дефицита атомного топлива заставляет ученых все пристальнее поглядывать на его морские "залежи". Предполагается, что к 2000 г. урана понадобится 3,7 тыс. т, а добыча его достигнет всего 2,7 тыс. т. Есть над чем призадуматься. Не останавливать же часть атомных электростанций.

И вот ученым удалось получить первые граммы урана из вод ряда морей и Тихого океана. Для этой цели был разработан так называемый сорбционный метод, при котором морская вода пропускается через слой зернистого нерастворимого и прочного вещества – сорбента, способного избирательно задерживать только уран. Такое Габеру и во сне не снилось!

Можно предполагать, что уже к 2000 г. появится новая "океано-рудная" добывающая промышленность – комбинаты по извлечению из морских вод не только урана, но и золота, магния, меди, цинка...

Так в недалеком будущем Мировой океан превратится в основной рудник самых дефицитных химических элементов.

Вода и человек

Оказывается она дефицитна

В последнее время все чаще и тревожнее поговаривают о недостатке воды. Дефицит воды на самой водной планете Солнечной системы! Не парадокс ли это?

Оказывается, не парадокс. Только речь идет не о воде вообще, а о той, без которой человек обойтись не в состоянии, – о пресной воде. Ее-то на Земле и не так уж много. К тому же основные запасы пресной воды представляют собой ледники горных вершин и льды Арктики и Антарктиды. Там ее "захоронено" 24-25 млн. км ³, или 97 %. Использовать ледниковую воду человечество пока не в состоянии. В нашем распоряжении лишь вода рек, озер и разных водоемов, «всего» каких-то 876000 км ³(порядка 3%). Но и эти «лишь» распределены по земной поверхности крайне неравномерно. Существуют районы, где количество осадков превышает количество испаряющейся воды. Это северные районы СССР, США. Канады, большинство областей тропической зоны Южной Америки и Африки.

В то же время на Земле немало пустынь и полупустынь, где годами не бывает дождей. Например, в местах расположения Асуанской ГЭС дожди не выпадают десятилетиями. Такие зоны составляют до 60 % суши, они захватывают США, Бразилию, Чили, Алжир, Иран...

Все убыстряющийся рост народонаселения, бурное развитие промышленности, увеличение площадей орошаемых сельскохозяйственных земель вызывает стремительно растущий спрос на пресную воду. И вот ее уже катастрофически не хватает.

В США "районами национального бедствия" объявлены Калифорния, Техас, Пенсильвания, Колорадо и другие штаты. От недостатка пресной воды эпизодически страдают крупнейшие города мира: Нью-Йорк, Токио, Париж, нуждаются в пресной воде и некоторые районы СССР. Мир вступил в полосу надвигающегося "водного голода".

Грозная опасность

Пресной воды пока еще хватало бы, если бы мы не засоряли колодец, из которого только что напились, забыв, что жажда заставит снова к нему возвратиться.

Сточные воды канализационных систем и отходы промышленных предприятий сбрасываются в те же реки и озера, из которых города и заводы снова берут воду для своих нужд. Загрязнение рек, озер, морей и уже океанов грозной опасностью нависло над человечеством.

Только в одно оз. Эри каждый день р. Детройт приносит 9 млн. кг отбросов из 12 городов США и Канады. Миллионы рыб гибнут в жиже из мазута, грязи, отбросов и сточных вод. Вся эта масса выплескивается на берег, на городские пляжи.

Оз. Эри мертво... Умирают и другие великие озера США. Районы, для которых они являются источниками пресной воды, стоят на грани катастрофы.

В водопроводную сеть Нью-Йорка поступает вода, почти дважды побывавшая в употреблении – р. Гудзон не успевает вынести сбросы в море, и они вновь захватываются насосами водопроводной станции. Естественно, такая вода не пригодна не только для питья, ею нельзя умываться. Питьевую воду жители Нью-Йорка покупают в магазинах, она продается в бутылках.

Подобное положение и во многих других городах США. Рынок сбыта чистой воды превращается там в источник бизнеса.

Швеция – страна горного воздуха и кристально чистых озер.

В 1963 г. на горном курорте Церматт разразилась эпидемия тифоидной лихорадки. Заболело 310 человек, двое из них умерли. Все отели в Церматте были закрыты. Источник инфекции был найден – питьевая вода из "кристально чистых" озер. Увы, озера оказались зараженными сточными водами. Великолепное Женевское озеро умирает. Рыбы в нем уже почти нет. По поводу Женевского озера микробиологи невесело шутят: "Слишком густое для питья и слишком жидкое для пахоты!"

Рейн – важнейшая водная артерия Западной Европы. Ежегодно воды Рейна "транспортируют" до 120 т железа, 85 т ртути, 1000 т мышьяка, 1500 т свинца. С промыслом рыбы на Рейне давно покончено. Для Нидерландов загрязнение Рейна приобрело трагические последствия. Там воду из Рейна не только нельзя пить, но даже белье домохозяйки стирают в минеральной воде, привозимой... из Норвегии!

Средиземное море – самое грязное море на Земле. По сути, оно превратилось в гигантскую сточную канаву. Степень загрязнения в нем достигла опасного предела и ставит под угрозу жизнь не только обитателей моря, но и людей, населяющих побережье. По мнению специалистов, если загрязнение вод Средиземного моря будет продолжаться нынешними темпами, его флора и фауна полностью погибнут в течение ближайших 30 лет.

Балтийское море – одно из самых малых морей, длина его береговой линии составляет примерно 20000 км. Но вдоль этой линии соседствуют высокоразвитые государства. На берегах Балтийского моря стоит более 60 крупнейших промышленных городов. В Балтику несут свои мутные воды 200 рек.

Трудно в полной мере представить масштабы загрязнения этого моря. В Копенгагене и многих других городах Дании канализационные воды сбрасываются в Балтику без всякой предварительной очистки. Без очистки сбрасывают промышленные отходы и основную массу фекалий Швеция, Финляндия, ФРГ. "Когда плывешь по Балтике, – пишет датский эколог Аксель Эллхаммер, – приходится буквально продираться сквозь мусор. В Балтийском море можно теперь плавать без компаса, ориентируясь по мусору".

А как обстоят дела с океаном?

Исследователи океанических глубин со дна Пуэрториканской 8-километровой впадины вместе с уникальными, еще неизвестными науке породами рыб, извлекли... бидоны с краской, банки из-под фруктовых соков и пива, пустые бутылки, электрические батареи!

В водах Карибского моря обнаружили ДДТ, которым опыляли плантации Африки. Близ Гренландии в морских водах нашли остатки туалетной бумаги, неизвестно откуда приплывшей.

Во время своего легендарного плавания на папирусной лодке "Ра" норвежский исследователь Тур Хейердал обнаружил, что поверхность Атлантики загрязнена стоками промышленных и бытовых отходов на всем протяжении от Европы до Америки.

Однажды жители Форт-Майерса (штат Флорида, США) были поражены, увидев море красным: на поверхности плавало множество мертвой рыбы. Выяснилось, что кровавая окраска вызвана внезапным "нашествием" полурастительных, полуживотных организмов – дипофлагеллатов. Бурному размножению этих паразитов способствовало повышение концентрации кобальта, фосфора, азота и витамина В-12 в прибрежных водах. Цветение воды сопровождалось выделением ядов. Рыба дохла, разлагалась, превращаясь в дополнительный корм для дипофлагеллатов. В Форт-Майерсе перестали ловить рыбу. Сюда больше не заглядывают туристы.

На загрязнении океанов сказалось и уникальное свойство воды растворять в себе газы. Установлено, что в океане ежегодно вместе с дождями выпадает 200 тыс. т свинца и 1 млн. т углеводородов (содержащихся в выхлопных газах автомашин), выпадает до 5 тыс. т ртути (добавляемой в горючее и используемой при производстве бумаги).

По свидетельству Г. Холла, в Мировой океан ежегодно сбрасывается столько железа, сколько его расходуется для производства половины всей выплавляемой в мире стали!

Мы не будем приводить известные читателю данные о загрязнении океана нефтью, которая выбрасывается из терпящих кораблекрушение танкеров или из буровых установок...

А как обстоят дела в нашей стране?

В Советском Союзе охрана окружающей среды взята под контроль государства.

В марте 1972 г. ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли Постановление "О мерах по предотвращению загрязнения бассейнов рек Волги и Урала неочищенными сточными водами". И ныне крупные комплексы очистных сооружений работают в Перми, Волгограде, Горьком, Куйбышеве, Калинине; их общая пропускная способность более 7 млн. м ³/сут.

В январе 1976 г. ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли Постановление "О мерах по предотвращению загрязнения бассейнов Черного и Азовского морей".

Приняты меры по очистке р. Москвы. Под улицами Москвы протянулась длиннейшая в мире сеть подземных каналов общей протяженностью в 5000 км. По ним загрязненная вода пошла на фабрики восстановления. С поверхности р. Москвы навсегда исчезли радужные нефтяные пятна, вода стала прозрачной и чистой. Сейчас в р. Москве водится 20 видов рыбы, в том числе лещ, судак, жерех, карп, окунь... Начали разводить форель – самую требовательную к чистоте воды рыбу.

Итак, чистота источников пресной воды превратилась для человечества в глобальную проблему номер один. Но даже если наукой и будет достигнута всеобщая стопроцентная очистка сбрасываемых вод, угроза "водного голода" будет лишь отодвинута, но не устранена. Дело в том что спрос на чистую воду с каждым днем все более опережает возможности его удовлетворения. Куда же расходуется пресная вода?