- 16172

Во всех лоциях и атласах указано, что средняя глубина Черного моря 1300 метров. От поверхности воды до дна котловины моря действительно в среднем почти полтора километра, но то, что мы привыкли считать морем, имеет глубину, в несколько раз меньшую, около 100 метров. Ниже притаилась безжизненная и смертельно опасная ядовитая бездна. Это открытие сделала русская океанографическая экспедиция в 1890 году.

Промеры показали, что море практически целиком заполнено растворенным сероводородом, ядовитым газом с запахом тухлых яиц. В центре моря сероводородная зона приближается к поверхности примерно на 50 метров, ближе к берегам глубина, откуда начинается заморная зона, увеличивается до 300 метров. В этом смысле Черное море уникально, оно единственное в мире без твердого дна.

Жидкая выпуклая линза мертвой воды подстилает тонкий верхний слой, где и сосредоточена вся морская жизнь. Подстилающая линза дышит, пучится, время от времени прорываясь на поверхность из-за сгонных ветров. Крупные прорывы случаются реже, последний произошел во время ялтинского землетрясения 1928 года, когда даже вдали от моря ощущался сильный запах тухлых яиц и на морском горизонте вспыхивали громовые зарницы, уходящие горящими столбами в небеса (Сероводород H2S это горючий и взрывоопасный ядовитый газ).

До сих пор ведутся споры насчет источника сероводорода в глубинах Черного моря. Одни считают главным источником восстановление сульфатредуцирующими бактериями сульфатов при разложении мертвого органического вещества. Другие придерживаются гидротермальной гипотезы, т.е. поступления сероводорода из трещин на морском дне. Впрочем, противоречий здесь нет, по-видимому, действуют обе причины. Черное море устроено так, что его водообмен со Средиземным морем идет через мелководный Босфорский порог. В Мраморное море и далее уходит опресненная речным стоком, а потому более легкая черноморская вода, а навстречу ей, точнее под ней, через Босфорский порог в глубину Черного моря скатывается более соленая и более тяжелая средиземноморская вода. Получается что-то вроде гигантского отстойника, в глубинах которого в течение последних шести-семи тысяч лет постепенно скапливался сероводород.

На сегодня эта мертвая толща составляет свыше 90 процентов объема моря. В XX веке в результате загрязнения моря органическим антропогенным веществом граница сероводородной зоны поднялась из глубины на 25 - 50 метров. Проще говоря, кислород из верхнего тонкого слоя моря не успевает окислять сероводород, подпирающий снизу. Еще десять лет назад эта проблема считалась одной из первоочередных в странах Причерноморья. Сероводород является сильнодействующим ядовитым и взрывоопасным веществом. Отравление наступает при концентрации от 0,05 до 0,07 мг/м3. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе населённых мест 0,008 мг/м3. По мнению ряда экспертов и учёных для детонации сероводорода в Чёрном море достаточно мощности заряда эквивалентной Хиросиме. При этом последствия катастрофы будут сопоставимы с тем, как если бы в нашу Землю врезался астероид с массой в 2 раза меньше массы Луны.

Всего сероводорода в Чёрном море более 20 тысяч кубических километров. Сейчас о проблеме забыли в силу непонятных обстоятельств. Правда, от этого проблема не исчезла. В начале 1950-х годов в заливе Уолфиш-Бей (Намибия) восходящее течение (апвеллинг) вынесло на поверхность сероводородное облако. До ста пятидесяти миль вглубь материка чувствовался запах сероводорода, потемнели стены домов. Ощущение запаха тухлых яиц уже означает превышение ПДК (предельно допустимой концентрации). По сути, жители Юго-Западной Африки пережили тогда «мягкую» газовую атаку. На Черном море газовая атака может быть гораздо жестче. Допустим, кому-нибудь придет в голову перемешать море или хотя бы его часть. Технически это, увы, осуществимо. В сравнительно мелководной северо-западной части моря, где-нибудь на полпути между Севастополем и Констанцей, можно провести подводный ядерный взрыв сравнительно небольшой мощности. На берегу его заметят разве что приборы. Но через несколько часов там же, на берегу, почувствуют запах тухлых яиц. При самом благополучном стечении обстоятельств через сутки две трети моря превратятся в братское кладбище морских организмов. При неблагополучном в братские кладбища превратятся и прибрежные населенные пункты, где обитают организмы уже не морские. В предыдущих двух фразах оценочные прилагательные «благополучное» и «неблагополучное» можно поменять местами, это с какой позиции посмотреть.

Если с позиции человека или группы людей, которые поставят себе целью парализовать ужасом народы сразу полудюжины стран, то надо поменять. Впрочем алчность нефтяных и газодобывающих компаний хуже любого Бена с его Ладаном. Чувствуя, что конец эры углеводородного сырья очень близок, и измеряется парой десятилетий, после чего наступит эра тотальной стагнации, и полного упадка сырьевой экономики, бизнесмены от государства в агонии и в отчаянии кинули на хрен трубы высокого давления для топливопровода прямо по дну Чёрного моря. Большего мракобесия трудно было и ожидать. Это такая одноразовая конструкция выходного дня, ремонтировать и профилактировать которую в условиях взрывоопасного сероводорода не представляется возможным. У всех ещё на памяти пассажирский поезд Адлер-Новосибирск, целиком сгоревший из-за аварии топливопровода. Не надо быть экспертом химиком или физиком, чтобы понять, что произойдёт в случае прорыва топливопровода в глубинных слоях сероводорода Чёрного моря. Без комментариев.

Тысячи бизнесменов, делающих курортные деньги на эксплуатации Чёрного моря, не подозревают о том, что скоро наступит конец их бизнесу, и черноморское побережье из курортной зоны превратится в зону экологического бедствия, опасного для проживания человека. Особенно это относится к черноморскому побережью Кавказа, где по мнению учёных наиболее вероятен выброс в атмосферу большого количества сероводорода. Ещё двадцать лет назад, ознакомившись с выкладками учёных по Чёрному морю, учёные построили график убывания поверхностного слоя воды с 1890 года по 2020 год. Продолжение кривой графика вышло на 15 метров толщины слоя к 2010 году. А оно уже такое отмечено возле Кавказа в 2007 году. Об этом даже сообщалось 30 мая 2007 года по радио в г. Сочи. Были сообщения и о массовой гибели дельфинов в Чёрном море. Да и сами местные люди почувствовали некий мёртвый дух от моря. В районе Нового Афона море уже иное, чем оно было 20-30 лет назад, во второй половине дня вода мутная, жёлтая, мёртвые рыбы и даже мёртвые животные.

Многие бизнесмены поняли всю бессмысленность своих идей участия в инвестировании курортного дела на Черноморском побережье Кавказа. Никто не задумывается о том, что грядёт катастрофа, и она уже не за горами, а совсем рядом. У многих местных жителей чувство, что Олимпиада 2014 пройдёт как прощание неразумного человека с Чёрным морем. Миллионы людей, проживающих на черноморском побережье будут вынуждены переселяться подальше от побережья из-за опасности погибнуть в результате удушья от сероводорода и нехватки кислорода воздуха. А до этого поголовного бегства жителей из городов-курортов могут начаться массовые заболевания жителей прибрежной зоны со смертельными исходами. Наступит конец курортам Чёрного моря! Это будет достойной расплатой людей за их преклонение перед властью Золотого Тельца, за их презрение к природе, за их игнорирование вопросов экологической безопасности. Ведь при разумном подходе к делу, можно обернуть грозящие неприятности на пользу экономике и энергетике.

В воде Чёрного моря содержится серебро и золото. Если извлечь всё серебро, находящееся в воде Чёрного моря, то это составило бы примерно 540 тысяч тонн. Если извлечь всё золото, то это составило бы примерно 270 тысяч тонн. Уже давно разработаны способы извлечения золота и серебра из воды Чёрного моря. Самые первые примитивные установки были основаны на ионитах, особых ионнообменных смолах которые способны присоединять к себе ионы растворённых в воде веществ. Но промышленным способом, по своим особым технологиям, серебро и золото добывают из воды Чёрного моря только Турция, Болгария и Румыния.

Известно, что на глубине ниже 50 метров глубинные слои Чёрного моря являются колоссальным складом сероводорода (около миллиарда тонн). Сероводород это горючий газ, который при сгорании даёт соответствующее количество тепла. Иначе говоря, это топливо, которое можно и нужно использовать. При сгорании сероводорода по реакции: 2Н2S + 3О2 = 2Н2О + 2SO2 выделяется тепло в количестве около 268 ккал (при избытке кислорода). Сравните с количеством тепла выделяющимся при сгорании водорода в кислороде по реакции: H2 + 1/2 O2 >H2O (выделяется около 68.4 ккал/моль). Так как по первой реакции образуется двуокись серы (вредный продукт), то конечно же лучше использовать в качестве топлива водород в составе сероводорода, который можно получить при нагреве сероводорода по реакции:
H2S H2+S3

Для разложения сероводорода требуется его незначительный нагрев. Реакция (3) позволит получать и серу из воды Чёрного моря. Если осуществить реакции по сжиганию сероводорода в кислороде воздуха:
2Н2S + 3О2 = 2Н2О + 2SO2 ,
затем по сжиганию полученной двуокиси серы:
SO2 + ? O2 = SO3 ,

затем по взаимодействию трёх окиси серы с водой:
SO3 + H2O = H2SO4 ,

то как известно можем получить серную кислоту с попутным получением тепла в соответствующем количестве. При производстве серной кислоты выделяется около 194 ккал/моль. Таким образом из воды Чёрного моря можно получать либо водород и серу, либо серную кислоту при попутном получении тепла в соответствующем количестве. Остаётся лишь извлечь сероводород из глубинных слоёв моря. Это поначалу смущает.

Одна из научных разработок исходит из того, что для подъёма насыщенных сероводородом глубинных слоёв воды моря вовсе не надо затрачивать энергию на её перекачку. По данной научной разработке предлагается опустить на глубину до 80 метров трубу с прочными стенками и один раз поднять по ней воду с глубины, чтобы получить в трубе газоводяной фонтан за счет разности гидростатического давления воды в море на уровне нижнего среза канала и давления газоводяной смеси на том же уровне внутри канала (напомним, что каждые 10 метров давление в море повышается на одну атмосферу). При этом приводится аналогия с бутылкой шампанского. Открывая бутылку, мы понижаем давление в ней, из-за чего газ начинает выделяться в виде пузырьков, причём настолько интенсивно, что пузырьки, всплывая, толкают перед собой шампанское. Откачивание первый раз столба воды из трубы - это как раз и будет открывание пробки.

Сообщается, что группой ученых из Херсона ещё в 1990 году был проведен наземный эксперимент, подтверждающий работу такого фонтана, пока не кончится сероводород в море. Удачно закончился и натурный морской эксперимент. Очень показательный пример, когда под угрозой находится существование жизни, планету спасает кучка героев одиночек, которым вдобавок ещё и правительство мешает и вообще все вокруг. А где же спрашивается в это время весь государственный потенциал, с его научной мощью, компьютерами, программами.

Скептики могут легко на пальцах проверить данные, отплыв подальше в море и опустив в воду толстый шланг с грузом на конце. Не рекомендуется только курить в это время, дабы не вышло, как в стихах Чуковского. Многие, наверное, помнят слова стихотворения Корнея Чуковского: "А лисички взяли спички, к морю синему пошли, море синее зажгли". Но мало кто знает, что детские стихи Корнея Чуковского очень внимательно изучают астрологи: как и в катренах Мишеля Нострадамуса, эти стихи содержат массу интереснейших предсказаний. С географической привязкой "места поджога" помог Леонид Утёсов: "Самое синее в мире - Черное море моё!". Это море до недавних времён было практически единственным местом отдыха жителей целой страны - СССР. Даже великий комбинатор, Остап Бендер там отметился в поисках двенадцати стульев. И за малым не поплатился жизнью в Ялте в момент знаменитого крымского землетрясения 1928 года. По "случайному совпадению", в момент землетрясения была гроза. Молнии били куда попало. В том числе в море. И вдруг произошло нечто совсем неожиданное: из воды на высоту до 500-800 метров стали вырываться столбы пламени. Вот такие вот спички и лисички. Химикам известно два типа реакции окисления сероводорода: H2S + O = H2O + S;
H2S + 4O + to = H2SO4.

В результате первой реакции образуется свободная сера и вода. Второй тип реакции окисления H2S протекает взрывоподобно при изначальном термальном толчке. В результате образуется серная кислота. Именно второй ход реакции окисления H2S наблюдали жители Ялты во время землетрясения в 1928 году. Сейсмические толчки всколыхнули глубоководный сероводород к поверхности. Электропроводность водного раствора H2S выше, чем у чистой морской воды. Поэтому электрические грозовые разряды чаще всего попадали именно в участки поднятого с глубины сероводорода. Однако, значительный слой чистой поверхностной воды гасил цепной ход реакции. К началу XX века, верхний обитаемый слой воды в Черном море составлял 200 метров. Бездумная техногенная деятельность привела к резкому сокращению этого слоя. В настоящее время местами его толщина не превышает 10-15 метров. Во время сильного шторма сероводород поднимается на поверхность, и отдыхающие могут ощущать характерный запах.

В начале века река Дон давала в Азово-Черноморский бассейн до 36 км3 пресной воды. К началу 80-х годов этот объём сократился до 19 км3: металлургическая промышленность, ирригационные сооружения, орошение полей, городские водопроводы. Ввод Волгодонской атомной станции забрал ещё 4 км3 воды. Аналогичная ситуация произошла за годы индустриализации и на других реках бассейна. В результате утоньшения поверхностного обитаемого слоя воды, в Чёрном море произошло резкое сокращение биологических организмов. Так, например, в 50-е годы поголовье дельфинов достигало 8 миллионов особей. В наши дни встретить дельфинов в Черном море стало большой редкостью. Любители подводного спорта с грустью наблюдают лишь остатки жалкой растительности и редкие стайки рыб, исчезли рапаны. Мало кто задумывается например, что все продаваемые по побережью Чёрного моря морские сувениры (декоративные раковины, моллюски, морские звёзды, кораллы и прочее) не имеют к Чёрному морю никакого отношения. Эти товары торговцы привозят с других морей и океанов. А в Чёрном море почти исчезли даже мидии. Издревле добываемые осетровые, ставрида, скумбрия, пеламида, исчезли ещё в 1990-х годах как промысловый вид.

Это, пожалуй, самый известный факт о Черном море. В поверхностном, 100-метровом слое Черного моря сосредоточена почти вся его жизнь. Глубже – до глубин свыше 2-х километров, встречаются лишь несколько видов бактерий; ни животных, ни растений там нет, потому что в воде нет кислорода. Эти бактерии, живущие в толще воды и на дне, разлагая останки, падающие с поверхности (есть даже такой термин – трупный дождь), выделяют сероводород. Его источник – серосодержащие аминокислоты, входящие в состав белков.

Источником серы служат (в меньшей степени) и сульфаты морской воды, используемые некоторыми видами бактерий для окисления органики вместо кислорода. Сероводород является ядом для животных и растений – парализует клеточное дыхание в митохондриях.

Сероводород находят в мягких осадках на дне всех морей – туда очень медленно проникает кислород из воды, а процессы бактериального гниения и хемосинтеза с выделением сероводорода идут интенсивно, поэтому сероводород и накапливается в грунте. Нырните глубже, туда, где волны не ворошат грунт, копните дно ладонью, и вы увидите, что желтый песок, разноцветный ракушечник или серый ил уже в нескольких сантиметрах от поверхности имеют одинаковый черный цвет.

Мы наблюдали это, спустившись глубже 40 метров – там, где морской петух прошелся по дну своими «лапками» и обнажил черный ил под серой поверхностью (глава «Жизнь на подводных скалах»). Черный – цвет сульфидов – солей, которые сероводород, как слабая кислота, образует с металлами. Поэтому ракушки в сероводороде чернеют, чернеет и любой металлический предмет. С этим связана одна из легенд о происхождении названия «Черное море»: говорят, людям оно пришло в голову, когда они опустили в море металлический груз на веревке – для измерения глубины. Его подняли на поверхность – он стал совсем черным. Возможно, так все было. Но гипотеза о том, что название «Черное» отражает впечатление средиземноморских путешественников о нашем море во время зимнего шторма, кажется более правдоподобной.

Часто сероводород присутствует и в слабоперемешиваемом придонном слое воды в других морях, особенно в глубоких закрытых бухтах, но Черное море – единственное, где такая гигантская масса воды насыщена этим веществом. Причина здесь в том, что, при сравнительно небольшой площади, Черное море имеет большую глубину; подводные склоны берегов круты – в результате водообмен между глубинными и поверхностными водами недостаточен – кислород не проникает вглубь моря. Иными словами, Черное море плохо перемешивается.

Кислород проникает в воду через поверхность моря – из воздуха; и еще – образуется в верхнем освещенном слое воды (фотическая зона) при фотосинтезе водорослей планктона. Для того, чтобы кислород попал в глубины, море должно перемешиваться – за счет волн и вертикальных течений. А вЧерном море – вода перемешивается очень слабо; нужны сотни лет, чтобы вода с поверхности достигла дна.

Поверхностный слой черноморской воды – до глубины примерно 100 метров – преимущественно речного происхождения. В то же время, в глубины моря поступает более соленая (а значит – и более тяжелая) вода из Мраморного моря – она притекает по дну Босфорского пролива (нижнебосфорское течение) и опускается вглубь. Поэтому соленость придонных слоев черноморской воды достигает 30‰ (грамм соли в литре воды).

Изменение свойств воды с глубиной – не плавное: с поверхности до 50-100 метров соленость меняется быстро – от 17 до 21‰, а уже далее – до дна – увеличивается равномерно. В соответствии с соленостью изменяется и плотность воды.

Температура на поверхности моря всегда определяется температурой воздуха. А температура глубоких вод Черного моря - круглый год 8-9 о С. От поверхности до глубины 50-100 метров температура, как и соленость, меняется быстро – а дальше остается постоянной до самого дна.

Это и есть две массы черноморской воды: поверхностная – опресненная, более легкая и близкая по температуре к воздуху (летом она теплее глубинных вод, а зимой – холоднее); и глубинная – более соленая и тяжелая, с постоянной температурой.

Слой воды от 50 до 100 метров называется пограничным – это граница между двумя массами черноморской воды, граница, препятствующая перемешиванию. Более точное его название – холодный пограничный слой: он всегда холоднее глубинных вод, так как, охлаждаясь зимой до 5-6 о С, не успевает прогреться за лето. Слой воды, в котором резко меняется ее температура, называется термоклином; слой быстрого изменения солености – галоклин, плотности воды – пикноклин. Все эти резкие изменения свойств воды в Черном море сосредоточены в области пограничного слоя.

Расслоение (стратификация) черноморской воды по солености, плотности и температуре – препятствует вертикальному перемешиванию моря и обогащению глубин кислородом. К тому же, вся бурно развивающаяся черноморская жизнь дышит – дышат планктонные ракообразные, медузы, крабы, рыбы, дельфины, даже сами водоросли дышат – потребляют кислород.

Когда живые организмы умирают, их останки становятся пищей для бактерий-сапротрофов. При бактериальном разложении мертвого органического вещества (гниении) используется кислород. С глубиной, разложение начинает преобладать над процессами создания живого вещества планктонными водорослями, а потребление кислорода при дыхании и гниении становится более интенсивным, чем его производство при фотосинтезе. Поэтому 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 производится, а только потребляется; не проникает он сюда и за счет перемешивания – этому препятствует стратификация вод.

В результате, кислорода для жизни животных и растений достаточно только в верхних 150 метрах Черного моря. Его концентрация падает с глубиной, и основная масса живого в море – биомасса Черного моря – сосредоточена выше 100-метровой глубины. Вот так и получается, что 90% водной массы Черного моря – почти безжизненны. Но ведь и в любом другом море или океане почти вся жизнь сосредоточена в верхнем, 100-200-метровом слое воды. Правда, из-за недостатка кислорода и наличия сероводорода в воде, в Черном море отсутствуетглубоководная фауна, это снижает его биоразнообразие еще больше, вдобавок к влиянию низкой солености. Например, нет хищных рыб глубин с огромными зубастыми пастями, перед которыми вывешены светящиеся приманки.

Иногда говорят о том, что сероводород появился в Черном море вследствие его загрязнения, о том, что сероводорода становится все больше, что море на – грани катастрофы... Действительно, переудобрение (эвтрофикация) Черного моря стоком с сельскохозяйственных полей в 1970-80-е годы вызвало бурный рост «сорной» морской растительности – некоторых видов фитопланктона, нитчатых водорослей – «тины», стало образовываться больше органических останков, из которых при гниении образуется сероводород. Но значительных изменений в сложившееся за тысячелетия равновесие этот «лишний» сероводород не внес. И уж точно нет никакой опасности взрыва сероводорода – чтобы образовался пузырь газа, концентрация молекул этого вещества в воде должна быть на порядки больше реальной (8-10 мг/л на глубинах 1000-2000 м, то есть, на 1 молекулу сероводорода там приходится не менее 200 000 молекул воды) – это легко проверить, используя формулы из школьных курсов химии и физики.

Конечно, исследователи рассматривали возможность добычи сероводорода для использования его в качестве топлива. Но сероводород нужно добывать в больших количествах, чтобы со временем очистить Черное море.

Черное море – единственное море, где гигантская масса воды насыщена сероводородом. При сравнительно небольшой площади, Черное море имеет большую глубину. Подводные склоны его берегов круты. Водный обмен между глубинными и поверхностными водами недостаточен. Кислород попросту не проникает вглубь моря. Это значит, что Черное море плохо перемешивается. В нем мало вертикальных течений и требуются сотни лет, для того, что бы вода с поверхности достигла дна.

Вся флора и фауна Черного моря сосредоточены до глубины 100 метров. Далее, на глубине свыше 2000 метров встречаются лишь несколько видов бактерий. Они живут в толще воды и на дне, разлагают останки, падающие с поверхности, и выделяют сероводород. Он создается серосодержащими аминокислотами, входящими в состав белков. Источником серы служат и сульфаты морской воды, которые бактерии используют для окисления органики вместо кислорода.

На глубинах Черного моря свыше 2000 метров разложение мертвых организмов преобладает над процессами создания кислорода планктонными водорослями при фотосинтезе. Гниение выделяет сероводород. Верхний пресный слой воды почти не смешивается с нижним, более соленым. Ядовитый газ по этой причине накапливается на дне Чёрного моря в огромных количествах. Концентрация кислорода в Черном море падает с глубиной стремительно. Получается, что 90% водной массы этого моря – почти безжизненны. При этом иногда сероводород поднимется на поверхность в виде единичных пузырей, убивая на своем пути все живое. Такие пузыри возникают при легком сдвиге земной коры и работе ударной волны от нее, который растрясывает слой сероводорода.

По сути, Черное море представляет собой глубокий резервуар с сероводородом и тонким слоем воды, где обитают все живые организмы. Если этот слой исчезнет, то море может стать взрывоопасным. В прошлом веке слой сероводородной воды поднимался до уровня в 75 метров. Сегодня уровень сероводорода продолжает повышаться и можно ожидать его выбросов в атмосферу при крупных катаклизмах.

Конечно, исследователи рассматривали возможность добычи сероводорода для использования его в качестве топлива. Но сероводород нужно добывать в больших количествах, чтобы со временем очистить Черное море. Примерно 6000 лет назад оно было чистым, и никакого сероводорода в нем не было. Геологи и океанологи считают, что повышение уровня сероводорода – это временное явление. Последние несколько лет количество осадков, выпадавших над акваторией Черного моря уменьшилось, а пресноводный сток снизился. Зато повысился уровень сероводорода. Однако, если осадков будет выпадать больше, пресных стоков в море станет больше, а пресноводный слой увеличится, уровень сероводорода вновь понизится. При этом в Черном море существует так называемый «запирающий слой», который мешает проникновению сероводорода на поверхность. Учёные полагают, что он создан давлением верхних слоёв воды. Если бы эта вода внезапно исчезла, Чёрное море вскипело бы от выделяющегося в виде газа сероводорода.

Черное море представляет собой глубоководный бассейн с относительно крутыми склонами. Профиль, то есть вертикальный разрез Черного моря, показан на рисунке. При рассмотрении этого профиля следует учесть, что для большей наглядности изображения вертикальный масштаб принят значительно крупнее горизонтального, поэтому профиль дна получился крутым, в действительности же дно наклонено не так сильно, как показано на рисунке.

Многие думают, что в Черном море сразу же от берега начинается резкое понижение дна, а там, где ходят хорошо видимые с пляжа глиссеры и катера (примерно в 500-1000 метрах от берега), глубины измеряются уже сотнями метров. Между тем это далеко не так. Линия 100-метровых глубин проходит на расстоянии 200 километров от берега в северозападной части моря, 10-15 километров - в основной части и только в отдельных районах (Крым) - на расстоянии одного километра. Ложе моря в основном ровное, но там имеются небольшие трещины и уступы, есть и возвышенности с очень пологими склонами.

Наибольшая глубина Черного моря 2211 метров. Район максимальных глубин расположен в центральной части моря, несколько ближе к турецким берегам.

На дне Черного моря, в одной из самых глубоких его впадин, так называемой Ялтинской, на глубине свыше 2 километров побывал человек, первое погружение еще прошлом веке (1971 г.) на специальном глубоководном аппарате «Север-2». Длина его - 4 метра, водоизмещение-15 тонн. Аппарат имел экипаж из 4 человек под руководством и при участии М. Н. Диомидова - известного советского конструктора глубоководных аппаратов.

Что же видят акванавты совершая погружения в глубины Черного моря? Только в поверхностном слое - до 100 метров существует жизнь. Глубже в полной темноте под лучами прожектора светятся только органические остатки, медленно опускавшиеся на дно и напоминавшие хлопья снега. Но здесь можно встреть и человеческие творения - затонувшие корабли различных эпох покоятся во мраке глубин.

Различают два типа структуры земной коры - океанический и материковый. В океане под слоем воды лежит слой осадков, которые там постепенно накапливаются, толщина этого слоя от 2 до 5 километров. Затем идет базальтовый слой такой же толщины и, наконец, магма, которая выходит на поверхность при извержениях вулканов. Под материками нет осадочного слоя, но зато базальтовый слой там толще, до 20 километров, и, кроме того, присутствует еще один слой - гранитный, толщиной 10-15 километров, расположенный выше базальтового.

Под Черным морем строение земной коры напоминает океанское, но слой осадочных пород там более 10 километров, то есть толще, чем в океане, а слой базальтов имеет толщину 10-20 километров (меньше, чем под материками, но больше, чем под океанами). Гранитный слой проходит только у берега.

Поскольку известно, что в геологическом отношении Черное море - молодое, то строение земной коры под ним позволяет подтвердить одно из противоположных друг другу предположений об образовании материков и океанов. Одни ученые считают, что океаны образовались прежде материков, что первичный тип земной коры был базальтовый, поэтому в океане эти породы залегают неглубоко. Затем по трещинам поступала гранитная магма, которая образовала материки. Другие ученые придерживаются противоположного взгляда. Они считают, что моря более современны, чем материки. Эта точка зрения подтверждается и океаническим строением дна «молодого» Черного моря. Если бы материки были моложе океанов, то под Черным морем, так же как и под другими внутриматериковыми морями, располагался бы большой слой гранитов.

Теперь, побывав под дном Черного моря, поднимемся выше и познакомимся с составом грунтов, покрывающих сверху его дно. Грунты Черного моря образовались в результате взаимодействия трех основных факторов: разрушения берегов, выносов рек и отложений органических остатков. Прибрежные грунты состоят из гальки, гравия, песка, алеврита (очень мелких частичек). Дно на глубине от 20 до 150 метров покрыто илами со створками раковин мидий и фазеолин. Глубоководные илы - глинистые и известковые. Дно на глубине от 200 до 1500 метров покрыто темными (серыми, бурыми, коричневыми) илами.

Побывав на дне моря, поднимемся еще выше и познакомимся с рельефом дна вблизи берегов моря. Прежде чем давать общую характеристику прибрежных участков дна Черного моря, необходимо остановиться на той огромной роли, которую в их изменении играют волны. На рисунке показано пунктиром, каким был первоначальный профиль берега. Морские волны срезали часть его, образовав крутой уступ, или клиф, грунт при этом опустился вниз по склону, создав здесь отложения, а часть грунта под воздействием волн передвинулась вдоль берега. Таким образом, разрушительная и созидательная деятельность волн в зоне прибоя существует одновременно.

Перейдем теперь к характеристике дна отдельных районов Черного моря.

Харктеристика дна

Берега северо-западной части отмелые, на западном берегу Крыма также имеются обширные песчаные пляжи. У южного берега Крыма пляжи маленькие, так как там скалы сложены из очень прочных пород, которые не смогла разрушить даже тысячелетняя работа моря. Например, скала «Монах» стояла у Симеиза несколько столетий, и лишь в 1927 году ее разрушило землетрясение.

Интересной особенностью кавказского берега являются огромные выступы, например, у Пицундского и Сухумского мысов. Их основание лежит на глубине до 200 метров. Они образовались в процессе накопления грунта, который выносится реками в море, а затем движется под действием волн вдоль берега. Подходя к выступам, наносы сваливаются в море, постепенно наращивая мысы. Особенность Кавказского и Анатолийского берегов моря - наличие погруженных дельтовых выступов рек, образующих подводные отмели, таких ка Гудаутскуя.

Не менее интересной особенностью являются каньоны - глубокие долины с относительно крутыми склонами, идущие от берега в море и по его дну. Каньоны находятся против устьев рек Колхиды - Ингури, Хоби и Риони, Уклон их склонов достигает иногда 25 градусов (400 м/км), а продольный уклон 12 градусов (200 м/км). Каньоны простираются до глубины 1000 метров. Ученые многих стран работают над выяснением загадки происхождения каньонов (такие формы рельефа есть и вблизи Калифорнии и против устьев африканских рек).

Возможно, это ложбины протекавших здесь рек, которые были затоплены лри подъеме уровня Мирового океана (на сотни метров), вызванном таянием льда после последнего оледенения. Возможно, каньоны - трещины земной коры, образовавшиеся при землетрясениях. Может быть, каньоны образовались в результате размыва дна артезианскими источниками.

В массовой печати появились сообщения о возможности взрыва серо­ водорода в Черном море. Правомерны ли подобные утверждения и что надо предпринять для уменьшения количества сероводорода в глубинных и поверхностных слоях воды? Эти вопросы обсуждаются в публикуемой ниже статье.

В. И. БЕЛЯЕВ, Е. Е. СОВГА

СЕРОВОДОРОД В ЧЕРНОМ МОРЕ НЕ ВЗОРВЕТСЯ

В 1890 г. русская океанографическая экспедиция, работавшая под руко­водством академика, обнаружила в глубинах Черного моря заметную концентрацию растворенного сероводорода - ядовитого газа с запахом тухлых яиц. Как показали дальнейшие исследования, этот газ присутствует на всей глубинной акватории Черного моря, приближаясь к поверхности примерно на 100 м в центральной части моря и на 150-250 м у берегов. Такое различие в положении верхней границы сероводородной зоны обусловлено спецификой циркуляции водных масс, при которой на­блюдается подъем воды (апвеллинг) в центре моря и их опускание (за­глубление) на его периферии.

Черное море - единственное на земном шаре, в котором сероводородом постоянно заражены огромные массы воды. В морях и океанах имеются участки, где сероводородное заражение возникает периодически или даже сохраняется в течение года, например в норвежских фиордах и впадине Карьяко в Карибском море. В океанах временами появляются обширные глубинные анаэробные водные массы, зараженные сероводородом. Они ми­грируют по акватории, иногда вторгаются в шельфовые области, что па­губно сказывается на состоянии прибрежных экологических систем. Так, в начале 50-х годов в заливе Уолфиш-Бей (Атлантическое побережье юго-западной Африки) апвеллинги вынесли к поверхности образовавшуюся в глубине водную массу, содержащую сероводород. Наблюдалась массовая гибель рыбы, на побережье до 40 миль в глубь материка отмечался запах

© БЕЛЯЕВ Валерий Иванович- академик АН УССР, председатель Комиссии АН УССР по проблемам Мирового океана. СОВГА Елена Евгеньевна - кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Морского гидрофизического института АН УССР.

В . И . Беляев , ЕЕ . Совга

сероводорода, что вызвало беспокойство населения. Водные массы, зараженные сероводородом, систематически вторгаются на шельф Аравий­ского моря - в северо-западной части Индийского океана. При этом также происходит массовая гибель рыбы. Локальные образования сероводорода регистрируются в Каспийском море и даже в мелководном Балтийском.

В геологической истории Черного моря образование сероводорода всегда связывалось с проникновением через пролив Босфор более соленых средиземноморских вод в глубинные слои Черного моря. Вместе с тем в море поступает и значительный объем речного стока, в результате чего между распресненными поверхностными и солеными глубинными водами возникает резкий скачок плотности - галоклин. Изменчивая циркуляция водных масс сдвигает галоклин: то поднимает его ближе к поверхности, то опускает в глубину. Как правило, верхняя граница сероводородной зоны начинается сразу же под галоклином, затрудняющим приток в эту зону кислорода из верхних слоев. В ходе климатических колебаний уровня океана связь Черного моря со Средиземным через пролив Босфор то нарушалась, то вновь возобновлялась. Последний раз она восстановилась примерно 6- 7 тыс. лет назад. За это время в Черном море сформировалась глубинная толща вод, содержащая сероводород. Она занимает около 90Х объема моря.

Известны три главных источника появления сероводорода в водоемах Земли. Во-первых, он образуется за счет восстановления присутствующих в воде сульфатов при бескислородном разложении органических веществ. Разложение осуществляется с участием анаэробных сульфатредуцирующих бактерий, которые используют кислород сульфатов в процессе своей жизнедеятельности, высвобождая сероводород. Во-вторых, этот газ возни­кает при гниении органических веществ, содержащих серу. И в-третьих, он может поступать из земной коры через расщелины морского дна и с гидро­термальными водами.

Обобщение материалов исследований сероводородной зоны Черного моря выполнил известный океанолог . Он проанализиро­вал весь имевшийся по данному вопросу материал вплоть до 1965 г., то есть до развития процесса эвтрофирования моря, распространившегося ныне на всю его акваторию. предположил, что если увеличится поступление органического вещества в Черное море (например, вследствие усиления его биологической продуктивности или большого притока мало­стойких органических соединений, попадающих в море с речными водами), то изменится химический состав моря. Следствием этих изменений будут возможные локальные поднятия верхней границы глубинной сероводород­ной зоны, то есть поднятие "границы жизни" в море.

Ныне эти предположения начинают оправдываться. По данным, полу­ченным за последние полтора десятилетия, экологическая обстановка на Черном море ухудшилась. Не только в прибрежных, но и в открытых водах моря обнаружен избыток органического вещества. Изменилась и структура биологических сообществ: практически исчезли крупные рыбы-хищники, сократилось поголовье дельфинов, необычно размножились медуза-ауре-лия и микроводоросль ночесветка, уменьшились придонное поле водо­росли филлофоры и колонии мидий в северо-западной мелководной части моря, где летом теперь часто появляются обширные заморные зоны. Ясно,

что подобная ситуация рано или поздно должна отразиться на балансе сероводорода в море. Но в какой мере этот баланс определяется влиянием природных, а в какой антропогенных факторов - пока достоверно неиз­вестно. Ответ на вопрос может быть получен только в результате длительных наблюдений за сероводородной зоной моря. Решение этой междисциплинарной проблемы потребовало привлечения специалистов различного профиля: гидрофизиков, гидрохимиков, гидробиологов , а так­же специалистов в области математического моделирования экологических систем.

В 1984 г. состоялся рейс научно-исследовательского судна "Витязь" Института океанологии им. АН СССР. Его участники иссле­довали область верхней границы сероводородной зоны с помощью под­водного аппарата "Аргус". Изучались особенности распределения хими­ческих соединений в слое контакта кислородной и сероводородной зон, где происходит окисление сероводорода. Визуально -наблюдались рыбы и другие организмы, проникающие в эту зону .

В 1985-1986 гг. проводились работы по межведомственной программе Академии наук Украины "Исследование динамики сероводородной зоны Черного моря с целью разработки методов и средств предотвращения негативной перестройки его экологической системы". В рамках данной программы осуществлено шесть комплексных экспедиций на судах "Михаил Ломоносов", "Академик Вернадский", "Профессор Колесников" и др. В ходе экспедиций, работавших во все сезоны года, выполнено 430 глубоководных станций. Для обнаружения возможных геологических источников серово­дорода в Черном море отбирались пробы глубинной воды на расстоянии 5-10 м от дна, а также пробы донных отложений. Измерялись не только концентрации сероводорода и кислорода, но и содержание серы в других формах (тиосульфаты, сульфаты), брались пробы фито-, зоопланктона, бак­терий, хлорофилла, определялись оптические и гидрологические ха­рактеристики.

Исследование сероводородной зоны продолжалось и после завершения этой программы. Во всех экспедициях отбор проб глубинной воды осу­ществлялся с пространственным интервалом 30 миль батометрами зон­дирующего комплекса МГИ-4102 (Исток) с дискретностью измерений по вертикали 5-10 м в зоне взаимодействия кислорода и сероводорода. Из­мерение содержания сероводорода в пробах глубинной морской воды - непростая задача. Концентрации сероводорода в этих пробах малы, и он быстро окисляется при случайном контакте с кислородом воздуха. Поэтому при отборе проб глубинной воды, содержащей сероводород и другие восстановленные формы серы, обеспечивалась их полная изоляция от атмосферы.

В результате экспедиционных исследований определена межсезонная и внутрисезонная изменчивость границы сероводородной зоны на протя­жении года. Ближе всего к поверхности (70-90 м) верхняя граница зоны находится весной в районе единого циклонического круговорота в центре моря. Летом и осенью при наличии двух стационарных циклонических круговоротов в их центре глубина границы сероводорода составляет 95- ПО м. На периферии круговоротов во все сезоны отмечено заглубление границы до 150-190 м. Данные о межгодовой изменчивости границы серо-

водородной зоны сильно зависят от длительности временного интервала. Так, судя по оценкам изменения положения этой границы за довольно длительный период (около 60 лет), ее средняя глубина мало изменялась . Но внутри этого отрезка времени были периоды как поднятий, так и за­глублений верхней границы сероводородной зоны. В 1984-1986 гг. отме­чена тенденция ее поднятия, а затем, вплоть до 1990 г. - незначительное заглубление. Академик Т считает, что на фоне регистри­руемых межгодовых вариаций не наблюдается постоянное однонаправлен­ное изменение положения границы сероводородной зоны . Этот вывод совпадает с мнением большинства специалистов, изучающих данную про­блему. Самое высокое положение границы сероводородной зоны за всю историю изучения Черного моря отмечалось весной 1988 г., когда серо­водород был зафиксирован на глубине 70 м в центре единого цикло­нического круговорота . Но такое поднятие оказалось кратковременным. Когда спустя 20 дней в этот район вернулось научно-исследовательское судно, глубина отбора проб воды, соответствовавшая появлению серо­водорода, составила уже 90-95 м. Такие локальные поднятия не стабильны во времени и пространстве и, как правило, вызваны кратковременными активными синоптическими возмущениями.

Следует подчеркнуть, что самое понятие "верхняя граница серово­дородной зоны" довольно условно, оно определяется множеством трудно контролируемых факторов. Верхняя граница - это глубина, на которой в соответствии с принятой методикой обнаруживается присутствие в пробах воды сероводорода (концентрация порядка 0,1 мл/л). Кстати, более чувствительная методика измерений выявляет следы сероводорода в Чер­ном море и на более высоких горизонтах, вплоть до поверхности. Положение верхней границы зависит от скорости реакции окисления сероводорода, скорости доставки (благодаря вертикальному водообмену) кислорода из верхних и сероводорода из нижних слоев в промежуточный слой, где происходит окисление. Наконец, верхняя граница серово­дородной зоны может перемещаться вместе с водой при возникновении вертикальных течений. Помимо медленных, климатических изменений вертикальной циркуляции в море, как уже отмечалось, наблюдаются быстрые вертикальные подъемы и опускания вод, связанные с вихревыми движениями. Интенсивность этих движений обусловлена активностью атмосферных процессов. Поэтому весьма трудно, не располагая данными достаточно длительных наблюдений, определить, чем обусловлены каждый раз аномальные вертикальные подъемы границы сероводородной зоны: интенсификацией атмосферных процессов, усилением образования или ослаблением окисления сероводорода. Процессы образования серово­дорода связаны с деятельностью бактерий, которая также зависит от климатологических факторов, включая солнечную активность.

С точки зрения математической статистики, чтобы получить вывод о тенденции изменения положений верхней границы сероводородной зоны, необходимо определить средние значения характеристик нестационарных случайных полей по относительно малой выборке наблюдений. Это обсто­ятельство сводит задачу по динамике верхней границы лишь к оценке тенденций ее вертикальных смещений.

Специалисты, изучающие сероводородную зону в Черном море, судят о ее

Сероводород в Черном море не взорвется 51

поведении по данным независимых наблюдений многих процессов в море (физических, химических, биологических), причем натурные наблюдения сочетаются с численными экспериментами на математических моделях. Для правильного понимания поведения сероводородной зоны требуются на­дежные представления о ее происхождении. Экспедиционные исследования указывают на сульфатредукцию как основной процесс восполнения серо­водорода в Черном море. При этом главными причинами существования здесь сероводородной зоны считаются плотностная стратификация, за­трудняющая вертикальный обмен, и большой биогенный сток с побережья в расчете на единицу площади моря. Оба эти фактора обеспечивают интен­сивную сульфатредукцию, приводящую к образованию сероводорода в глубинной анаэробной зоне. Экспедиционные данные подтверждают оча­говый характер сульфатредукции, причем расположение этих очагов приурочено к местам поступления мертвого органического вещества с шельфа.

Вместе с тем оба упомянутых фактора находятся под сильным антро­погенным прессом. Так, зарегулирование стока рек уменьшает объем пресных вод, поступающих в верхний слой моря, выравнивает страти­фикацию и может улучшить вертикальный водообмен. Усиление биогенного стока в результате промышленных, бытовых и сельскохозяйственных загрязнений вызывает увеличение продукции мертвого органического вещества, стимулирующего процесс сульфатредукции и восполнение в море сероводорода. Одновременно в аэробной зоне тратится кислород на разложение дополнительных количеств органического вещества, что снижает возможность быстрого окисления сероводорода в случае его локальных подъемов. Поскольку большая часть органического вещества образуется в Черном море на шельфе, экосистема последнего в зна­чительной степени определяет состояние сероводородной зоны в глу­боководной части моря.

По приближенным оценкам, за счет антропогенных загрязнений в Черном море уже сегодня может возникнуть дополнительное количество серо­водорода, сравнимое с тем, которое образуется естественным путем. Уве­личение запаса сероводорода в глубинных водах повышает вероятность его вторжения в кислородную зону, сопровождающегося губительным воздействием на обитающих в ней рыб, водоросли и моллюсков. Повышается опасность выхода сероводорода и непосредственно на поверхность моря в прибрежных зонах курортного водопользования. Хотя эти явления могут быть кратковременными, достаточно редкими (как ураганы в атмосфере) и происходить при определенных гидрологических и метеорологических условиях, они достаточно неприятны. Как ни мала концентрация серово­дорода в глубинной черноморской воде, в контакте с воздухом он издает вполне заметный запах. Ощущение его уже означает превышение концен­трации сероводорода в воздухе выше порога безопасности для людей. Пока такие явления в курортных зонах Черного моря не отмечались. Однако назрела необходимость в создании постоянной службы наблюдений за концентрацией сероводорода в Черном море, чтобы вовремя предупреж­дать население об аномальном подъеме сероводородных вод, информи­ровать о правилах поведения в таких ситуациях.

Опасения специалистов о негативных последствиях развития сероводо-

родной зоны в условиях антропогенного загрязнения, по всей вероятности, спровоцировали появление в массовой печати статей о возможности взрыва сероводорода в Черном море. Чтобы предотвратить катастрофу, предла­галось "просто" извлекать сероводород из откачиваемой глубинной воды. Высказана идея о том, что при сжигании сероводорода можно получать энергию и товарную серу, построив для этой цели на берегу Черного моря химический комбинат.

Следует отметить, что растворенная газообразная фаза сероводорода в Черном море составляет в расчете на одну тонну морской воды всего 0,24 г-на глубине 300 м, 1,2 г - на глубине 1000 м и до 2,2 г - у дна. на глубинах около 2000 м. Сероводород обладает большой растворимостью: даже при атмосферном давлении можно растворить до 12 кг в 1 т воды, а в глубинных водах, находящихся под давлением порядка 200 атм, - во много раз больше. Таким образом, концентрация поднятого на поверхность глу­бинного сероводорода составляет менее 0,0001 доли насыщающего зна­чения. При таких малых концентрациях газа говорить о возможности вы­хода его в пузырьках из раствора в результате встряхивания не при­ходится.

Тем не менее при незначительной концентрации сероводорода общее его количество, ежегодно образуемое в черноморском бассейне естественным путем, порядка 107- 10е т, а может быть и более. Точной величины мы не знаем, но есть все основания считать, что она переменная, изменяющаяся в широких пределах вместе с изменением положения верхней границы серо­водородной зоны. Чтобы окислять такое количество сероводорода, нужно создать гигантскую промышленную установку, через трубы которой одно­временно прокачивать глубинную воду в количестве, равном нескольким стокам таких рек, как Волга или Дунай. Даже при идеальной экологической чистоте основного производства серы, строительство столь масштабного промышленного комплекса в курортной зоне Черноморского побережья не обойдется без негативных последствий для окружающей среды. Не слу­чайно здесь запрещено возводить промышленные предприятия. В то же время мы не можем надежно рассчитать воздействие этой установки на сероводородную зону моря, гарантировать успех ее работы и оценить отда­ленные экологические последствия.

В абсурдности предложений об откачке глубинного сероводорода про­глядывает порочная, практиковавшаяся в нашей стране, концепция исполь­зования водных ресурсов. В ней практически игнорировался тот факт, что водоемы - это не просто водные массы, а сформировавшиеся в результате длительной эволюции экологические системы - своеобразные природные фабрики, на которых трудятся живые организмы, преобразуя энергию Солнца в продукты, непосредственно потребляемые человеком - рыбу, моллюсков, ракообразных. Осуществление этой концепции природополь­зования привело к гибели экосистемы рек, озер, внутренних морей. В нашей стране потеряны огромные ресурсы ценнейшей рыбы, которую раньше получали из рек и озер, Черного и Азовского морей. Вместе с тем су­ществовала возможность путем осторожного, тщательно обоснованного поэтапного гидротехнического и гидромелиоративного обустройства этих водоемов многократно усилить их природную способность производства рыбы и других "даров природы". К сожалению, у рек энергия взята таким

Сероводород в Черном море не взорвется 53

способом, при котором были разрушены их экосистемы. С помощью этой энергии получены металлы, из них построены суда, которые отправились "за хеком" в дальние моря...

Реальнее воздействовать на сероводородную зону Черного моря, предотвращая загрязнение вод, которые поступают с береговым стоком. Важно не смешивать отходы разного происхождения, тогда их можно непосредственно на каждом производстве пропускать через специали­зированные установки утилизации. Ведь в принципе не существует отходов, не являющихся сырьем для какого-нибудь производства. Все это стоит дополнительных затрат, но только так можно обеспечить чистоту рек, озер, воздуха, при этом и море станет чистым и само справится со своими проблемами, как оно справлялось с ними свыше 7 тыс. лет.

Безусловно, нельзя категорически возражать против предложений о добыче тех или иных веществ из морской воды, в том числе и серы. В морской воде сероводород присутствует не только в свободном, но и в связанном состоянии, в составе гидросульфидов (солей). С учетом по­следних 1 т глубинной воды содержит 9-12 г сероводорода и его со­единений. Отметим для сравнения, что в 1 т каменного угля может быть от двух до 80 кг серы. При сжигании такого угля образуются ядовитые оксиды серы, отравляющие окружающую среду. Поэтому прежде всего нужно решить задачу извлечения серы из каменного угля. Тем не менее ее добыча из черноморской воды, возможно, когда-нибудь окажется целесообразной. Но поскольку Черноморское побережье - всесоюзная здравница, планы со­здания здесь очередных промышленных гигантов затрагивают общенарод­ные интересы и должны уже на уровне идей подвергаться тщательной эко­логической экспертизе и широкому общественному обсуждению Разу­меется, при нынешнем состоянии культуры производства такие проекты вредны.

Свое утверждение о возможности взрыва сероводорода в Черном море авторы статей, опубликованных в массовой печати, основывают на све­дениях о пламени, появлявшемся во время землетрясения 1927 г. над по­верхностью моря, напротив юго-западной части Крыма. Приводятся сви­детельства очевидцев этого явления. Однако полностью игнорируется тот факт, что оно изучено и результаты исследований опубликованы в научной печати. В Крыму в то время работала экспедиция под руководством. Ее участники немедленно вышли на катере в море, взяли пробы воды, обследовали дно и установили, что произошел выброс газо­образных углеводородов с примесью сероводорода из земных недр. Иными словами, "сработали" грязевые вулканы на дне моря. Таким образом, растворенный в глубинных водах сероводород никакого отношения к пламени, вспыхнувшему над морем в 1927 г., не имел.

Итак, естественная сероводородная зона, вероятнее всего, сама по себе никому не угрожает. В то же время это не мертвая вода, а насыщенная жизнью бактериальная экологическая система, хорошо сбалансированная по своим функциям с аэробными экосистемами моря. Ее бактериальное население обеспечивает круговорот углерода и биогенных веществ ничуть не хуже, а возможно, даже лучше, чем глубинные экосистемы морей без сероводорода.

Всем известна роль почвы: не будь ее, поверхность Земли быстро по-

Биосфера" href="/text/category/biosfera/" rel="bookmark">биосфере и прекратилась бы сама жизнь. В морях роль почвы выполняют глубинные экосистемы, а в Черном море - экосистема серо­водородной зоны, обеспечивая весьма высокую потенциальную био­логическую продуктивность черноморского шельфа. К сожалению, этот природный потенциал сейчас слабо реализуется, так как экосистемам бухт, лиманов, прибрежных акваторий, где рыба нерестилась или зимовала, нанесен тягчайший удар хозяйственной деятельностью человека. Пред­ложение уничтожить сероводородную зону, разрушить ее экосистему, выглядит так же, как предложение сжигать украинский чернозем для получения электроэнергии.

Сероводородная зона имеет сложную вертикальную структуру. На каждом "этаже" обитает свой вид бактерий, выполняющие определенную функцию, в том числе создающих биомассу за счет энергии сероводорода. Разрушение этой зоны путем грубого вмешательства довершит разрушение экосистемы Черного моря и в конечном счете приведет к экологической катастрофе. Это соображение высказывается на тот случай, если кому-нибудь в будущем придет идея построить на берегу Черного моря несколько атомных станций и с их помощью добывать серу из черно­морского сероводорода.

Загрязнения, поступающие в море, производят массированное комбини­рованное действие. Смываемые с полей ядохимикаты убивают зоопланктон и рыбу, а удобрения способствуют массовому размножению одноклеточных водорослей. Из-за гибели зоопланктона и рыб водоросли некому поедать, они отмирают и гниют, поглощая кислород. Это приводит к гибели остав­шегося зоопланктона, рыб и других водных животных. На шельфе Черного моря образуются обширные бескислородные "заморные" зоны. Иногда они охватывают почти всю северо-западную акваторию. В их бескислородной среде образуется сероводород, поднимающийся к поверхности моря. Этот сероводород, обусловленный загрязнениями, не имеет никакого отношения к глубинному. Однако уничтожение человеком кислорода в поверхностных слоях моря создает условия и для локального поднятия глубинного сероводорода с вертикальными струями в центрах вихревых движений. По мнению, возникновение заморных зон связано с со­стоянием вертикального водообмена, который, в свою очередь, обусловлен общей погодной ситуацией. Подобные ситуации повторяются с перио­дичностью солнечной активности - примерно через 11 лет. Последний раз сильные заморы в Черном море наблюдались в 1983 г. В связи с тем, что загрязнение моря за истекшие годы резко возросло, становятся еще более вероятными сильные заморы, образование сероводорода и выходы его на поверхность в прибрежных водах в летние месяцы (июль-август) 1991 - 1995 гг., при очередном возникновении погодной ситуации, способствую­щей заморам. Наибольшая их вероятность приходится на 1994 г.

Борьба с загрязнением моря способствует не только восстановлению его рыбных запасов, целебных рекреационных свойств вод, выводу прибрежных территорий из состояния экологического бедствия, но и предотвращению локальных катастроф, связанных с образованием сероводорода в при­брежных морских водах. Подчеркнем еще раз; загрязнение моря создало вполне реальную опасность локальных выходов сероводорода на по-

Сероводород в Черном море не взорвется 55

верхность моря и в атмосферу у его берегов. Места выходов определяются погодной ситуацией и заранее не предсказуемы. Подобные катастрофы непосредственно не связаны с глубинной сероводородной зоной, поэтому откачка из нее сероводорода не сможет их предотвратить.

В настоящее время проводятся теоретические исследования взаимодей­ствия кислорода и сероводорода в водах Черного моря с целью установ­ления механизмов, обусловливающих динамику верхней границы серо­водородной зоны . На моделях установлены основные зако­номерности поведения этой границы в зависимости от характеристик вертикального обмена и мощности источников кислорода и сероводорода. Анализ процессов формирования вертикального распределения кислорода и сероводорода в Черном море, выполненный разными авторами, показал, что основное влияние на концентрацию кислорода и сероводорода на различных глубинах оказывает зависимость коэффициента турбулентной диффузии от глубины. Уменьшение этого коэффициента практически до нуля в области галоклина вызывает снижение потока кислорода в сероводородную зону. Увеличение мощности источников на порядок и даже два порядка приводит к незначительному поднятию ее верхней границы. Эти закономерности качественно хорошо согласуются с данными экспедиционных наблюдений.

В Академии наук Украины разработана модель бактериальной эко­системы сероводородной зоны Черного моря }