Альманах "Эврика"-84
Шрифт:
Таких зон несколько. В Тихом океане это район Алеутских островов и Куросио, делающие погоду на Северо-Американском континенте. В Атлантике тепло, запасенное океаном, «выбрасывается» в атмосферу в районе Ньюфаундленда и Исландии. Есть два «котла» в тропиках. Но главный «котел» — это зона Бермудского треугольника. Энергообмен в этой зоне за несколько месяцев вперед определяет погоду на Европейском континенте и даже за Уралом.
В этих энергоактивных зонах и должна проводиться программа «Разрезы» — сбор экспериментальных данных о температуре воды, ее теплоза-пасе и переносе тепла течениями в различных слоях океана. Океан как бы разрезается исследователями либо в меридиональном направлении, либо по широте, и толща его «прощупывается»
Советскими учеными разработаны меры контроля за чистотой океана.
По предварительной оценке ученых, ежегодная биологическая продуктивность океана снизилась за последние десятилетия более чем на 20 миллионов тонн биомассы. Это прямой и весьма ощутимый результат его загрязнения современной индустрией. Практически в любой точке от Арктики до Антарктики в морской воде и в организмах обитателей моря можно обнаружить искусственные радиоизотопы, хлорорганические вещества типа ДДТ, нефть и нефтепродукты, тяжелые металлы и другие следы человеческой активности. Причем максимальное содержание вредных примесей отмечено в поверхностных и прибрежных водах, то есть в наиболее обитаемых экологических зонах моря.
Если так пойдет дальше, то изменения в химическом составе морской среды, который сформировался миллионы лет назад и к которому в процессе эволюции адаптировался животный и растительный мир океана, станут необратимыми, что влечет за собой трудно предсказуемые последствия.
Можно ли остановить загрязнение Мирового океана?
Чисто практическая сторона дела ясна: совершенствование технологии очистки сточных вод, создание бессточных производств и т. п. Но ясно и другое — требовать абсолютной чистоты морских вод нереально. До определенного предела любое загрязнение допустимо и не наносит ущерба ни человеку, ни водным организмам. Но каков этот предел?
Специалистам Всесоюзного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии удалось обосновать с биологической точки зрения предельно допустимые концентрации наиболее распространенных из загрязняющих море веществ. Эти нормы станут надежным ориентиром для проектирования очистных сооружений и контроля за состоянием морей и океанов.
Кроме того, была разработана система морских токсикологических биотестов, культивируемых в лаборатории морских организмов, быстро реагирующих на загрязнение среды. Это мелкие виды и формы планктона: микроскопические рачки, икра рыб, одноклеточные водоросли. Апробированные непосредственно на очистных сооружениях биотесты на планктоне показали себя чрезвычайно перспективными для решения практических вопросов охраны морей от загрязнения. Благодаря высокой чувствительности и быстроте получения результатов с помощью этих биотестов удается быстро получить картину изменения токсичности стоков на разных стадиях их переработки и давать рекомендации по повышению эффективности очистных сооружений.
Внедрение этих методов в практику постоянного биотестирования в ряде отраслей позволит значительно сократить объем аналитического контроля стоков на производстве и намного повысит контроль за состоянием сточных вод, поступающих в морские водоемы.
Эти же биотесты позволяют проверять на токсичность препараты, предназначенные для удаления нефтяной пленки с поверхности моря. Планктон безошибочно «указал» на наиболее безопасные из них с экологической точки зрения.
Живое начало океана — планктон — станет стражем чистоты вод, сбрасываемых с континентов в моря.
Есть такая идея: часть Берингова пролива, соединяющего Северный Ледовитый океан с Тихим, перегородить густой сетью с крупными отверстиями для прохода рыбы.
«Зачем же нужна такая сеть?» — спросите вы. Чтобы ловить. Только не рыбу, а ценные вещества, растворенные в морской воде. На первый взгляд этот проект выглядит фантастическим. И тем не менее ученые не сбрасывают его со счетов: слишком заманчивы перспективы использования минеральных богатств океанов.
На счету Мирового океана — две трети поверхности Земли и практически неисчерпаемые запасы чуть ли не всех видов сырья. Так, в океанской воде растворены 2 100 000 миллиардов тонн магния, 600 000 миллиардов тонн калия, 100 000 миллиардов тонн брома. Есть в ней и золото, и серебро, и уран, и многие редкоземельные элементы. Но до сих пор на долю океана приходится всего 2 процента мировой добычи минерального сырья. Причем лишь поваренную соль добывают из морской воды в более или менее серьезных количествах — около 6 миллионов тонн в год.
Почему же, несмотря на дефицит сырья в мире, человек не использует богатства океана? Ответ прост: в среднем в литре морской воды содержатся буквально микрограммы нужных веществ. И чтобы «сложить» их в необходимые промышленности десятки и сотни тонн, при любом способе извлечения надо перекачать гигантские водные массы. Более того, сложность не только в том, чтобы извлечь растворенные вещества, но и вернуть океану «живую» воду.
В свете последних исследований и разработок наиболее перспективными представляются два способа извлечения ценных веществ из морской воды, один из которых — биологический. Известно, что клетки растений и животных могут запасать значительные количества микрокомпонентов, в частности, извлекая их из океанской воды. Например, по сравнению с водой морские растения содержат в тысячи раз больше хрома, марганца, цинка, серебра, редкоземельных и других элементов. Но особого внимания среди растительных организмов заслуживают такие простейшие, как, скажем, фитопланктон, который быстро размножается простым делением и для своего развития требует лишь минеральных питательных веществ и солнечного света.
Когда водоемы «зацветают», содержание фитопланктона в таких районах, как мелкое Азовское море, достигает довольно большой величины — уже сотен миллиграммов на литр. Причем извлекать его можно практически в любых количествах: в избытке планктон вреден, так как при отмирании и разложении его резко ухудшается качество воды. С этой же точки зрения биологи рекомендуют изымать из водоемов и излишки водорослей, которые также накапливают многие металлы.
Правда, на пути практического использования биологических методов концентрирования есть еще немало нерешенных проблем. Надо научиться управлять развитием фитопланктона в определенных районах океана, создать технику для его извлечения и переработки. А может быть, и вывести новые простейшие организмы с повышенной «жадностью» к тем или иным веществам.
По своему принципу более прост в реализации второй метод — сорбционный. Суть его состоит в том, что вода прокачивается через своеобразные фильтры из особых веществ — сорбентов, которые «притягивают» растворенные в ней соли. Процесс этот достаточно прост и хорошо отработан. Но камень преткновения и здесь тот же: перекачка воды. И поэтому пока этот способ рассматривают лишь как возможный источник получения урана.
Повышенный спрос на последний связан со стремительными темпами роста мощностей ядерной энергетики. Если в 1978 году атомным электростанциям мира потребовалось 32 тысячи тонн урана, то к 1990 году, судя по прогнозам, эта цифра превысит 100 тысяч тонн. Сколько их может «поставить» океан, если известно, что в кубометре морской воды содержится от 2 до 4 миллиграммов урана? А всего в морях и океанах его содержится около 4 миллиардов тонн — почти в 3 тысячи раз больше «сухопутных» запасов капиталистических и развивающихся стран, которые экономически выгодно разрабатывать.