Технопарк юрского периода. Загадки эволюции
Шрифт:
В ломких литосферных плитах (именно в них всегда и происходят землетрясения; глубокофокусные «мантийные» землетрясения трассируют погрузившиеся в мантию и еще не растворенные ею языки литосферы) каменное течение происходит с накоплением и разрядкой напряжений, то есть со сколами, срывами. Накапливаются напряжения - и разрешаются бурно, толчками.
Когда подобное напряжение достигает критического рубежа, достаточно ничтожного импульса, чтобы привести в движение громоздкую машину тектонических процессов. Принцип триггера... Слабый щелчок курка вызывает выстрел. Но не в курке же причина убийственной силы огнестрельного оружия!
И даже не зная еще в точности причин тектонической активности земных недр, мы сможем хоть как-то предупреждать вредоносное действие вулканов и землетрясений, если постигнем хотя бы расписание, которого они, возможно, придерживаются.
Ледяной червь, наш учитель
Спи спокойно, безглазый, безухий... В. Маяковский
В феврале 1997 года группа американских, российских и норвежских исследователей на российском судне «Профессор Логачев» встала в Северной Атлантике на не очень четкой границе между Баренцевым и Гренландским морями прямо над открытым недавно
Метангидраты, спутники подводных грязевых вулканов, могут преобразить энергетику нашей цивилизации, а также продвинуть тропики к полюсам
Грязевой вулкан изрыгал, как ему и положено, горячие газы и грязь, которая образовала конус диаметром больше километра. Но на кратер подводной замарашки была надета нахлобучка из льда. Как раз со льдом все было более или менее понятно. Конечно, это не был обычный водяной лед. Температура в глубинах океана хоть и низкая, но все же нигде не ниже 2 градусов Цельсия. А при чудовищном давлении воды начиная с 300-метровой глубины и глубже в черноте подводного «космоса» идет космический, можно сказать, процесс проникновения газа метана (обычный продукт грязевого вулканизма) в кристаллическую решетку воды. Образуется гидрат метана, вещество с совершенно иными свойствами. Под давлением океанских глубин он может оставаться твердым почти до «комнатных» температур. А дальше происходит очень важная вещь: кубик льда этого гидрата с ребром в 10 сантиметров (объемом в один литр) может выделить при размораживании до 168 литров газа! Если бы этот кубик можно было поджечь (под водой это вроде бы невозможно но какая-то форма окисления с выделением тепла, возможно, при участии микроорганизмов, там может идти), он бы горел, как сухой спирт. Метановый лед, «ледяное горючее», в последние годы наоткрывали по всему земному шару. Метан - газ в воде и в кислородной атмосфере нестойкий, он быстро окисляется с образованием воды и углекислого газа, и сам факт, что существуют мощные отложения метанового льда, говорит о том, что приток метана из глубин земной коры идет непрерывно и в больших масштабах. По самым первым прикидочным расчетам, этого горючего минимум вдвое больше, чем всех еще оставшихся не открытыми или неразработанными запасов нефти, газа и угля, вместе взятых! Американцы уже предвкушают, как освободятся наконец от «нефтяной зависимости» - выходов метанового льда очень много и в Мексиканском заливе, и по обоим океанским подводным континентальным склонам. Вот только технологию совершенно новой глубоководной индустрии разработать и...
Геолог Блэйк Риддж, например, объявил, что в 250-мильной зоне, примыкающей к штату Южная Каролина в США, ждут добытчиков 35 миллиардов тонн законсервированного методом гидратации метана, что эквивалентно потреблению природного газа всеми Соединенными Штатами не менее чем за 105 лет.
Все это касается, в том числе, и пресловутого Бермудского треугольника, где число таинственных исчезновений судов и самолетов, похоже, действительно превышает среднее для всего земного шара. Среди гипотез, объясняющих бермудскую загадку, на одном из первых мест издавна была гипотеза бурного метанового вскипания океана. В «суфле» из газа и морской воды суда, по этой гипотезе, должны просто мгновенно терять плавучесть и уходить на дно, не успев даже SOS послать. Лабораторные опыты не подтвердили такой возможности. Но эти опыты проводились без «метанового льда»! Шоколад тонет в воде. Но в шампанском шоколадная долька через какое-то время, облепленная пузырьками, всплывает. Можно себе представить, как при каком-то местном бурном тепловом выбросе некоего грязевого донного вулкана тысячетонный пласт метанового льда, оторвавшись от дна, устремляется вверх, разуплотняясь и ускоряясь, как ракета, по мере подъема и бурного выделения газа, и близ поверхности производит нечто вроде «взрыва наоборот». Если такой «взрыв» (пока практически невоспроизводимый в условиях лаборатории), при котором на доли секунды корабль окажется не на воде, а на пене, вроде той, что в пивной кружке, ему одна дорога - на дно.
Но вернемся к грязевому вулкану на границу между Баренцевым и Гренландским морями. Ученые трех стран почувствовали себя там почти как космонавты на Луне. Самым неожиданным оказался не метановый лед и не сам грязевой вулкан на морском дне, а то, что этот вулкан оказался почти таким же горячим, как и настоящий, большой вулкан - уж очень высок тепловой поток со дна океана в этом месте. (Как порадовался бы С.А. Ковалевский, ведь по его теории так и должно было быть!) Там нет вулканической зоны субдукции, заталкивания одной литосферной плиты под другую, как, скажем, по периметру Тихого океана или на остатках океана Тетис в стране тысячи островов и мелких морей между Австралией и Индокитаем. Нет здесь ни срединного хребта, ни горячей точки, не замечен в мантии и плюм. А поток тепла почти столь же высок, как и в настоящих вулканических областях.
Ледяной червь, наш учитель: питается метаном, дает жить другим и никого не обижает
Похоже, исследования подводных грязевых вулканов со временем помогут решить проблему, которой столь успешно и интересно занимался симферопольский ученый А.С. Ковалевский, проблему грязевых вулканов вообще и их роли в мировом обороте веществ, в истории Земли. Загадка высокого теплового потока в заведомо невулканических областях морского дна в Северной Атлантике еще далека от разгадки. Профессор Фогт, руководитель американской группы на «Профессоре Логачеве», считает, что хотя бы отчасти в основе высокой активности грязевого при полярного вулканизма повинна недавняя история этих мест, связанная с великим четвертичным оледенением северного полушария. Осадки разной плотности, морские и сносимые ледниками с суши в моря, а в их числе и огромный процент останков живых организмов, захоронялись как попало, не успевая распределиться по плотности. В глубине этого «теста» под огромным давлением шли физические и химические
Так или иначе загадка высокой активности метановых источников в Северной Атлантике уже навела на весьма мрачные размышления, например, норвежских ученых. Они стали искать - благо все море у берегов Норвегии истыкано их плавучими платформами, добывающими и разведующими нефть и газ - и нашли неподалеку от места работы научно-исследовательского судна «Профессор Логачев» (и от своих берегов) уже сотни жерл подобных, живых и спящих источников углеводородов. Их они подозревают не только в том, что они произвели почти мгновенный прогрев атмосферы планеты 55 миллионов лет назад (через десять миллионов лет после драматичного массового вымирания динозавров), учинив подобное же опустошение на этот раз среди морских беспозвоночных, но и в том, что они готовят подобную диверсию и сегодня. Вымирания - большие и поменьше - образуют основной фон ритмов жизни на планете. Всякое очередное вымирание приводило к «смене декораций». За вымираниями следовали вспышки уже иной, сильно видоизмененной жизни, что, собственно, и образует геостратиграфическую шкалу, книгу эпох, записанную в отложениях осадочных пород. Но об этом, о конкретном содержании главных ритмов Земли - во второй части книги, где не раз и подробно будет идти речь о великих вымираниях прошлого.
Но может быть, самым интересным результатом экспедиции на «Логачеве» были наблюдения биологов за кипением жизни как у горячих жерл подземных вод, так и... в самом метановом льду!
Этот ядовитый для всех нормальных с нашей точки зрения организмов лед облюбовали и как место обитания и копошения, и как лакомое высококалорийное блюдо небольшие (короче мизинца) черви, напоминающие многоножек, из рода Sclerolinum. Их близкие родичи, примерно с теми же гастрономическими пристрастиями, обитают и на дне Южного океана, и в Черном море, и в Мексиканском заливе - похоже, везде, где есть выходы метана в океан. Споры о том, чем питаются эти, возможно, самые древние многоклеточные организмы Земли, вероятно, ничуть не страдавшие от самых массовых и страшных вымираний прошлого и всегда готовые все начать сначала, уже позади. Если почти вся земная жизнь в конечном счете опирается на основание пищевой пирамиды, на фотосинтез водорослей и других растений, то есть на углерод, добытый фотосинтезом из углекислого газа, то черви подводного грязевого вулкана (похоже, в симбиозе с некоторыми древнейшими микроорганизмами Земли) добывают углерод, эту основу жизни, прямо из метана (это установлено точно с помощью изотопного анализа, в метановом углероде больше, чем в углекислоте, самого легкого изотопа этого элемента, с атомным весом 12). И тем служат живым упреком и образцом для подражания: ведь все животные планеты в сущности - нахлебники, паразитирующие на подлинных тружениках биосферы, растениях, добывающих сырье для биосинтеза из света, воды, газов и минералов. И только трубчатый червь метаноед (в соавторстве с микроорганизмами) учит нас, остальных, рачительному и экономному, экологичному (и абсолютно моральному, с любой точки зрения) пользованию богатствами нашего мира.
«Спутанные клубки трубчатых червей, извивающихся в грязи подобно пучкам телефонного кабеля, живут в симбиозе с рыбой и другими жителями моря...
Иглоподобная трубка червяка опущена в неблаговонную грязь. Вынесенные на поверхность, образцы грязи потрескивают, как при жарке бекона, и сильно пахнут сероводородом, поскольку газовые пузыри при перемене давления выделяются из распадающегося гидрата метана. Маленькая донная рыбка, напоминающая саламандру, вероятно, разновидность бельдюги, кажется, чувствует себя превосходно на "пастбищах трубчатого червя".
(Линн Симарский. Грязевой вулкан типа торта-безе с мороженным в Северной Атлантике. Интернет, 1997.)
ГЛАВА 6 ТЕХНОПАРК ЮРСКОГО ПЕРИОДА
В конечном счете эволюционирует вся ситуация в целом, хотя нам, может быть, удобнее отделять органическую эволюцию от изменений окружающей среды. П. Эрлих, Р. Холм. Процесс эволюции
Юрский период. Много интересного связывают науки о Земле с этим временем господства голосеменных растений и гигантских динозавров. После трех фильмов из серии «Парк юрского периода» буйство жизни в мезозое (а юра - средний из мезозойских периодов) стало достоянием, как говорится, широких народных масс. И во второй части этой книги мы тоже «погуляем» по этому парку. Но чтобы запустить этот величественный естественный аттракцион, природе понадобились не меньшие, а неизмеримо более изощренные технические ухищрения и «чудеса анимации», чем команде кинематографистов. Вся площадь натурального парка юрского периода мало того, что представляла собой вращающуюся и мчащуюся с космической скоростью вокруг Солнца «съемочную площадку», она была богато оснащена всем арсеналом «технических ухищрений», космических и земных «вращающихся и двигающихся сцен», «каруселей», «колес» разных парадоксальных циркуляций. Дно океанов раскрывалось, раздвигалось, как тяжелый театральный занавес, но при этом, как и положено, сама сцена, площадь земной поверхности, Мирового океана не менялась, континенты сталкивались и ломались, транспортерные литосферные ленты уносили «в машинное отделение», в раскаленные глубины планеты миллионы тонн останков «действующих лиц» всемирной драмы эволюции, живых существ - наших предков, но в иные эпохи раз за разом выплескивали через вулканы (и грязевые вулканы) производные от тех былых поглощений газы, способные резко нагреть атмосферу...