Лисички взяли спички: взорвется ли Черное море?
Крупные землетрясения в Крыму происходят раз в 80-100 лет. Последнее из самых разрушительных случилось в Ялте в 1927 году: Черное море тогда буквально горело. Стоит ли ждать морского «пожара» в ближайшем будущем, что именно горело в 1927 году, так ли опасен черноморский сероводород, отчего на самом деле может взорваться море, при чем здесь Всемирный потоп и кто такой Очамчирский бог? Naked Science получил ответы на эти вопросы у специалистов.
Черное море / ©Getty images
«Показать вам ближайшее место, где выходит метан? Вот в этой бухте», — научный руководитель ФИЦ ФГБУН Института биологии южных морей (Севастополь), доктор биологических наук, академик РАН и автор книги «Метановые сипы в Черном море: средообразующая и экологическая роль» Виктор Егоров подводит меня к окну своего кабинета. Прямо у основания здания ИнБЮМ плещется вода.
В Черном море есть не только вода, но и растворенные в воде сероводород и метан, о котором мало кто помнит, ведь первый, в силу своей токсичности, куда интереснее для скандалов, интриг и расследований. Не говоря уже о том, что таких запасов сероводорода, как в Черном море, нет ни в одном водоеме Земли. Впрочем, в более скромных масштабах кое-где он встречается. Например, во впадине Гданьская в Балтийском море или в озерах на Кольском полуострове. Существуют и антропогенные зоны заражения, в том числе в самом Черном море — в северо-западной его части.
Или на Атлантическом шельфе сороковых-пятидесятых широт Аргентины, где в свое время добывали столько рыбы нототении, что она кормила весь СССР. Тушки перерабатывали на муку, а головы выбрасывали в океан. Течения сносили их в ямы, где со временем и образовался сероводород. Но так ли страшен «тухлый» газ, как его малюют? Если он находится на морском дне, то нет. Гораздо опаснее в этом смысле метан, если его «потревожить».
Метановая сила
СН4 есть во всех морях и океанах нашей планеты. Существуют две гипотезы его происхождения: геологическая — термогенный метан, а также биологическая — метан, как болотный газ, образующийся при участии бактерий. Молярная масса термогенного метана повыше, чем у биологического, — в состав биогенного метана входят более легкие изотопы углерода. Этим они и отличаются. А еще тем, что геологический газ можно добывать, а биогенный — пока экономически нецелесообразно. Это связано с тем, что биогенный газ в донных осадках имеет меньшую удельную концентрацию — его попросту мало.
«Множественные попытки в разных странах показали, что производственные затраты по добыче биогенного метана слишком высоки. При изучении черноморского метана (его выходы по большей части расположены в северо-западной части моря) оказалось, что он почти полностью биогенного происхождения. В то же время морские геологи говорят, что запасов подобного метана так много просто быть не может», — говорит Виктор Николаевич.
Тем не менее на дне Черного моря есть метановые гидраты, которых хватит, чтобы на две тысячи лет обеспечить газом весь Крым. Это еще что: во всех океанах планеты метана столько, что, умей мы его добывать, его хватило на шесть тысяч лет (!) для бытовых нужд мира (при нынешнем уровне потребления, разумеется). Кстати, об умении — как раз его ученым пока не хватает.
Активно над этой проблемой трудятся в США, Мексике, Японии и Индии, но разработки, как правило, засекречены. Чтобы добывать, например, газовые гидраты, нужно, как оказалось, нарушить их стабильность. Это делают при помощи бурения так называемых нагнетательных и газоотводящих скважин, применении технологии гидроразрыва пластов и закачки в них термальной воды. И здесь существует реальная и очень серьезная опасность.
«Если мы потревожили газовые гидраты так, что они создали эффект разрушения смежных структур, вот тогда может возникнуть «цепная реакция» и Черное море взорвется, — продолжает Егоров. — Поэтому вопрос о безопасной добыче открыт».
Помимо газовых гидратов, источники метана в Черном море — так называемые холодные сипы и места, где газ просто выходит изо дна.
«В научной литературе есть сведения, что в районе палеорусла реки Днепр, на глубине трех километров толщи дна, обитают ранее неизвестные формы археобактерий, которые могут перерабатывать метан внутри Земли, — говорит академик. — И, возможно, он выходит в море уже в виде биогенного газа, хотя источник его может быть термогенным (это означает возможность его добычи, так как такой газ может иметь бóльшие концентрации, чем биогенный. — Прим. ред.). Но чтобы знать наверняка, нужно выполнить большой комплекс геологических, биохимических и сейсмических исследований».
От метана, впрочем, уже есть очевидная польза — экологическая. В той зоне, где он выходит со дна, на глубинах сероводородного заражения, возникли микроорганизмы-экстремофилы. Они образуют карбонатные постройки размером до четырех метров. Бактерии открыли в 1989 году и выяснили, что они питаются не только метаном, но и пресловутым сероводородом — главной «страшилкой» черноморских курортников.
Немецкие ученые обнаружили, что наиболее глубокие части Черного моря все еще реагируют на изменения климата, вызванные последним ледниковым периодом, который закончился 11 590 лет назад.
Тысяча и одна гипотеза
Существует всего два предположения по поводу того, откуда в Черном море появилось такое большое количество «боевого отравляющего вещества». Согласно первому, сероводород проистекает из геологических разломов и идет со дна. Согласно второму, он имеет биогенное происхождение. В пользу второй гипотезы косвенно свидетельствует так называемая теория черноморского потопа.
В свое время Черное море было пресноводным озером — остатком океана Тетис. То есть около восьми тысяч лет назад часть современного водоема была сушей, а берег находился более чем на сто метров ниже, чем сегодня. Об этом свидетельствуют буровые изыскания, а гидробиологические — о том, что вода в будущем Черном море была пресной. Под древним дном моря обнаруживали раковины пресноводных организмов, которые живут вблизи берегов (например, речная дрейссена — распространенный двустворчатый моллюск).
С их помощью, кстати, и удалось воссоздать очертания существовавшего на этом месте озера. Еще один аргумент в пользу пресноводности —данные геологов, которые исследовали так называемую поровую воду, сохранившуюся в глубинных донных слоях. И эта вода пресная. Отчетливо видны на дне моря и палеорусла впадающих в него рек: Дона, Дуная, Днестра и Днепра.
Поэтому то, что на месте Черного моря раньше было «речное» озеро, — факт, а дальше начинаются сплошные загадки. Почему пресноводное озеро вдруг стало соленым морем? Этот вопрос запутан не меньше, чем квантовые состояния. Согласно одной гипотезе, между семью и восемью тысячами лет назад за счет таяния ледников уровень океана поднялся и вода достигла черноморского порога в районе Босфорского пролива. Возможно, этому способствовало и крупное землетрясение.
«Дамбу» на месте Босфора прорвало, вода хлынула в озеро мощным потоком в объеме 50 кубических километров в день, то есть по силе равным примерно 200 ниагарским водопадам. Уровень моря поднимался на 15 сантиметров ежедневно. Для сравнения: самая полноводная река мира — Амазонка — приносит в океан всего 20 кубических километров в день. То есть через узкий Босфорский пролив в Черное море в сутки выливались две с половиной Амазонки.
Когда соленая вода хлынула в пресную, все или почти все животные, обитающие в озере, погибли. Их останки стали оседать на дно — так и образовался обширный сероводородный слой, подъем которого прекратился около 2,5 тысячи лет назад (с тех пор сероводородная зона в Черном море остается стабильной). Причина проста: процесс поступления Н2S уравновесился процессом окисления кислородом, присутствующим в воде (а еще потому что на границе сероводородной зоны живут бактерии, которые питаются этим ядовитым газом).
Между тем другие данные свидетельствуют: биомассы экс-озера было недостаточно, чтобы создать на дне столь обширную зону сероводородного заражения. На это же указывает тот факт, что в водоемах, которые тогда существовали на месте современного Черного моря, тоже возникали сероводородные заражения, но, возможно, более мелкого масштаба. Однако и на дне, согласно другим оценкам геофизиков, такого количества источников Н2S просто нет.
Вывод из запутанных научных данных только один: точного понимания того, откуда в Черном море, собственно, взялся сероводород, нет. Пока принято считать, что за это в первую очередь несут ответственность отмершие пресноводные организмы, а во вторую — так называемая разгрузка дна (выход газа) в результате геологических процессов.
А был ли Ной?
Главными адептами теории черноморского потопа считаются американские геологи — Уильям Райан и Уолтер Питмен из Колумбийского университета. В конце 1990-х они опубликовали книгу с громким названием «Ноев потоп». Хотя о том, что Черное море образовалось в результате затопления, говорил еще Плиний Младший, а в 1979 году — болгарский геолог Петко Димитров.
Если потоп был, то, может, библейский сказ о Ное имеет реальные исторические корни? Это выглядит логично, ведь Черное море находится недалеко от эпицентров древних цивилизаций, да и до горы Арарат (к ней библейский Ной имел прямое отношение) тут, можно сказать, рукой подать. Против этого есть несколько возражений. Первое — что черноморский потоп случился около 7,5 тысячи лет назад, а самые древние тексты о Ное относят к четвертому тысячелетию до нашей эры.
Есть и более весомый аргумент: при раскопках городов Двуречья находят слои осадочных пород, которые, безусловно, нанесены наводнениями, случавшимися гораздо позже – в историческую эпоху. То же касается древних черноморских поселений (например, города Акра), затопленных водой: значит, сильные наводнения случались и в исторический период.
Кроме того, легенды о потопе есть у многих народов: в Индии, Китае, Центральной Америке и даже у австралийских аборигенов. Правда, существует мнение, что эти мифы, вероятно, связаны не с локальными наводнениями, а все-таки с эпохой экстремальных затоплений, которые накрыли Землю в конце последнего ледникового периода. Так что легенда о Ноевом потопе могла в самом деле иметь под собой конкретные исторические обоснования.
Кстати, библейский текст почти не отличается по сути от шумерских преданий, в которых тоже фигурирует близкая к Черному морю гора Арарат. Похожи эти сказания и на Девкалионов потоп из древнегреческой мифологии. Но действительно ли Черное море было источником наводнения?
Не факт. Возможно, большую роль в этом сыграл его сосед — Каспий, уровень которого несколько тысяч лет назад тоже поднялся на 45 метров. Есть мнение, что именно этот пресноводный водоем будто бы сбрасывал свои воды в Черное море. Правда, при таком раскладе непонятно происхождение соленой воды в последнем. То есть легенду о Ноевом потопе тоже нельзя напрямую связать с расширением границ Черного моря.
Сотрудники географического факультета МГУ представили онлайн-атлас, благодаря которому любой желающий может узнать максимальную высоту волн и скорость ветра в российских морях.
Источник