Почему в Черном море много сероводорода
Почему в Черном море много сероводорода
В разделе: Вода | и в подразделах: феномены, чёрное море. | Автор-компилятор статьи: Лев Александрович Дебаркадер
Продолжаем раздел «Вода» и подраздел «Феномены» статьёй про настоящий феномен, который очень даже может быть отнесён ещё и к подразделу «Непознанное» — море сероводорода в Чёрном море. Между прочим, этот феномен делает Чёрное море двойным морем — одно внутри другого. Так сказать, вложенные моря 🙂 Подобные вложенные моря в природе встречаются редко. А вложенное море сероводорода — так вообще не встречается, кроме как в Чёрном море.
Море сероводорода в Чёрном море не просто так лежит и никого не трогает. Если бы было так, то о нём бы, вполне возможно, никто и никогда не узнал бы. Но море сероводорода периодически проявляет себя — и это проявление не всем нравится. Так, представьте себе интересную картину — вы отдыхаете на куротре. И решаете подняться рано утром, посмотреть на морской рассвет. Вы одеваетесь, идёте к морю — и видите нечто невообразимое! Весь берег покрыт рыбой, медузами, какими-то вообще невиданными животными. Аж подойти страшно. Трупы, трупы… И запах гниения в воздухе.
Но если посидеть у берега, посмотреть на это чудо, можно заметить, что морские обитатели на берегу изредка шевелятся, дёргаются. А если посмотреть ещё дольше, можно заметить, что они постепенно смещаются обратно к морю. И часам к восьми-девяти, когда к морю выходит большинство отдыхающих, берег уже пуст и уже не напоминает всемирную катастрофу.
Что произошло? Произошла довольно редкая, но обычная для Чёрного моря вещь — небольшой выброс сероводорода. Запах которого вы, возможно, и почувствовали.
В связи с тем, что верхний слой воды Чёрного моря слабо перемешивается с нижним, к дну моря редко поступает кислород. А где нет кислорода — там начинается гниение. Один из результатов гниения — выделение сероводорода.
Ну а поскольку верхний, более пресный слой воды редко смешивается с нижним, более солёным, этот ядовитый газ накапливается на дне Чёрного моря в огромных количествах. И изредка, когда его количество превышает мыслимые пределы, выходит наружу в виде огромных пузырей.
По мере прохождения пузыря через верхний, обитаемый слой Чёрного моря, он отравляет рыб, медуз и прочую живность. А они в бессознательном состоянием выносятся на берег морем. Ну а потом, когда отходят на суше, рыбы и креветки сбегают обратно в море.
Измерения показали, что в центре Чёрного моря сероводородная зона приближается к поверхности примерно на 50 метров, ближе к берегам глубина, откуда начинается сероводородное море, увеличивается до 300 метров. Как мы уже говорили, в этом смысле Черное море уникально, оно единственное море в мире без твердого дна.
Любопытные читатели могут спросить: «Отчего газ, который легче воды, не всплывает сразу?» А вот это кто как раз и относится к разделу «Непознанное«. Учёные полагают, что виновато давление верхних слоёв воды — 200 метров воды это не шутка. А если бы исчезла хотя бы часть этой воды, Чёрное море вскипело бы от выделяющегося в виде газа сероводорода.
Почему возникают выбросы сероводорода с глубин? По двум причинам — избыточный рост содержания этого яда и подводные землетрясения. Достаточно небольшого смещения земной коры, и ударная волна поднимает со дна моря громадный пузырь с газом. Так, во время Крымского землетрясения 1927 года в Ялте жители наблюдали, как горело море — сероводород, который поднимался снизу, взаимодействовал с воздухом и вспыхивал.
Хотя, по другим источникам, это был не сероводород, а метан. А концентрация сероводорода в воде настолько мала, что она не может образовывать пузыри газа, вскипать и отравлять животных. Так что вроде бы пузырей сероводорода и не бывает…
Но это уже дело учёных определять, что будет, если сероводород решит подняться на поверхность. Нам просто можно знать, что нет ни одного зафиксированного случая, когда сероводород со дна Чёрного моря привёл к гибели людей. Или даже простому отравлению.
Кстати, есть ещё один вопрос, который до сих пор не разгадан: «А почему это вдруг в Чёрном море море сероводорода есть, а в других морях и океанах моря сероводорода нет?» На самом деле до сих пор ведутся споры насчет источника сероводорода в глубинах Чёрного моря. Одни считают главным источником восстановление сульфатредуцирующими бактериями сульфатов при разложении мертвого органического вещества.
Хотя в этом случае возникает другой закономерный вопрос: «А откуда в Чёрном море столько органического вещества?» На который ответа пока нет. Но есть интересное предположение: так, одна из гипотез возникновения Чёрного моря гласит, что 7500 лет назад оно представляло собой самое глубокое на земле пресноводное озеро, уровень был ниже современного на сто с лишним метров. По окончании ледникового периода уровень Мирового океана поднялся и Босфорский перешеек был прорван. Были затоплены в общей сложности 100 тыс. км² (плодороднейшие земли, уже возделываемые людьми). Затопление этих обширных земель, возможно, стало прообразом мифа о всемирном потопе. Возникновение Чёрного моря согласно данной гипотезе предположительно сопровождалось массовой гибелью всего пресноводного живого мира озера (той самой органики), продукт разложения которых — сероводород — достигает высоких концентраций на дне моря
Другие учёные придерживаются гидротермальной гипотезы, то есть, поступления сероводорода из трещин на морском дне в результате вулканической деятельности. Но и этот вариант развития событий не обЪясняет, почему лишь Чёрное море удостоилось такой чести — быть двойным морем.
Частично такое распределение можно пояснить тем, что Чёрное 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 Чёрного 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.
Так, средняя концентрация сероводорода в Чёрном море — 5,73 мг/л на глубине 1240 м, и приблизительное количество сероводорода в Чёрном море составляет 3,1 миллиардов тонн. Некоторые исследования последних лет позволяют говорить о Чёрном море как о гигантском резервуаре не только сероводорода, но и метана, выделяемого, скорее всего, также в процессе деятельности микроорганизмов, а также со дна моря
Кстати, этот сероводород может не только вредить или угрожать. Он может значительно помочь, улучшив энергетику стран Причерноморья. Так, поскольку сероводород — горючий газ, то его можно сжигать — и за счёт этого получать энергию. Возможно, экономически это не очень оправдано (хотя когда есть тысячи тонн дарового топлива…), но одновременно с экологическим результатом данная процедура вполне могла бы помочь той же Украине с её нехваткой газа.
Для того, чтобы внести ясность, нужно уточнить ещё одну деталь: при прочтении статьи может показаться, что на глубине Черного моря находиться не раствор сероводорода в воде, а огромный пузырь чистого газа сероводорода, который по непонятным причинам не может сам всплыть на поверхность и может взорваться… На самом же дела там просто раствор сероводородной кислоты, т.е. там просто минеральная вода. Такая же, как и во многих сероводородных минеральных источниках, которые бьют на поверхности и при этом ничего вокруг не взрывают.
Так что, как видите, мнений по этому поводу множество.
Почему в Черном море много сероводорода
Чёрное море в современном виде существует не более 8 тысяч лет, однако для того чтобы оно изменилось до неузнаваемости понадобится гораздо меньше времени. И на то есть веские причины.
Хрупкий баланс
Около 30 млн. лет назад территория Чёрного моря входила обширный океанический бассейн, связывавший Атлантический и Тихий океаны. Примерно 5 миллионов лет назад в результате формирования горных массивов – Альп, Карпат, Балкан, Кавказа – его акватория начала менять свои очертания и уменьшаться. В какой-то момент бассейн Чёрного, Каспийского и Аральского морей оказался отрезан от мирового океана, что привело к его сильному опреснению.
Отделенное от Каспия поднявшимися Кавказскими горами Чёрное море к концу последнего Ледникового периода представляло собой закрытый сильно опресненный водоем с биосферой, заметно отличавшейся от средиземноморской. Однако примерно 12 тысяч лет назад начавшая таять ледяная шапка подняла уровень мирового океана на 100 метров дав возможность водам Средиземного моря хлынуть в Черноморский бассейн.
Именно сообщение со Средиземным морем в значительной степени позволяет поддерживать стабильный уровень солености, а также достаточный объем воды в Чёрном море, однако такое положение, по мнению большинства ученых, все равно является достаточно хрупким и его сохранность зависит от целого ряда факторов.
Проливы Босфор и Дарданеллы, питающие Чёрное море Средиземноморскими водами, достаточно узкие, местами их ширина не превышает 35 метров. По данным океанографов Э. С. Тримониса и К. М. Шимкуса, ежегодно по этому каналу в Черноморский бассейн через нижнее течение поступает 694 кубических километра воды, обратно же через верхнее течение в Мраморное море уходит 704 кубических километра.
Такая ситуация ставит Чёрное море в зависимость от деятельности человека, который все чаще вмешивается в свободное течение пресных вод, питающих Черное море. Конечно, пока есть Проливы, участь Аральского моря Чёрному не грозит, но если по каким-то причинам приток воды со Средиземноморья резко сократиться, то Черноморскому бассейну суждено постепенно опресняться и мелеть.
Замедленная бомба
Но у Чёрного моря есть угрозы посерьезней, чем гипотетическое обмеление. Речь о толстом слое сероводорода, который со дна подходит к поверхности на 100, а в иных местах на 50 метров. Еще 1890-91 годах были проведены две океанографических глубиномерные экспедиции под руководством Иосифа Шпиндлера, которые выявили, что примерно 90% Чёрного моря заполнено сероводородом и лишь 10% – чистой водой. Ученые установили, что ничего живого на глубине ниже 150 метров существовать не может – в ядовитой сероводородной среде были найдены лишь некоторые виды бактерий.
Причины возникновения сероводорода до конца не выяснены. Одна из версий склоняется в пользу тектонического происхождения сероводорода. По другой, ядовитый газ образуется в результате деятельности гнилостных бактерий, участвующих в распаде белков. И чем больше будет мертвой органики скапливаться на дне, тем больше будет истончаться верхний кислородный слой Чёрного моря.
Сероводород с каждым годом подходит все ближе к поверхности, однако специалисты заявляют, что пока поводов для паники нет, так как более опресненный верхний слой воды плохо смешивается с нижним, более тяжелым и соленым. Если сероводород и проступает к поверхности, то лишь в незначительных количествах и тут же в виде небольших пузырей выходит наружу.
Впрочем, поступлению сероводорода наверх может поспособствовать стихийное бедствие. Так было в сентябре 1927 года, когда недалеко от Ялты произошло землетрясение магнитудой 8 баллов, спровоцировавшее выброс огромного количества ядовитого газа из нижних морских слоев к верхним. Очевидцы рассказывали о стоящем в воздухе резком запахе тухлых яиц и вздымавшихся к небу огненных столбах. Многие были уверены, что это полыхал сероводород.
По мнению Игоря Волкова, доктора химических наук, так горел не сероводород, а метан, который землетрясение высвободило из земных недр. Именно он наиболее опасен для человека. Специалисты утверждают, что подобные землетрясения могут повторяться раз в 100 лет, однако никто не скажет к каким последствиям приведут выбросы газогидратов. Как считает Леонард Смирнов, профессор Одесской государственной академии холода, большое скопление метана у поверхности моря может создавать гигантские воронки, способные в себя втянуть даже крупные суда.
Будущее призрачно
Проблема сероводородного загрязнения Чёрного моря сегодня волнует все большее число ученых. Они отмечают, что если грамотно скоординировать действия, то превращения Чёрного моря в «Мертвое» удастся избежать. Выдвигается ряд идей, предполагающих использование черноморского сероводорода в качестве топлива. В частности, группа херсонских ученых для извлечения сероводорода предлагает опустить на 100-метровую глубину прочную трубу. По их мнению, благодаря разности давления возникнет эффект, аналогичный открытию бутылки шампанского – наверх устремится фонтан из воды и газа.
Однако ученым, решившим приручить сероводород, придется поторопиться. В сентябре 2016 года группа специалистов из Италии, Бельгии, Германии и США опубликовала доклад, основанный на исследованиях акватории Чёрного моря, проводившихся в течение последних 60 лет. Их выводы пугают: при сохранении тенденции к глобальному потеплению, и сброса промышленных отходов Чёрное море станет безжизненным уже через несколько десятков лет.
О том, что мы в обозримом будущем можем потерять Чёрное море говорят и отечественные эксперты. Так, сотрудник российского отделения Фонда дикой природы России Константин Згуровский обращает внимание на стабильное падение уровня кислорода в черноморской воде, что стремительно сокращает число живых организмов. Если так будет продолжаться и дальше, то Черное море имеет все шансы превратиться в зловонное болото, которое заставит людей покинуть всю прибрежную территорию.
Ускорить процесс превращения Чёрного моря в гигантскую лужу может строительство «Укргидроэнерго» шести ГЭС в верховьях Днестра. Такие планы есть. По словам профессора Института зоологии Академии наук Молдовы Елены Зубковой, в результате подобного сценария воды Днестра просто не будут добегать до Чёрного моря, что грозит для региона катастрофой. Зубкова полагает, что уже ничто не будет сдерживать выход сероводорода наружу: Как итог – уничтожение жизни в радиусе 300 километров.
Чем опасен сероводород в Черном море.
Черноморское побережье прекрасное место для отдыха и жизни, хороший климат, красивая природа. Но в этой бочке меда есть ложка дегтя, вернее не дегтя, а сероводорода и не ложка, а 3 миллиарда тонн.
Да, действительно под красивой лазурной поверхностью начиная с глубины 200 метров и до самого дна, находится толща сероводорода, смертельно опасного для всего живого. Вся толща воды в море делится на три слоя, которые не перемешиваются между собой. Верхний тонкий слой более пресный, он богат кислородом и органическими веществами. Здесь обитает вся черноморская живность. Второй слой начинается с глубины примерно 100 метров и содержит пониженное содержание растворенного кислорода. С глубины 200 метров начинается токсичный сероводородный слой. Практически 90% вод Черного моря безжизненно.
Как указано выше, в Черном море около 3 миллиардов тонн, больше, чем в любом другом море на планете. Сероводород в воде – явление не уникальное, но учитывая, что Чёрное море фактически изолировано от Мирового океана мелководным Босфором и нормальный водообмен отсутствует, концентрация сероводорода здесь зашкаливает.
Во время штормов, иногда, пары сероводорода вырываются наружу, помимо неприятного запаха тухлых яиц, есть опасность взрыва, который может произойти при соприкосновении сероводорода с воздухом.
В 1927 году 12 сентября в Крыму было сильнейшее землетрясение силой 8-9 баллов.
Произошел выброс сероводорода и море загорелось. Так как регион Черного моря является сейсмически активным, всегда есть угроза выброса ядовитого газа. Какие будут последствия? Хотелось бы услышать от представителей официальной науки.
Существует несколько концепций происхождения сероводорода в Черном море: 1- абионическая (поступление газа из недр Земли), 2 – бионическая (газ – продукт многовекового разложения органики). Сторонники первой теории бьют тревогу, их аппаненты более спокойны в своих прогнозах.
В 2017 году прошла Пресс-конференция на тему: “Научное изучение акватории Черного моря”. Обсуждался и этот вопрос.
Директор Морского гидрофизического института РАН в своем докладе сделал акцент на том, что последние десятилетия есть положительная динамика, с точки зрения загрязненности всего Черного моря. Наряду с этим на глубине растет содержание сероводорода, а содержание кислорода сокращается.
– В глубинных слоях воды (речь идет о глубине в тысячу метров) содержание сероводорода за последние 10-15 лет выросло в 1,5 раза, – рассказал директор Морского гидрофизического института РАН Сергей Коновалов , – постепенно, медленно, но верно сероводород поднимается в толще вод.
Одновременно с этим специалистами зафиксировано сокращение содержания кислорода в придонном слое Черного моря. На эти причины, по мнению ученых, влияют два фактора – потепление, приводящее к уменьшению растворимости кислорода, и антропогенный фактор, который связан с поступлением большего количества органического углерода (из-за стоков, которые необходимо качественно очищать).
– Завтра катастрофы не будет, в таких больших морских системах говорить о каких-то проблемах в масштабах одного года не приходится, – продолжил Сергей Коновалов , – но если об этом не задумываться, то, условно говоря, следующему поколению придется очень долго расхлебывать проблему.
Нынешние сторонники ухудшения экологического состояния, ссылаются на участившиеся случаи массовой гибели морской фауны: рыбы и дельфинов. За один месяц в акватории Черного моря погибли 68 дельфинов. В настоящее время точных данных о численности всех трех видов черноморских дельфинов нет. Масштабных исследований не проводилось с 80-х годов прошлого века. Профинансировать исследования намерена «Роснефть». Программа рассчитана на три года и предполагает полевые исследования, акустический и визуальный мониторинг, камеральную обработку полученных данных.
Подробности: https://regnum.ru/news/2354841.html
Любое использование материалов допускается только при наличии гиперссылки на ИА REGNUM .
«Экологической истерией» назвал опасения защитников природы о скорой гибели Черного моря специалист по морской геоэкологии, ведущий научный сотрудник Института географии РАН Дмитрий Фащук на пресс-конференции в Москве по проблемам научного изучения акватории Черного моря. «Такой уровень экологической безграмотности был, что устоять против таких нападок было сложно, — рассказал ученый о ситуации в 90-е годы. — Новороссийск предложил колоссальный проект спасения моря, сероводород добывать из черноморской воды и серу — стратегическое сырье. 5 млрд рублей. Это стоимость проекта в 90-е годы. Предлагалось через трубы диаметром 3 метра выкачивать 12 стоков Дуная. Это море не взорвется, а перевернется из-за нарушения экологического режима!»
Подробности: https://regnum.ru/news/2354841.html Любое использование материалов допускается только при наличии гиперссылки на ИА REGNUM .
Очень надеюсь, что результатом научных дебатов будет разработка эффективной масштабной программы по спасению черноморской акватории.
В статье использованы материалы из следующих источников:
Источники:
https://interesko.info/more-serovodoroda-v-chyornom-more/
https://russian7.ru/post/90-serovodoroda-10-chistoy-vodoy-chto-na/
https://zen.yandex.ru/media/id/5c613c94a2232200ad2cdbb0/5c83cbbbdd0bb900b2e56ae6
