А. Лельевр - Альманах "Эврика"-84
По существу, человек сегодня соревнуется с природой. В тот момент, когда она раскручивает механизм оледенения, он упорно старается нагреть планету с помощью своих многочисленных тепловых установок и гигантских выбросов углекислого газа в атмосферу. Если его индустриальный напор будет нарастать такими же темпами, как сегодня, средняя температура планеты начнет повышаться. А потепление всего на 2–3 градуса может заставить человечество в корне изменить образ жизни, перестроить все хозяйство.
Мы пока далеки от того уровня знаний, который позволяет проследить все взаимосвязи сложных процессов, начинающихся на Солнце и кончающихся в глубинах Мирового океана. И прежде чем запустить, самый скромный «инструмент» воздействия на природу, мы должны исключить даже тень сомнения в благоприятном исходе. Ради этого самые разные специалисты несут вахту на дрейфующих льдах и у сходов лавин, в Антарктиде и на космических орбитах.
К ТАЙНАМ ПОГОДЫ
С высокой точностью прогнозировать ожидаемые изменения погоды позволяют математические модели взаимодействия океана и атмосферы, созданные дальневосточными учеными.
В результате исследований выяснилось, что толщина прогретого слоя, его еще называют деятельным слоем океана, определяет смещения изменений погоды. При уменьшении мощности этого слоя сокращается и временной интервал. Например, при слое глубиной около трехсот метров характерное время изменения температуры составляет примерно 6–7 дней.
ЕСЛИ СДВИНУТЬ ЗЕМНУЮ ОСЬ
Казалось бы, ничто не может сдвинуть с места ось вращения такого гигантского волчка, как наша планета. А между тем ее то и дело заставляют колебаться… сильные землетрясения.
Правда, энергии мощного подземного толчка, эквивалентной одновременному взрыву многих десятков атомных бомб, хватает лишь на то, чтобы «качнуть» ось планеты на доли микрона. Но зато требуется по меньшей мере несколько суток, чтобы эти колебания затухли и Земля снова начала вращаться как ей положено.
Эти-то колебания земной оси научились улавливать и измерять ученые Института геофизики Академии наук Грузии и сотрудники Центральной сейсмической обсерватории в Обнинске. Для этого была создана сверхчувствительная аппаратура, на точность показаний которой влияют не только малейшие изменения воздуха, но даже самые осторожные шаги в помещении. Поэтому ее пришлось разместить глубоко под землей, в специальной герметически закрытой штольне.
С помощью этой аппаратуры ученые собираются изучить глубинное строение Земли по ее естественному «дыханию». А по изменению напряжении в земной коре — предсказывать возможные очаги и время начала «готовящихся» землетрясений.
«КОТЕЛ» БЕРМУДСКОГО ТРЕУГОЛЬНИКА
Бермудский треугольник действительно необычный район Мирового океана. Он — один из «котлов», в котором «варится» погода для Европы и Азии.
Таково мнение советских океанологов, экспедиция которых работала в районе треугольника на борту нового океанографического судна «Академик Мстислав Келдыш».
На разработку основ теории долгосрочного и сверхдолгосрочного прогноза погоды и теории климата нацелен проект программы «Разрезы», выдвинутый академиком Гурием Марчуком.
Погоду на всех континентах в прямом смысле «делает» океан, считает Марчук. Точнее — система взаимодействия океана и атмосферы. Поскольку почти три четверти нижнего слоя атмосферы взаимодействует с океаном, то именно его можно назвать «кухней» погоды. Подсчитано, что если температура стометрового слоя океанских вод изменится лишь на одну десятую градуса, то это может привести к изменению температуры в атмосфере уже на шесть градусов.
Весь этот сложнейший механизм вызывает циркуляцию океанских вод в планетарном масштабе. Неравномерно прогретые воды транспортируются течениями порой в весьма отдаленные районы планеты и там отдают свое тепло атмосфере. В результате неожиданное на первый взгляд изменение погоды.
Ученые сегодня единодушны: для решения проблемы долгосрочного прогноза необходим глобальный мониторинг океана.
Марчук исходит из того, что, поскольку для получения необходимых данных невозможно сегодня покрыть сетью исследовательских судов или автоматических станций весь Мировой океан, необходимо сосредоточить внимание на основных энергоактивных зонах — «котлах», где теплообмен океана и атмосферы наиболее интенсивен.
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» чувствительной аппаратурой.
ПЛАНКТОН НА СТРАЖЕ ЧИСТОТЫ ОКЕАНА
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.
«ФИЛЬТР» МЕЖДУ ОКЕАНАМИ
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.
