Александр Гордон - Диалоги (август 2003 г.)
При каждом погружении на дно открывается своя жизнь, которую не увидишь на суше, животные совершенно другие. И процессы, которые здесь связаны с живыми организмами, тоже другие. Мы живём в мире фотосинтеза, в нашем мире всё, в конечном счёте, происходит от солнечной энергии и от трех биогенных элементов. На дне же – полная темнота, никакого солнца, и тем не менее, в лучах прожектора вы вдруг видите какие-то неземные картины, яркие окраски. И всё это живое, всё насыщено жизнью. Причём, жизнь здесь идёт на хемосинтезе. То есть здесь сероводород, метан и другие газы, которые поступают из глубин земли, превращаются хемосинтезирующими бактериями в органическое вещество, а дальше по пищевой цепи оно потребляется, и возникает богатейшая жизнь, просто богатейшая. Об этом тоже можно говорить очень много.
А.Г. У нас целая передача была посвящена как раз биологии чёрных курильщиков.
А.Л. Да, это замечательные совершенно вещи. И там многие организмы были впервые открыты.
Но я хотел о другом сказать. На примере изучения гидротерм и коренных пород, базальтовых лав, которые там выходят, мы пришли к выводу, что огромное количество вещества подаётся не только из глубин земли – об этом никогда раньше не было известно. Да, извергаются вулканы на суше. Это грандиозно, это явление может быть и уровня глобальной катастрофы. Но оказалось, что масштабы вулканизма, связанного с срединными хребтами, приблизительно в 10 раз больше вулканизма на суше. А следовательно совершенно по-другому нужно оценить вклад эндогенного вещества. Мы всегда знали, что вещество сносится реками, что-то приносится по воздуху, небольшие количества из космоса. Но оказалось, что многие элементы приносятся в основном из глубин земной коры. В частности, такой элемент как марганец. Удалось определить, что около 90 процентов марганца происходит из этих глубин.
Почему это интересно – потому что одним из источников полезных ископаемых в океане являются железо-марганцевые конкреции. И у нас эти работы велись в своё время. И даже удалось получить первый металл из этих конкреций. Вот я из кармана достаю медаль, которая сделана из первого металла, полученного из конкреций со дна океана. Таких медалей было сделано около десятка. Потом оказалось, что это пока экономически не очень целесообразно. Но, во всяком случае, в центральной части Тихого океана наша страна имеет участок, который в будущем, когда для этого будут подходящие экономические условия, предполагается разрабатывать.
Стало очевидно, что мы неправильно раньше оценивали вклад различных геосфер в формирование морской воды. Потому что морская вода – это тоже ископаемое. Морская вода существует, по крайней мере, миллиард лет приблизительно в том же составе, что и сейчас.
Но нельзя себе представить, что её состав всегда был одинаков, она всё время меняется. И одно из крупнейших открытий состоит в следующем. Мы сейчас историю морской воды, так же как историю всей тверди, и океанской коры, и связанную с ней историю континентальных океанских плит, всё это мы изучаем в динамике – сколько поступает и сколько уходит. Там циркуляционная система – холодная вода входит, потом нагревается до высоких температур на контакте с лавами и дальше поднимается вверх в виде гидротермальных источников. Так вот, когда морская вода входит, то она отдаёт несколько элементов соединений, которые забираются практически целиком – это магний и ион SО4. Таким образом, получается, что срединные хребты – это как бы совершенно гигантский природный химический реактор, который работает при высоких температурах и давлении, где перерабатывается морская вода. Это сопровождается и образованием рудных построек, и особым миром животных, и всем прочим, что мы сейчас знаем. Во всяком случае, этого раньше не знали и даже не предполагали. Но дальше – больше.
Итак, эндогенное вещество воздействует, причём обратимо, с морской водой. Но дальше мы стали изучать саму морскую воду совершенно с другой точки зрения – не как жидкость или как раствор, а как вещество во взвешенном состоянии. Потому что это источник донных осадков. О донных осадках мы знаем немало, пробурили их, можно сказать, до основания до базальтов, но каким образом они произошли? До сих пор это было неизвестно. А почему это важно? Потому что без этого нельзя понять, как происходят процессы осадкообразования, рудные процессы и прочие.
С применением методов нанотехнологий, которые сейчас стали внедряться, мы стали изучать эти мельчайшие частицы в ничтожных количествах. Достаточно сказать, что в среднем в одном литре океанской воды содержится одна десятитысячная грамма взвешенного вещества. Не буду рассказывать, как мы умудрились это сделать (в нашей стране впервые тоже это удалось сделать), но мы изучили эти осадочные вещества в толще вод. И оказалось, что здесь масса открытий, что все основные представления об осадочном процессе, которые были раньше, приходится оставить, к сожалению. И это интересно не только с точки зрения фундаментальной науки осадочного процесса, но это касается и загрязнений. Каким образом они распространяются, каким образом они удаляются? То есть теперь можно понять эти процессы. Это, конечно, очень большие и очень сложные работы, но, в конце концов, удалось установить, что распределение донных осадков и осадочного вещества идёт совсем не так, как считалось раньше.
В частности, только один пример приведу. Человечество живёт с древних времён на материках и всё в большей и большей мере своей деятельностью загрязняет реки и воздушные массы. Сейчас считается, что громадные масштабы этого загрязнения просто должны привести к большим бедам – прежде всего это выбросы углекислоты, а отсюда парниковый эффект, потепление климата, дальше тает вечная мерзлота, поднимается уровень океана – и катастрофа. Так вот, чтобы это выяснить, необходимо было изучение этих проблем, в том числе и с учётом океана.
Потребовалось изучение этого тонкого осадочного вещества не только в морской воде, но также в морских льдах, в воздухе над океаном, понадобилось понять, каким образом биосфера реагирует в целом. То есть потребовалось провести изучение всех систем, которые образуют единую систему Земли. Когда говорят про потепление климата и катастрофы, то исходят из того, что этим должны заниматься метеорологи. И действительно, вроде бы температура, атмосфера – это то, чем прежде всего они занимаются. Но новый подход, который даёт современное изучение океана, говорит, что мы должны изучить, хотим мы этого не хотим, взаимодействие всех внутренних и внешних сфер.
О внутренних сферах я уже говорил, о внешних сейчас не хватает времени рассказать, но в целом Земля уже сейчас представляется не как стабильная и фиксированная система, а как система очень подвижная, в которой происходит взаимодействие всех сфер – и внутренних и внешних. И когда мы говорим, скажем, о потеплениях, связанных с углекислотой, то выясняется (это опять-таки данные океанологии), что в океане углекислоты в 50-60 раз больше, чем в атмосфере. И что эти процессы изменения углекислотного баланса связаны, прежде всего, с биогеохимическими процессами в океане. И поэтому все прогнозы потепления, разговоры о квотах и так далее, с точки зрения современных данных океанологии – мягко говоря, неосновательны. С моей точки зрения, они не отвечают действительности, потому что масштабы тех процессов, о которых я мельком говорил, намного превышают то, что творит человек.
И ещё бы хотелось сказать (я об этом уже начинал говорить), о загрязнениях, которые с материков стекают в океаны и моря, например, в Балтийское море. Там живут 160 миллионов человек, кроме того, промышленность – всё это сбрасывается постепенно реками в море, и Балтийское море вообще часто, – может быть, сгоряча – называют «помойкой Европы». Но если вы поработаете в Балтийском море, то увидите, что дай Бог, чтобы таких помоек было побольше. А почему это происходит? Это тоже одно из открытий последних лет, названо оно мною явлением биофильтра на границе река-море. Объясню в нескольких словах, что здесь происходит.
Итак, все эти взвешенные и растворённые загрязнения поступают в море, и здесь происходит взаимодействие, с одной стороны, очень тонких, в значительной мере коллоидных, растворов и взвесей, с электролитом морской водой.
И в результате вначале происходит осаждение крупных частиц, в том числе и крупных частиц загрязнений. Затем коллоидные частицы начинают коагулировать и захватывают растворённые формы элементов, переводят их в донные осадки. Таким образом вода просветляется, и возникают условия для развития фитопланктона. Те растворённые остатки, которые прошли, забирает фитопланктон, это диатомовые водоросли, многие другие микроскопические организмы. А после этого фитопланктон является пищей для зоопланктона. Зоопланктон всё это дело отфильтровывает (это система биофильтра) и переводит в донные осадки в виде крупных частиц, пиллетов.
