Этот вопрос возникал
неоднократно за последние 25 тыс.лет. В некоторых случаях речь идет о
псевдонаучных апокалипсических спекуляциях, а в других на основании случайных
измерений делаются обобщающие умозрительные выводы, что якобы к 2010 - 2020
гг. сероводород будет уже у поверхности моря. Сравнительно редки были научно-обоснованные
выводы и прогнозы, которые давали реалистические представления об этом
процессе.
Утверждается, что образование сероводорода -
поступательный процесс, который ограничивается некоторыми чисто
океанографическими факторами, как плотностная стратификация, течения,
волнение, внутренние волны и т.д. Наблюдения за содержанием сероводорода в
воде Черного моря за последние 50 лет показали относительное постоянство его
концентрации и вертикального распределения. Что касается динамики
сероводорода, то налицо равновесие - с одной стороны он продуцируется в
глубинных водах и осадках и с другой - процесс его химического и
биологического окисления. Среднее содержание его, установленное еще 1891 г., существенно не отличается от современного.
Анализ скорости окисления сероводорода и соотношение
химического и биологического окисления являются важным фактором в оценки
эффективности энергии биопродукционных процессов. Нужно учитывать, что
энергия, выделяемая при окислении сероводорода, значительно выше, чем энергия,
выделяемая при окислении эквивалентного количества органического вещества.
При химическом окислении эта энергия теряется в виде
теплоты. В то же время при биологическом окислении энергия используется
серобактериями в процессе хемосинтеза. Таким образом, становится очевидным,
что в процессе бактериального сероводородообразования формируются новые
количества сероводорода, которые непрерывно окисляются.
Проведенные в 1988 г. исследования российским исследовательским судном "Витязь" и американским "Кнорр" показали,
что в редокс-слое окисляются 70% образованных в анаэробной зоне соединений
серы, марганца и железа, и только 30% кислорода расходуется для окисления
органического вещества. В центрах восточного и западного циклонических
круговоротов наблюдались разные фазы подъема глубинных вод. Их охлаждение на
поверхности и опускание приводит к образованию холодного междинного слоя.
Некоторые ученые утверждают, что причиной подъема верхней
границы сероводорода является загрязнение, которое приводит к трехкратному увеличению
биомассы в Черном море и вызывает цветение планктона, последствием которого
являются массовые заморы морских обитателей. Эти явления, как уже отмечали,
охватывают значительные площади и вызывают донную гипоксию вследствие
скоплений огромного количества планктонной биомассы, при окислении которой
осваивается кислород и образуется сероводород. Это проявляется отчетливо в
северо-западной части Черного моря, очень часто в Варненском озере и
Варненском заливе.
Органическое загрязнение очень слабо отражается на
глубоководье. Основываясь на математической модели, русские ученые
прогнозировали, что до 2020 г. верхняя граница сероводорода будет уже на 10 м под поверхностью моря. В этой модели заложено, что верхняя граница сероводорода в начале
измерений - 1891г. - располагалась на глубине 300 метров. Весной 1984 г. она уже достигла глубины 90 м, т.е. с 1891 по 1984 г. сероводород поднимался со скоростью 2,3 м в год. Такая арифметика, исключающая сложные
океанографические факторы и процессы продукции и окисления сероводорода
ошибочна и всякие прогнозы на ее основе искажают истинную ситуацию. Ссылка на
измерения сероводорода с 1891 г. некорректна, так как тогда сероводород был
найден и на глубине 183 м, и то в концентрациях, которые допускают и наличие
кислорода.
Кроме того, летом 1925 г. исследования русского ученого Книповича показали, что верхняя граница сероводорода находились на глубине 100 м. Конечно, ссылка на однократное измерение и его использование для обобщающих выводов приводит к
ошибке. Наблюдения, проведенные известным болгарским океанографом А.
Рождественским за период 1981 - 1985 гг. показывают, что верхняя граница
сероводорода у болгарских берегов устойчиво прослеживается на глубине 150 м. Следует учитывать еще и тот факт, что при определении границы сероводорода используются
стандартные горизонты для океана, что тоже приводит к ошибкам. Необходимо
разработать новую методику отбора проб с учетом специфики черноморского
бассейна.
Нахождение верхней границы сероводорода на шельфе особенно
весенне-летнего периода связано с подъема глубоководных сероводородных вод.
Специфика гидродинамического режима черноморского бассейна оказывает
существенное влияние на обмен глубоководных масс. При сгонных явлениях,
возникающих при длительных южных, юго-западных и западных ветрах, особенно
летом, поверхностные теплые воды относятся в открытое море, и на их место
выходят глубинные холодные воды, богатые биогенными компонентами, которые
усваиваются планктонными организмами и вызывают "цветение"
планктона - т. н. красный прилив. Такое явление подъема глубинных вод
известно в океанографии как апвеллинг (upwelling) (6). При
нагоне (восточных ветров) поверхностные воды отходят от наших берегов, и
подъем глубинных вод осуществляется в центральных частях бассейна. В таких
условиях водообмена верхняя граница сероводорода временно поднимается до его
полного окисления.
Явление апвелинг авторы наблюдали в августе 1986 г. в районе мыса Калиакра во время океанографических исследований на научно- исследовательском
судне "Исследователь-2". Двадцать восьмого августа температура воды
была 26 оС и все мы купались, несмотря на сильный юго-западный ветер, который
нас вынудил 3 дня прятаться в заливе. Когда утром 30 августа решили
освежиться в море, нас встретили холодные воды. Измерили температуру воды и
не поверили своим глазам - 7-8 оС. Все трубки и дночерпатели были черными. От
поверхности до дна отсутствовал кислород.
Сероводородная зона в Черном море находится в
относительном равновесии и ее положение обусловливается существующими океанографическими
факторами, а также процессами химического и бактериального окисления. Ее
возникновение и развитие является следствием происшедших около 8 тыс. лет
назад геокатастрофических событий в Черном море.
|