Мировой океан

ПЛАН

1. Ресурсы Мирового океана

2. Проблемы Мирового океана

3. Охрана морей и океанов

Литература

Нашу планету вполне можно было бы назвать Океами так как площадь, занимаемая водой, в 2,5 раза превышает территорию суши. Океанические воды покрывают почти 3/4 поверхности земного шара слоем толщиной около 4000 м, составляя 97 % гидросферы, тогда как воды суши содержат всего лишь 1 %, а в ледниках сковано только 2 %. Мировой океан, являясь совокупностью всех морей и океанов Земли, оказывает огромное влияние на жизнедеятельность плане­ты. Огромная масса вод океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Из него поступа­ет более половины кислорода, и он же регулирует содержа­ние углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток. На дне Мирового океана происходит накопле­ние и преобразование огромной массы минеральных и орга­нических веществ, поэтому геологические и геохимические процессы, протекающие в океанах и морях, оказывают очень сильное влияние на всю земную кору. Именно Океан стал колыбелью жизни на Земле; сейчас в нём обитает около че­тырёх пятых всех живых существ планеты.

1. РЕСУРСЫ МИРОВОГО ОКЕАНА

В наше время, «эпоху глобальных проблем». Мировой океан играет всё большую роль в жизни человечества. Являясь ог­ромной кладовой минеральных, энергетических, раститель­ных и животных богатств, которые — при рациональном их потреблении и искусственном воспроизводстве — могут счи­таться практически неисчерпаемыми. Океан способен решить одни из самых остро стоящих задач: необходимость обеспече­ния быстро растущего населения продуктами питания и сы­рьём для развивающейся промышленности, опасность энер­гетического кризиса, недостаток пресной воды.

Основной ресурс Мирового океана — морская вода. Она, содержит 75 химических элементов, среди которых такие важные, как уран, калий, бром, магний. И хотя основной продукт морской воды всё ещё поваренная соль — 33 % от мировой добычи, но уже добываются магний и бром, давно запатентованы методы получения целого ряда металлов, среди них и необходимые промышленности медь и серебро, запасы которых неуклонно истощаются, когда как в океан­ских водах их содержится до полмиллиарда тонн. В связи с развитием ядерной энергетики существуют неплохие перс­пективы для добычи урана и дейтерия из вод Мирового оке­ана, тем более что запасы урановых руд на земле уменьша­ются, а в Океане его 10 миллиардов тонн, дейтерий вообще практически неисчерпаем — на каждые 5000 атомов обыч­ного водорода приходится один атом тяжелого. Помимо вы­деления химических элементов морская вода может быть использована для получения необходимой человеку пресной воды. Сейчас имеется в наличии много промышленных ме­тодов опреснения: применяются химические реакции, при которых примеси удаляются из воды; солёную воду пропуска­ют через специальные фильтры; наконец, производится обыч­ное кипячение. Но опреснение не единственная возможность получения пригодной для питья воды. Существуют донные источники, которые всё чаще обнаруживаются на конти­нентальном шельфе, то есть в областях материковой отме­ли, прилегающей к берегам суши и имеющее одинаковое с ней геологическое строение. Один из таких источников, рас­положенный у берегов Франции - в Нормандии, дает такое количество воды, что его называют подземной рекой.

Минеральные ресурсы Мирового океана представлены не только морской водой, но и тем, что “под водой”. Недра океана, его дно богаты залежами полезных ископаемых. На континентальном шельфе находятся прибрежные россыпные месторождения — золото, платина; встречаются и драго­ценные камни - рубины, алмазы, сапфиры, изумруды. На­пример, вблизи Намибии идут подводные разработки алмаз­ного гравия уже с 1962 года. На шельфе и частично матери­ковом склоне Океана расположены большие месторождения фосфоритов, которые можно использовать в качестве удоб­рений, причём запасов хватит на ближайшие несколько сот лет. Самый же интересный вид минерального сырья Миро­вого океана — это знаменитые железомарганцевые конкреции, которыми покрыты громадные по площади подводные равнины. Конкреции представляют собой своеобразный «кок­тейль» из металлов: туда входят медь, кобальт, никель, титан, ванадий, но, конечно же, больше всего железа и марганца. Места их расположения общеизвестны, но резуль­таты промышленной разработки пока ещё очень скромны. Зато полным ходом идёт разведка и добыча океанской нефти и газа на прибрежном шельфе, доля морской добычи при­ближается к 1/3 мировой добычи этих энергоносителей. В особо крупных размерах идёт разработка месторождений в Персидском, Венесуэльском, Мексиканском заливе, в Северном море; нефтяные платформы протянулись у берегов Калифорнии, Индонезии, в Средиземном и Каспийском морях. Мексиканский залив к тому же знаменит открытым во время разведки нефти месторождением серы, которая вы­тапливается со дна с помощью перегретой воды. Другой, пока ещё нетронутой кладовой океана являются глубинные рас­щелины, где образуется новое дно. Так, например, горячие (более 60 градусов) и тяжелые рассолы Красноморской впадины содержат огромные запасы серебра, олова, меди, же­леза и других металлов. Всё более и более важное значение принимает добыча материалов на мелководье. Вокруг Япо­нии, к примеру, отсасывают по трубам подводные железосо­держащие пески, страна добывает из морских шахт около 20 % угля - над залежами породы сооружают искусствен­ный остров и бурят ствол, вскрывающий угольные пласты.

Многие природные процессы, происходящие в Мировом океане, — движение, температурный режим вод — являются неистощимыми энергетическими ресурсами. Например, сум­марная мощность приливной энергии Океана оценивается от 1 до 6 миллиардов кВт.ч. Это свойство приливов и отли­вов использовалось во Франции аж в средние века: в XII веке строились мельницы, колёса которых приводились в движение приливной волной. В наши дни во Франции су­ществуют современные электростанции, использующие тот же принцип работы: вращение турбин при приливе проис­ходит в одну сторону, а при отливе — в другую.

Главное богатство Мирового океана — это его биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон и другие). Биомасса Океана насчитывает 150 тыс. видов животных и 10 тыс. водорослей, а её общий объём оценивается в 35 миллиардов тонн, чего вполне может хватить, чтобы прокормить 30 мил­лиардов человек. Вылавливая ежегодно 85—90 миллионов тонн рыбы, на неё приходится 85 % от используемой морс­кой продукции, моллюсков, водорослей, человечество обес­печивает около 20 % своих потребностей в белках животно­го происхождения. Живой мир Океана — это огромные пищевые ресурсы, которые могут быть неистощимыми при пра­вильном и бережном их использовании. Максимальный вы­лов рыбы не должен превышать 150—180 миллионов тонн в год: превзойти этот предел очень опасно, так как произой­дут невосполнимые потери. Многие сорта рыб, китов, ластоногих вследствие неумеренной охоты почти исчезли из оке­анских вод, и неизвестно, восстановится ли когда-нибудь их поголовье. Но население Земли растёт бурными темпами, всё больше нуждаясь в морской продукции. Существует не­сколько путей поднятия её продуктивности. Первый - изы­мать из океана не только рыбу, но и зоопланктон, часть которого — антарктический криль — уже пошла в пищу. Мож­но без всякого ущерба для Океана вылавливать его в гораз­до больших количествах, чем вся добываемая в настоящее время рыба. Второй путь — использование биологических ресурсов открытого Океана. Биологическая продуктивность Океана особенно велика в области подъёма глубинных вод. Один из таких апвеллингов, расположенный у побережья Перу, даёт 15 % мировой добычи рыбы, хотя площадь его составляет не более двух сотых процента от всей поверхно­сти Мирового океана. Наконец, третьи путь — культурное разведение живых организмов, в основном в прибрежных зонах. Все эти три способа успешно опробованы во многих странах мира, но локально, поэтому продолжается губитель­ный по своим объёмам вылов рыбы.

Океан, будучи кладовой разнообразнейших ресурсов, так­же является бесплатной и удобной дорогой, которая связы­вает удаленные друг от друга континенты и острова. Морской транспорт обеспечивает почти 80 % перевозок между странами, служа развивающемуся мировому производству и обмену.

Мировой океан может служить переработчиком отходов. Благодаря химическому и физическому воздействию своих вод и биологическому влиянию живых организмов, он рас­сеивает и очищает основную часть поступающих в него от­ходов, сохраняя относительное равновесие экосистем Зем­ли. В течение 3000 лет в результате круговорота воды в при­роде вся вода Мирового океана обновляется.

2. ПРОБЛЕМЫ МИРОВОГО ОКЕАНА

Человек — дитя Природы, вся его жизнь проходит по её законам и правилам, но при этом нельзя не отметить всё увеличивающееся негативное воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду. Изменения происхо­дят во всё возрастающих масштабах в результате вырубки лесов, распашки обширных площадей, гидротехнических мероприятий, влияющих на речной сток и режим грунто­вых вод, забора большого количества речных, подземных и озерных вод, и в особенности их загрязнения. Соответствен­но с этим меняется жидкий, газообразный и твёрдый сток в моря и океаны. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, выброса мусора и нечис­тот с кораблей, к сожалению, частых аварий. В Тихий оке­ан ежегодно сбрасывается около 9 млн т отходов, в воды Атлантики — свыше 30 млн. т. Океаны и моря загрязняются такими вредными для них веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы. Газообразные токсичес­кие вещества, как окись углерода, двуокись серы, поступа­ют в морскую воду из атмосферы. По подсчетам Калифор­нийского технологического института, в Мировой океан с дождями ежегодно осаждается 50 тыс. т. свинца, попадаю­щего в воздух с выхлопными газами автомобилей. В горо­дах близ береговой линии в морской воде нередко обнару­живается патогенная микрофлора. Степень загрязненности постоянно растет. Способности воды к самоочищению порой оказывается недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Под влиянием течений загрязнения перемешиваются и очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатые животными и растительностью, нанося серь­езный ущерб состоянию морских экосистем. Человечество губит само себя.

К числу наиболее вредных химических загрязнений от­носятся нефть и нефтепродукты. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. т. нефти. Загрязняют поверхность танкеры, утечка сырья при бурении.

В период между 1973-1984 гг. в США Институтом охра­ны окружающей среды и энергетики отмечено 12000 слу

ча­ев загрязнения вод нефтью. Нанесенный ущерб огромен. На­пример, последствия в связи с гибелью в 1995 г. теплохода “Дота” у Керченского пролива в Азовском море оценивают­ся в 7 млн. долларов.

Обеспокоенность общественности нефтяным загрязнени­ем обусловлено неуклонным ростом экономических потерт в рыболовстве, туризме и других сферах деятельности. Толь­ко 1 т нефти способна покрыть 12 куб. км поверхности моря. А нефтяная пленка изменяет все физико-химические про­цессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает. Меняют­ся гидробиологические условия в океане, оказывается влия­ние на баланс кислорода в атмосфере, а значит непосред­ственно на климат. Уменьшается первичная продукция оке­ана — фитопланктон — своеобразный пищевой фундамент всей его жизни.

Очень ядовиты растворимые компоненты нефти. Они не­редко становятся причиной гибели рыбы, морских птиц. Если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большин­ство зародышей погибнут, а многие из уцелевших оказыва­ются уродами. А ведь именно на поверхности, куда и попа­дают эти ядовитые вещества, развивается богатейшее сооб­щество разнообразнейших организмов — нейстон.

Не меньше чем нефть опасно загрязнение тяжелыми ме­таллами. Французские исследователи установили, что дно Атлантического океана загрязнено попадающим с суши свин­цом на расстоянии 160 км от берега и на глубине до 1610 м. Более высокая концентрация свинца в верхнем слое донных отложений, чем в более глубоких слоях, свидетельствуют о том, что это следствие человеческой деятельности, а не при­родных процессов.

Владельцы химического комбината “Тиссо” в городке Минамата на острове Кюсю долгие года сбрасывали в океан сточные воды, насыщенные ртутью. Прибрежные воды и рыба оказались отравленными, что привело к гибели местных жителей. Получили тяжелые психопаралитические за­болевания сотни людей.

Еще одним губителем океана являются пестициды. Их мировое производство достигает 200 тыс. т. в год. Относи­тельная химическая устойчивость, а также характер распро­странения способствовали их поступлению в моря в больших объемах. Постоянное накопление в воде хлорорганических веществ представляет серьезную угрозу для жизни людей.

Пестициды обнаружены в различных районах Балтийс­кого, Северного, Ирландского морей, в Бискайском заливе, у западного побережья Англии, Исландии, Португалии, Испании. На основании анализа снежного покрова Антарк­тиды было определено, что на поверхности этого, весьма удалённого материка осело около 2300 тонн пестицидов, хотя они там никогда не применялись. ДДТ и гексахлоран обна­ружены в значительных количествах в печени и жире тюле­ней и антарктических пингвинов.

В моря и океаны через реки, непосредственно с суши, а также с судов и барж попадают жидкие и твердые бытовые отходы. Часть этих загрязнений оседает в прибрежной зоне, а часть под влиянием морских течений и ветра рассеивается в разных направлениях.

Бытовые отбросы очень опасны, так как являются пере­носчиками болезней человека: брюшного тифа, дизентерии, холеры. Они также содержат значительное количество кислородопоглощающих веществ. Твердые бытовые отбросы являются причиной аварий в судоходстве, опутывая греб­ные винты судов, засоряя трубопроводы систем охлаждения двигателей. Известны случаи гибели крупных морских мле­копитающих из-за механической закупорки легких куска­ми синтетической упаковки. Подсчитано, что в прибрежной зоне Гавайских островов, весьма посещаемых туристами мест, плавает несколько миллионов всякого рода пластмассовых пакетов.

Захоронение жидких и твердых радиоактивных отходов в море в 59-60-е годы осуществляли многие страны, имею­щие атомный флот. В 1950-1992 гг. Советским Союзом в водах Ледовитого океана затоплены ядерные отходы сум­марной активностью 2,5 млн. кюри — в том числе 15 реакто­ров и экранная сборка атомного ледокола «Ленин», 13 реак­торов аварийных атомных подводных лодок (включая шесть, с не выгруженным ядерным топливом). Великобритания затапливала радиоактивные отходы в Ирландском море, а Франция — в Северном.

3. ОХРАНА МОРЕЙ И ОКЕАНОВ

Наиболее серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение нефтью, последствия кото­рого губительны для всей жизни на Земле. Поэтому в 1954 г. в Лондоне прошла международная конференция, ставивша­яся целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней была приня­та конвенция, определяющая обязанности государств в этой области. Позже в 1958 г. в Женеве были приняты еще четы­ре документа: об открытом море, о территориальном море и прилежащей зоне, о континентальном шельфе, о рыболов­стве и охране живых ресурсов моря. Эти конвенции юриди­чески закрепили принципы и нормы морского права. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и другими вредными веществами. Прошед­шая в 1973 г. в Лондоне конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно приня­той конвенции, каждое судно должно иметь сертификат — свидетельство о том; что корпус, механизмы и прочая осна­стка находятся в исправном положении и не наносят ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.

Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбро­сы с них должны выкачиваться только на береговые прием­ные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточ­ных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы элек­трохимические установки. Институт океанологии РАН раз­работал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключается в добавлении к промывной воде нескольких по­верхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволя­ет осуществить на самом судне очистку без сброса загряз­ненной воды или остатков нефти, которую можно впослед­ствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.

В целях предотвращения утечек нефти совершенствуют­ся конструкции нефтеналивных судов. Многие современные танкеры имеют двойное дно. При повреждении одного из них нефть не выльется, ее задержит вторая оболочка.

Капитаны судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо всех грузовых операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время сдачи или слива с судна загрязненных сточных вод.

Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения растекания нефти используются физико-химические методы. Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосно­вении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в каче­стве сорбента. Такие препараты очень удобны из-за просто­ты применения и невысокой стоимости, однако их массовое производство пока не налажено. Также существуют сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Некоторые из них могут собирать до 90 % разлитой нефти. Главное требование, которое к ним предъявляется, — это непотопляемость.

После сбора нефти сорбентами или механическими сред­ствами на поверхности воды всегда остается тонкая пленка, которую можно удалить путем разбрызгивания разлагаю­щих ее химических препаратов. Но при этом эти вещества должны быть биологически безопасны.

В Японии создана и апробирована уникальная техноло­гия, с помощью которой можно в короткие сроки ликвиди­ровать гигантское пятно. Корпорация “Кансай санге” выпу­стила реактив АSWW, основной компонент которого — спе­циально обработанная рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение получаса всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно ста­щить простой сетью.

Оригинальный способ очистки продемонстрирован аме­риканскими учеными в Атлантическом океане. Под нефтя­ную пленку на определенную глубину опускается керами­ческая пластинка. К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под действием вибрации нефть сначала скапливает­ся толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Элек­трический ток, подведенный к пластинке, поджигает фон­тан, и нефть полностью сгорает.

Для удаления с поверхности прибрежных вод пятен ма­сел американские ученые создали модификацию полипро­пилена, притягивающего жировые частицы. На катере-ка­тамаране между корпусами поместили своеобразную штору из этого материала, концы которой свисают в воду. Как толь­ко катер попадает на пятно, нефть прочно прилипает к “шторе”. Остается лишь пропустить полимер через валики спе­циального устройства, которое отжимает нефть в приготов­ленную емкость.

С 1993 г. был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но число их неуклонно растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы стали разра­батываться проекты очистки ЖРО.

В 1996 г. представители японских, американских и рос­сийских фирм подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО, скопившихся на Дальнем Востоке Рос­сии. На реализацию проекта правительство Японии выде­лило 25,2 млн. долларов.

Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффек­тивных средств, ликвидирующих загрязнения, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением новых методик очисток акваторий невозможно обеспечить чистоту морей и океанов. Центральная задача, которую необходимо решать всем странам сообща, — предотвращение загрязнения.

Итак последствия, к которым ведёт расточительное, небреж­ное отношение человечества к океану, ужасающи. Уничто­жение планктона, рыб и других обитателей океанских вод - далеко не всё. Ущерб может быть гораздо большим. Ведь у Мирового океана имеются общепланетарные функции: он является мощным регулятором влагооборота и теплового режима Земли, а также циркуляции её атмосферы. Загряз­нения способны вызвать весьма существенные изменения всех этих характеристик, жизненно важных для режима клима­та и погоды на всей планете. Симптомы таких изменений наблюдаются уже сегодня. Повторяются жестокие засухи и наводнения, появляются разрушительные ураганы, сильней­шие морозы приходят даже в тропики, где их отроду не бывало. Разумеется, пока нельзя даже приблизительно оце­нить зависимость подобного ущерба от степени загрязнен­ности Мирового океана, однако взаимосвязь, несомненно, существует. Как бы там ни было, охрана океана является одной из глобальных проблем человечества. Мертвый океан - мертвая планета, а значит, и все человечество.

ЛИТЕРАТУРА