Смерть, притаившаяся на дне водоемов

Опубликовано: 16 сентября 2013 г.
Рубрики:

Green_Lake w.jpg

Зеленое озеро. Green Lakes State Park в штате Нью-Йорк.
Зеленое озеро. Green Lakes State Park в штате Нью-Йорк.
Зеленое озеро. Green Lakes State Park в штате Нью-Йорк.
Oгромное Черное море на границе Европы и Малой Азии и крохотное Зеленое oзеро на востоке США — что может быть между ними общего? Наверное то, что в глубинах обоих таится опасность, угроза, смерть... и подсказка о прошлом нашей планеты.

Начнем с малого — с Зеленого озера (Green Lake). Это одно из двух озер (то, что побольше) в парке-заповеднике Green Lakes State Park в штате Нью-Йорк. Еще точнее — в графстве Онондага, недалеко от города Сиракузы. Оно невелико, где-то километр с лишним в длину и 250 метров в ширину. Но для таких размеров неожиданно глубокое — 65 метров. Индейцы племени онондага, издавна жившего в этих местах, считали озеро священным и... бездонным.

Его чистая, прозрачная вода в обрамлении сочной зелени берегов искрится и переливается на солнце, отражая голубизну неба. И никому из отдыхающих даже в голову не придет — если только они не осведомлены заранее — что «внешность» озера обманчива, что во чреве своем оно мертво, ядовито и зловонно.

 

Застой на дне озера

Озеро Грин-Лейк практически не имеет ни притока, ни стока, поэтому вода в нем если и циркулирует, то только на поверхности, а в глубине — полный застой. Нет — заболачивания в нем, как ни странно, не происходит. Озеро разделено по вертикали на два обособленных мира: живой, со своей флорой и фауной, и мертвый, насыщенный сероводородом. Граница между жизнью и смертью проходит где-то на глубине всего 10 метров. Именно потому, что не происходит смешивания поверхностных и придонных вод, оно и выглядит чистым и прозрачным.

Такие озера «с сюрпризом» называют меромиктическими (meromictic). Вода во втором его, нижнем слое уже не голубого, а розового цвета — верный признак того, что водоем насыщен сероводородом. В нем размножаются пурпурные серные бактерии, они-то и придают воде характерный розовый оттенок. Серные бактерии живут только в бескислородной среде, используя для хемосинтеза (окисления) сульфиты (соли сернистой кислоты).

Нижние слои Зеленого озера холодные и плотные. А осадки, прессующиеся на его дне, практически не разлагаются. И это, в свою очередь, означает, что донные отложения таких озер представляют собой настоящий геологический музей истории Земли, запечатлевший (или воспроизводящий) к тому же наиболее трагические этапы ее существования.

Зеленое озеро было первым в Северной Америке определено как меромиктическое и соответственно стало наиболее изученным среди озер подобного типа в мире. А изучать его начали с 1839 года, когда оно еще называлось Содом — после того, как обнаружили присутствие сульфитов в его глубинах. Сегодня о  меромиктическом озере пишут научные  и популярные журналы, о нем сняты документальные фильмы. По мнению ученых, Грин-Лейк являет собой «живой экспонат» последствий Массового пермского вымирания, известного также, как The Great Dying — великое вымирание, или как TheGreatestMassExtinctionofAllTime — величайшее массовое вымирание всех времён...

 

Великое вымирание

trop w.jpg

Колоссальные Сибирские траппы
Специалисты предполагают несколько причин Массового пермского вымирания (Great Dying).  Наиболее распространена гипотеза об излиянии траппов, в частности, колоссальных Сибирских траппов 251 млн. лет назад, что повлекло за собой вулканическую зиму, парниковый эффект и другие климатические изменения.
Специалисты предполагают несколько причин Массового пермского вымирания (Great Dying). Наиболее распространена гипотеза об излиянии траппов, в частности, колоссальных Сибирских траппов 251 млн. лет назад, что повлекло за собой вулканическую зиму, парниковый эффект и другие климатические изменения.
Пермский период попадает на те времена, когда — на протяжении примерно 38 миллионов лет (с 286 до 248) — шла интенсивная перепланировка всей планеты с формированием единого гигантского сверхматерика Пангея, а Мировой океан, совсем не такой, каким мы его знаем сегодня, назывался Тетис. Конец Пермского периода (252 миллиона лет назад) и начало Триасового были трагическими. Мать-Земля словно задалась целью погубить все, что успело вырасти и расплодиться на ее окончательно не оформившемся еще теле — как на суше, так и в воде. И ей это почти удалось.

Грандиозные катаклизмы сотрясали планету, сталкивались дрейфующие материки, вспучивались и росли горные цепи, где-то поднималось морское дно, где-то проваливалась суша... И все это сопровождалось страшными землетрясениями и извержением вулканов. А в районе Урала и Русской равнины Земля превратилась в огненный панцирь, из трещин которого непрерывно, слой за слоем изливалась лава. Это место, ныне известное как Сибирские траппы (от шведского trappa — лестница), расположено на Восточносибирской платформе.

Согласно наиболее обоснованной версии, существует прямая зависимость между мощнейшей активизацией Сибирских траппов и Массовым пермским вымиранием. В районе Сибирских траппов, самой обширной зоны траппового магматизма на Земле (площадь 2 млн. кв. км), в течение почти полумиллиона лет из недр Земли изливался расплавленный базальт — порядка 3-4 млрд. кубических метров породы. А в атмосферу было выброшено такое огромное количество углекислого газа и других парниковых газов, что температура на планете резко повысилась.

Когда глобальное потепление достигло полюсов, водоворот Мирового океана, обусловленный мощными течениями, замедлился, а потом и вовсе прекратился. С исчезновением подводных течений глубинные океанские воды начали застаиваться. Прекратилось их снабжение кислородом. Морским обитателям стало нечем дышать. Началась их массовая гибель.

Множащееся количество мертвой органической массы способствовало взрывообразному размножению анаэробных бактерий, призванных перерабатывать падающие на дно органические останки. Экологический сбой в природе привел к тому, что бактерии эти стали доминировать в стоячих водах морей и океанов, производя огромное количество сероводорода. Практически весь Мировой океан оказался отравленным сероводородом, к которому присоединился в огромных количествах метан — болотный или рудничный газ.

Органические останки, опускаясь на дно, спрессовывались, превращаясь в черную вязкую массу, получившую название сланцеватая глина. В нефтедобывающей промышленности ее считают материнской породой нефти и газа. Черная глина возрастом 252 млн. лет как свидетельство единовременно разразившейся глобальной катастрофы — обнаруживается археологами практически повсюду, на всех материках.

Когда ядовитые газы достигли определенной концентрации, произошел внезапный их выброс из недр океана, что изменило химический состав атмосферы, еще больше повысив температуру на планете. Ответом на все эти перемены и стало почти полное вымирание Земли — погибло 90 процентов морских обитателей и 70 процентов наземных.

 

Сероводород в толще морских глубин

Минимодель случившегося с Мировым океаном в те давние времена, считают ученые, мы и имеем сегодня в недрах небольшого, с виду обычного озера на востоке США. Но есть и куда более масштабный пример того же. Кто из нас ни бывал на Черном море — таком ласковом, таком манящем, ни купался в его пенных, прозрачных волнах, ни загорал на его песчаных или каменистых пляжах, ни любовался закатами и лунными дорожками на его лучистой поверхности. И никто даже не думал, а скорее всего просто не знал, что его сумеречные глубины безнадежно мертвы.

Первым догадался об этом геолог Николай Иванович Андрусов, возглавлявший в далеком 1890 году русскую океанографическую экспедицию. Тогда-то экспедиция и обнаружила наличие сероводорода в толще морской воды. Ситуация здесь та же, что и в Зеленом озере — четко выраженная двухслойность: верхний — живой, и нижний — мертвый. Только вот размеры у Черного моря другие, да и глубина тоже (больше 2 км). И весь его колоссальный объем (555 тыс. куб. км) на 90 процентов заполнен мертвой ядовитой водой, в которой никто, кроме бактерий не живет.

Верхний, подверженный прибоям и штормам слой практически не смешивается с нижним, тяжелым и мало подвижным. Получается, что море, в котором мы купались и в котором так весело резвятся дельфины, бездонно, вернее не имеет твердого дна, поскольку «дном» ему служит зыбкая граница сероводородной подушки.

Причем, «подушка» постоянно растет, неотвратимо приближаясь к поверхности, и находится уже совсем рядом — всего в 50-100 метрах. Верхняя граница мертвой зоны может то подниматься, то опускаться из-за неравномерных вертикальных колебаний под воздействием атмосферных явлений.

За последние 40 лет толща ядовитого чрева Черного моря увеличилась метров на 40-50 (некоторые специалисты считают, что растет она по 2 м в год), а амплитуда ее колебаний увеличилась раз в 5. Во время сильных штормов на берегу ощущается запах тухлых яиц. О том, что слой чистой воды уменьшается, говорит и резкое сокращение черноморской флоры и фауны.

Никто, включая ученых, толком не знает, как, когда, а, главное, почему образовался этот гиблый отстойник. Предположительно сероводород накапливается в бассейне Черного моря в результате либо микробиологических процессов — при разложении останков мертвого органического или серосодержащего вещества, либо просачивается из глубин земной коры через расщелины морского дна. Скорее всего — и то, и другое.

Пристальное наблюдение за Черным морем осуществляется учеными-океанологами как минимум из десятка самых различных организаций и научно-исследовательских центров. По их единодушному мнению, за последние десятилетия экологическая ситуация в нем серьезно ухудшилась.

Сероводород — очень ядовитый и токсичный газ. При небольших концентрациях в воздухе он вызывает у человека головокружение, головную боль, тошноту; при значительных — приводит к судорогам, отёку лёгких, коме. При высоком его содержании даже однократное вдыхание чревато мгновенной смертью.

Пока этот коварный, отвратительно пахнущий газ остается в своих пределах, его не видно и не слышно. Но что произойдет, если спрессованный в тяжелой застойной воде, он достигнет поверхности или случится какой-либо катаклизм, и он будет выброшен наружу? Ведь сероводород, ко всему прочему, горюч и взрывоопасен.

 

1927 год — землетрясение в Крыму

В 1927 году на Крым обрушилась целая серия землетрясений, самое мощное из которых, магнитудой 8 баллов, случилось посреди ночи (с 11 на 12 сентября), нанеся всему полуострову огромный ущерб. Было разрушено 70 процентов всех городов и поселков, начиная с Ялты. А в горах произошли обвалы и оползни. Катаклизм вызвал страшную панику, у иных — вплоть до потери рассудка. То был сезон отпусков, и Крым заполняли отдыхающие. В считанные часы с полуострова сбежали не только курортники, но и местные жители, часть которых так больше туда никогда и не вернулась.

За несколько дней до того, как все это началось, люди с удивлением наблюдали метровые волны, возникавшие при полном безветрии. «Шума от воды никакого нет, — рассказывал очевидец, — а море колеблется, волны идут изрядные, не то к берегу, не то от берега. И тишина вокруг прямо смертельная». Местные рыбаки заметили странную рябь на поверхности моря, больше похожую на закипание воды, затем услышали глухой и мощный подводный взрыв. Какое-то время спустя весь Крымский полуостров содрогнулся и заходил ходуном. В апогее разгула стихии море отхлынуло от берегов, а затем столь же рьяно устремилось на них, накрыв пляжи и набережные.

Вот тогда-то люди и увидели впервые диковинное явление, светопредставление — вспыхнувшее красным пламенем Черное море. Огненные столбы поднимались на полкиломет­ра в небо. А местами вытягивались в длинную, извилистую косу. Кто-то решил, что на дне моря началось извержение вулканов, кто-то предположил, что сквозь разверзшиеся трещины из недр земных вырвался метан... На самом же деле наверх поднялся растревоженный сотрясениями сероводородный слой, о чем наглядно свидетельствовал присущий ему запах. Небо разразилось грозовыми разрядами, и там, куда попадала молния, море тотчас воспламенялось.

С тех пор прошло 86 лет. За это время объем мертвой воды в Черном море значительно вырос, а тонкая прослойка живой еще больше истончилась. По подсчетам ученых, уже через несколько лет толщина последней будет составлять не более 15 м. Если события 1927 года повторятся, говорят они, местный катаклизм может перерасти в глобальную катастрофу.

А ведь землетрясения в районе Черного моря — дело привычное, это сейсмоактивный регион. За два минувших тысячелетия здесь зафиксировано 77 сильных землетрясений, а промежутки между слабыми землетрясениями в наши дни сократились до 2,5 лет. Последнее было зафиксировано в Крыму в декабре 2012 года.

 

Катастрофа на африканском озере Ньос

Что может случиться, если ядовитый газ вырвется наружу, наглядно и коварно продемонстрировало африканское вулканическое озеро Ньос (Nyos) в горах северо-западного Камеруна. Озеро, образовавшееся в кратере вулканической горы, с виду мирное и живописное, окруженное холмами, скалами и возделанными полями, никогда прежде никому не причиняло вреда.

Но вот, летней ночью 1986 года, когда в большом многолюдном поселке Субума, расположившемся у подножья той горы, все мирно спали, из озера вырвалось облако углекислого газа и, растекаясь по склону, двумя потоками (высота «газовой реки» достигала 50 метров) устремилось вниз — к Субуме. Смерть настигала все живое на его пути — на расстоянии до 27 км от озера.

Уцелел один-единственный человек, Мохаммед Муса Абдулахи. Его спасло то, что он остался на ночь в школе, в закрытом помещении, а школа стояла на горе. Утром, направляясь к своему дому, он обратил внимание на непривычную мертвую тишину, повисшую над поселком. А потом увидел трупы людей и животных, разбросанные повсюду. Судя по позам, умирали они внезапно и почти мгновенно. «Погибли все собаки, весь скот, с деревьев попадали мертвые птицы и насекомые». 1746 человек убило ядовитое озеро, в их числе 11 членов семьи Мохаммеда. А мертвые животные исчислялись многими тысячами.

Углекислый газ, как и сероводород, входит в состав вулканических газов. Но первый из этих двух нам куда ближе. Взять хотя бы то, что мы сами его выдыхаем и сами загрязняем им окружающую среду через свою промышленную деятельность. Что будет, если не углекислый газ, а сероводород вырвется наружу из подводного плена? Ведь само это явление не так уж и редко. В научном мире оно имеет даже соответствующий термин — лимнологическая катастрофа — выброс смертоносного газа из недр открытого водоёма.

Надо отметить, что сероводородное чрево не является отличительной особенностью только Черного моря или Зеленого озера. Его можно найти в иных озерах, морях и океанских впадинах — там, где нарушена циркуляция воды (сквозная вертикальная конвекция).