Удивительная океанология - Преображенский Викентий Юльевич (лучшие книги без регистрации .TXT) 📗
Многократные извержения сразу нескольких подводных вулканов создают цепочки вулканических островов, таких как Азорские, Канарские, Гавайские и др.
Новые подводные вулканы появляются постоянно. Например, в 2011 году рядом с Антарктикой была обнаружена гряда из десятка ранее неизвестных подводных вулканов, часть из которых до сих пор активна. Часть вершин этих вулканов находится на высоте трех километров над океанским дном, то есть совсем немного не достают до поверхности воды. А часть уже видна над поверхностью воды, и это выглядит как цепь островов.
Активные вулканы нагревают окружающую их воду и могут таким образом создавать благоприятные условия для обитания множества живых организмов. Кроме того, достоверно известно, что извержение подводного вулкана выбрасывает в воду органические соединения, необходимые для развития фитопланктона. Но главное – подводные вулканы снабжают фитопланктон соединениями железа, обязательными для фотосинтеза. Дело в том, что частицы железа требуются для большинства пищевых цепочек, и они очень редки в поверхностных водах. Прежде считалось, что попадают они туда в основном с водами рек, но американские ученые доказали, что большая часть железа, необходимого для фитопланктона, поступает на поверхность с самого дна.
Вулканический остров Реюньон в Индийском океане
В связи с тем, что вулканы дают жизнь океанской флоре, было выдвинуто предположение, что большая активность вулканов могла дать толчок к увеличению популяции морских животных и растений. Далее, при гибели и разложении такого количества живой массы якобы был поглощен весь растворенный в воде кислород, а это, в свою очередь, привело к вымиранию 70 % видов животных от удушья.
Понятно, что в этой гипотезе много спорных моментов. Во-первых, равномерное увеличение животной массы не может привести к переизбытку разлагающихся животных, так как их должны были бы уничтожить падальщики, в большом количестве обитающие на дне. Во-вторых, найденные доказательства вулканической активности только подтверждают, что она была, но вовсе не доказывают, что ее было достаточно для такого массового вымирания.
А вот еще одна версия ученых – подводные вулканы работают в качестве «тормоза» глобального потепления. Суть ее такова: подводные вулканы выступают «поставщиками» растворенного в воде железа, необходимого фитопланктону, а тот, в свою очередь, поглощает углекислый газ и сдерживает так называемый «парниковый эффект», являющийся результатом негативного воздействия человека на атмосферу. Утверждается, что моря и океаны поглощают примерно 5–15 % (в некоторых регионах до 30 %) всех выбросов CO2, связанных с деятельностью человека.
По мнению ученых, вулканизм является если не единственным, то, во всяком случае, одним из главных создателей Мирового океана – колыбели жизни на Земле. За миллиарды лет ее существования вулканы вынесли на поверхность больше половины объема воды Мирового океана. Более того, подсчитано, что и сейчас в результате вулканической деятельности уровень Мирового океана ежегодно повышается на одну тысячную долю миллиметра.
Кроме того, подводные вулканы не только способствуют образованию цунами, но и влияют на формирование рельефа дна морей и океанов, а также на состав морской воды.
Как известно, более 50 % полезных ископаемых, известных в мире, имеют отношение к вулканогенно-осадочным отложениям. По мере истощения полезных ископаемых на суше все большее значение приобретает их добыча из морей и океанов: морское дно представляет собой огромную и еще почти не тронутую кладовую. Причем некоторые полезные ископаемые открыто лежат на поверхности морского дна, иногда почти у самого берега или на сравнительно небольшой глубине. Естественно, такие месторождения начинают разрабатывать в первую очередь.
По оценкам специалистов, мировые подводные запасы железомарганцевых руд составляют 1500 миллиардов тонн, что намного превосходит запасы всех ныне разрабатываемых рудников. Особенно велики залежи железомарганцевых руд в Тихом океане, где дно местами буквально устлано их конкрециями. Проблема заключается лишь в том, чтобы наладить глубоководную добычу.
В настоящее время лидерами в гонке за подводными полезными ископаемыми являются Россия и Китай. В частности, в 2011 году Китай получил одну из первых лицензий на поиск и добычу полезных ископаемых в подводных вулканах в Индийском океане. А ведь на дне можно найти не только железомарганцевые руды, но и золото, серебро, медь, цинк, свинец и т. д.
Еще в 2001 году Китайская ассоциация по разведке и добыче полезных ископаемых в океане подписала 15-летний контракт с Международным агентством по морскому дну – ISA (International Seabed Authority), следящим за добычей полезных ископаемых под водой в международных водах.
Агентство ISA, штаб-квартира которого находится на Ямайке, также выдало Китаю и России разрешения на разведку недавно обнаруженных полиметаллических сульфидов, которые находятся в районе подводных вулканов. Геологи уверены, что они содержат огромные количества металлов – до 110 миллионов тонн.
На сегодняшний день исследованы всего лишь примерно 5 % потенциальных мест залегания полиметаллических сульфидов, так что открытий будет еще очень и очень много.
Различаются три типа добычи подводных полезных ископаемых: мелководная (на глубинах до 10 метров), на шельфе (на глубинах не более 200 метров) и глубоководная (от 200 метров до предельных глубин). В первых двух глубинных зонах обычно добывают полиметаллические и железосодержащие пески, строительные материалы, сырье для химической промышленности, драгоценные камни и металлы, энергетическое сырье. В глубоководной же зоне перспективна добыча железомарганцевых конкреций, нефти, газа и суль фидов.
В настоящее время основным видом ценного подводного минерального сырья представляются железо-марганцевые конкреции. Их добыча в промышленных масштабах еще не ведется, но ученые уже давно думают о возможных способах извлечения подводных сокровищ с глубин до 6000 метров и даже более.
В июне 2012 года китайский глубоководный аппарат «Цзяолун» с экипажем из трех человек погрузился на 7015 метров, установив национальный рекорд. Испытания этого батискафа новейшей конструкции, названного в честь мифического морского дракона, проходили в районе Марианской впадины в Тихом океане. В будущем с помощью таких аппаратов Китай рассчитывает разведывать и осваивать месторождения полезных ископаемых на океанском дне. До этих пор возможностями вести глубоководные исследования подводного мира располагали только США, Россия, Япония, Франция и Великобритания.
Китайский глубоководный аппарат «Цзяолун»
Пока предлагаются два основных метода добычи: метод гидравлического землесоса, использующий всасывающую и подъемную силы потока воды в трубе, и метод ковшовой драги, движущейся по поверхности дна и механически сгребающей минералы.
Коралловые рифы
Коралловые рифы – это известковые геологические структуры, образованные колониями коралловых полипов и некоторыми видами водорослей, умеющими извлекать известь из морской воды.
Соответственно, коралловыми полипами называют класс морских беспозвоночных организмов. Многие виды коралловых полипов обладают известковой защитной оболочкой, а всего их насчитывают около 6000 видов.
Любой коралл – это сообщество живых существ (полипов). Один полип умирает, на его останках поселяется новый – и так бесконечно. Это объясняет, почему коралл обитает на одном и том же месте многие сотни и тысячи лет.
Кораллы обитают в море. Они неподвижны и по виду напоминают ветви растений. В самом деле, коралловые рифы очень похожи на причудливые деревья и кусты. Когда прикасаешься к ним, кажется, что они каменные. Однако это все же не растения: каждая ветвь коралла – это скопление мельчайших коралловых полипов, то есть живых существ. Такие скопления и называются колониями.
