Океан открывает тайны

В то время как на дне Амурского залива образовалась мертвая зона, в Охотском море обнаружены самые большие залежи газогидратов. Которые, оказывается, не что иное, как крайне перспективный вид топлива. Словом, общение с учеными — процесс, как обычно, увлекательный.

В январе этого года Тихоокеанскому институту океанологии (ТОИ) ДВО РАН исполнилось 40 лет. Пока дальневосточные моря не иссякли, работа ученых этого подразделения будет необходимой и востребованной народным хозяйством.

Топливо будущего ищут и находят

Одно из интереснейших подразделений океанологического института — лаборатория газогеохимии. Среди приоритетных направлений деятельности ученых — изучение и поиск газовых гидратов, накопителей метана. Это нетрадиционный источник углеводородного сырья, которое, возможно, будет разрабатываться в будущем.

Газогидрат — это тот же газ, но в форме твердого вещества. Например, одно из наиболее распространенных соединений — гидрат метана — похоже на кусок льда. Правда, он будет гореть, если его поджечь, поскольку между молекулами воды находится метан.

Породные газовые гидраты были официально открыты и зарегистрированы в России, на севере Сибири, это было еще в 1958 году. В море газогидраты наша страна нашла также одной из первых. На сегодняшний день у ученых есть понимание, что эти соединения очень важны с точки зрения формирования нефтегазовых залежей. Они являются своего рода индикатором их наличия. Однако пока закономерности до конца не ясны. Их и выясняют ученые. Также они собирают информацию о количестве и местонахождении залежей.

— В прошлом году мы совершили два значительных открытия, — говорит заведующий лабораторией газогеохимии ТОИ ДВО РАН Анатолий Обжиров, доктор геолого-минералогических наук, профессор. — На юго-западном склоне Курильской котловины Охотского моря обнаружен самый высокий в мире подводный поток пузырей метана — так называемый факел. Его высота — 2 км 200 метров. Ранее самым большим считался факел в Черном море высотой в 1300 метров. Также впервые газогидраты были найдены в Татарском проливе на Сахалинском западном склоне. В июне этого года мы снова отправимся в район открытия.

Иностранные капиталы — на исследование наших морей

По словам Обжирова, состав экспедиции международный: это ученые из России, Кореи, Японии. Однако вот парадокс: Российская академия наук не вкладывает деньги в исследования газогидратов и их поиск в дальневосточных морях. Стратегические изыскания наших ученых финансируются исключительно иностранцами, настолько велик их интерес.

— Первый поток метана мы обнаружили в 1988 году в Охотском море, а спустя два года нашли там первые гидраты, — продолжает Анатолий Иванович. — После того, как наши открытия были опубликованы, темой заинтересовались немецкие ученые. На протяжении 6 лет у нас было совместное исследование. Затем интерес появился у Японии и Кореи. После того как в прошлом году был обнаружен факел в Татарском проливе, японцы продлили с нами контракт еще на 5 лет.

Готовность Японии выкладывать огромные средства (один день экспедиции, между прочим, стоит 15 тысяч долларов. — Прим. авт.) объяснима. В начале апреля этого года национальная корпорация Japan Oil, Gas & Metals (Jogmec) заявила о начале пробной разработки подводного газгидратного месторождения. Японцы стали первопроходцами в этом направлении — ранее пробные разработки газгидратов велись лишь в районе многолетней мерзлоты. Безусловно, за процессом будут следить ученые всего мира.

Добыча газгидратов сложна потому, что она предполагает разрушение твердой, сформировавшейся структуры, ведь газ из нее будут выкачивать. То есть в лучшем случае может провалиться (или взорваться) буровая установка. В худшем — можно спровоцировать землетрясение. Кроме того, метан является парниковым газом, который при выделении способствует увеличению температуры земной атмосферы. Но насколько критичным для среды будет количество выделяемого газа, ученым пока неизвестно. Это покажут дальнейшие исследования.

Гребешка и мидий в Амурском заливе больше не будет?

С совершенно иного аспекта водную среду исследуют в лаборатории гидрохимии океанологического института. Несколько лет назад ученые столкнулись с серьезной проблемой — оказывается, летом придонная толща воды Амурского залива превращается в мертвую зону. В этот период здесь опасно низкое содержание кислорода, его почти нет.

— У американского общества больных туберкулезом есть такой слоган: «Если дышать нечем — все другое неинтересно», — популярно объясняет суть проблемы заведующий лабораторией гидрохимии доктор химических наук Павел Тищенко. — Здесь примерно та же ситуация. Мы установили, что недостаток кислорода продолжается около 90 дней. В таких условиях могут выжить только черви и некоторые двустворчатые моллюски, которые живут в грунте. Все остальное либо уходит (если есть такая возможность), либо погибает. Например, сразу умирают мидии, гребешок (это к вопросу о развитии аквакультуры. — Прим.авт.). Постепенно вся экосистема начинает перестраиваться на новый механизм дыхательной системы, где вместо кислорода используется сульфат-ион. В результате выделяется сероводород, который является ядом для большинства морских обитателей.

В сентябре 2008 года были зафиксированы случаи гибели мелкой рыбы в Амурском заливе. Это стало заметно, когда ее выбросило на берег. Ученые данный инцидент объясняют сезонным явлением, когда воды со дна (в этом случае — бедные кислородом и содержащие сероводород) поднимаются к поверхности. В результате мелкую рыбешку убил ядовитый сероводород. Более крупная рыба этот процесс пережила.

К слову, мертвая зона занимает несколько десятков квадратных километров, это примерно 6-7 процентов от акватории.

Загрязнение залива — заслуга Поднебесной?

— Почему же образовалась аномалия? Есть два основных источника загрязнения Амурского залива биогенными элементами (азот, фосфор), — говорит Павел Яковлевич. — Первый — это стоки из города. Второй, более существенный, — это влияние впадающей в залив реки Раздольной, куда сливаются удобрения китайских сельхозпредприятий. В целом загрязнение Амурского залива на три четверти заслуга Поднебесной.

Как объясняет ученый, вместе с удобрениями в акваторию привносится дополнительная порция органического вещества. Верхний слой вод настолько удобряется, что вызывает мощное цветение фитопланктона. Его становится так много, что морские обитатели не успевают его съедать. В результате планктон падает на дно, где начинает разлагаться. На этот процесс и уходит весь кислород. К счастью, весной и осенью ситуация исправляется, потому что донный слой воды обновляется водами Японского моря. Однако к лету живительный газ на дне вновь становится дефицитным.

По словам Павла Яковлевича, формирование мертвых зон — одна из глобальных проблем мирового сообщества.

— Америка теряет на этом миллиарды долларов, там гибнут миллионы тонн рыбы, — иллюстрирует ученый. — Страдают Япония, где аквакультура хорошо развита, Корея, Китай. Проблема изучается учеными всего мира и стран АТР в частности, ее обсуждению отводится важное место на научных конференциях. Если говорить конкретно о Китае, у них ситуация в разы хуже нашей. Там вдоль побережья Восточно-Китайского моря живут порядка 600 миллионов жителей, представьте себе его загрязненность. А воды из этого моря, между прочим, поступают в Японское.

Словом, Приморье только соприкоснулось с проблемой. Все ее «прелести» нам лишь предстоит познать. Так что в августе ученые лаборатории гидрохимии океанологического института вновь займутся исследованием мертвой зоны Амурского залива.

Американцев жалеть не будем

В лаборатории ядерной океанологии мы, воспользовавшись случаем, поинтересовались у специалистов радиационной обстановкой в регионе. В начале апреля стало известно, что на АЭС «Фукусима-1» вновь зафиксировали утечку высокорадиоактивной воды. Об этом сообщила Токийская энергетическая компания (Tokyo Electric Power Company, TEPCO), которой и принадлежит атомная электростанция.

В почву попало около 22 литров радиоактивной жидкости. В связи с этим у легко поддающихся панике приморцев возникали новые опасения. Как оказалось — напрасные.

— Утечки радиоактивной воды из префектуры Фукусима нам опасаться точно не стоит, — говорит заведующий лабораторией ядерной океанологии ТОИ ДВО РАН кандидат технических наук Владимир Горячев. — Особенности циркуляции северо-западной части Тихого океана исключают проникновение в Японское море аварийных радионуклидов. И в любом случае, пройдя путь около 1000 км (по меньшей мере такое расстояние отделяет Приморье от места катастрофы), концентрация аварийных радионуклидов стала бы незначительной.

В апреле этого года ученые отобрали несколько проб в заливе Петра Великого. Все показатели, включая уровень радиоактивности, оказались на уровне 2011 года, когда трагедия еще не случилась.

А в июне-июле 2012 года океанологи взяли пробы в Японском, Охотском морях, а также северо-западной части Тихого океана, к востоку от Курильских островов и Японии. Стояла задача понять, куда движется радиоактивное пятно.

— Загрязнение было видно на 155-м градусе восточной долготы, а японские исследователи зарегистрировали присутствие аварийных радионуклидов приблизительно в это же время уже на 180-м градусе, — говорит Владимир Алексеевич. — Сейчас максимальная концентрация загрязнения наблюдается в районе межфронтальной зоны течений Куросио и Ойясио. Обнаружено, что в той части океана радионуклиды уже поникли на глубину более 500 метров. Но главным образом распространение идет на восток, в сторону американского континента. Скорости перемещения пятна относительно низки, примерно 10 см в секунду. По предварительным оценкам, выполненным после аварии, загрязнению нужно 2,5-3 года, чтобы пересечь Тихий океан. А с момента трагедии прошло чуть больше двух лет.

Тем не менее, жалеть американцев, в чью сторону движется загрязнение, не нужно. Концентрации радиоактивных веществ в пятне уже неопасны.

Источник: «Владивосток»