"Рванёт? Да не, не должно (с)"
Кажется, что Чёрное море – старый добрый друг, которого знаешь много лет.
Многие из нас запускали "лягушек" плоской гальки по волне под Туапсе. Или, стоя у кромки воды, наблюдали, как морская пена щекочет ноги, а за спиной – зубцы Ай-Петри. Даже у тех, кто сам не бывал на Черноморском побережье, в семейном альбоме наверняка найдётся чёрно-белая фотография, где загорелые родственники улыбаются под раскидистыми пальмами в Гагре.
Близкое, понятное, дружелюбное… Забудьте)
Чёрное море – это тот ещё фрукт. Пока наука пытается до конца разобраться в его поведении и мотивах этого поведения, оно раз за разом преподносит сюрпризы.
Да и дружелюбное оно только сверху: на глубине ниже 200 метров нет ни души.
Чёрное море – 93 % растворённого сероводорода и щепотка метана
Если бы в море можно было устанавливать знаки, то на уровне 150-200 метров стоило бы повесить табличку: «Непригодно для жизни. Поднимайтесь обратно наверх». Дальше – сероводород и почти нулевое содержание кислорода, что делает невозможным существование морских обитателей и даже хиленькой водоросли.
Но не стоит принимать фразу «наполнено сероводородом» буквально. Там нет газовой подушки – вещество растворено в воде.
Как Чёрное море стало гигантским хранилищем сероводорода – есть 2 гипотезы.
Чёрное море, как многие внутренние моря, пережило ряд метаморфоз. Его предшественники то становились замкнутым озером, опреснённым водой впадающих рек, то соединялись с солёной Атлантикой; доходили до Аральского моря и откатывались обратно.
Одна из теорий говорит, что последний предок Чёрного моря – чуть солоноватое Новоэвскинское озеро-море – пережило молниеносное и чуть ли ни апокалиптическое затопление.
Правда, учёные спорят до сих пор, откуда та вода пришла: малораспространённая гипотеза говорит, что из Каспийского моря, популярная и красивая – о том, что прорвался пролив Босфор и образовался гигантский водопад, льющий 300 дней подряд из солёной Атлантики через Мраморное море.
Представьте лица обителей Новоэвскинского моря: они привыкли жить в почти пресной, чуть солоноватой воде, и вдруг происходит резкое изменение среды обитания.
Большинство представителей флоры и фауны не смогли перенести повышение солёности и упали камнем на дно. На дне Чёрного моря появился большой слой органических остатков. А дальше за дело взялись бактерии-анаэробы, умеющие жить без кислорода, раскладывающие органику и выделяющие сероводород. Обилие питания позволило продуцировать вещество в огромных количествах, которые благополучно находятся на дне Чёрного моря по сей день.
На вторую теорию натолкнёт прогулка по горам Черноморского побережья. В черте Сочи вы найдёте Мацесту с её сероводородными источниками.
Название местечка не просто так переводится с адыгского языка как «Огненное ущелье»: кожа краснеет из-за контакта с сероводородом, нашедшим тут выходы на поверхность Земли; а часть местных пещер закрыта от любопытных надёжной решёткой с настойчивой просьбой не лезть.
Более того: если вы не поленитесь и пройдёте по горам на восток, то с Орлиных скал спуститесь в долину реки Агура. Сероводородные источники найдутся и там. И ещё дальше на востоке, в ущелье реки Хоста.
Доставка сероводорода на поверхность разбросана по берегам Чёрного моря: Абхазия, Грузия, Крым, Болгария. Наводит на мысль: и на дно моря он поступает из недр земли.
Сероводород может быть следом былой вулканической активности региона. Сера – неизменный спутник извержений. Только на воздухе она становится двуокисью, а при низких температурах и без доступа кислорода – присутствует в ипостаси сероводорода.
И вулканической активности, между прочим, очень славной. Посмотрите на мыс Фиолент, закрывающий Яшмовый пляж в Крыму с запада, – это древний и уже изрядно потрёпанный временем вулкан. Как и живописный Карадаг на южном берегу.
Есть версии, что слабая активность вулканов на дне Чёрного моря обеспечивает регулярное поступление сероводорода. Или он, оставшийся с древних времён, заперт в камерах подо дном и постепенно поднимается через сетку разломов.
"Рванёт? Да нет, не должно"
Всё это породило байку о том, что из-за сероводорода Чёрное море может разом взлететь на воздух вместе со всеми прибрежными поселениями. Эти впечатляющие опасения не имеют научных обоснований.
«Дорогие зарубежные коллеги» моделировали ситуацию с падением в Чёрное море метеорита и последующим высвобождением запасов сероводорода. Чтобы вы понимали, вариант с воспламенением не рассматривался вообще, а работа посвящена анализу, что навредит больше – цунами от метеорита или вдыхание сероводорода жителями прибрежных районов.
Хотя Чёрное море действительно «горело» в 1927 году. Огненные явления появились в заключении целой серии Крымских землетрясений того года. В Севастополе и Евпатории с опаской смотрели на огромные зарницы, в Феодосии – видели далеко в море огненные столбы.
Только горел не сероводород. А метан. Он лёгок и, в отличие от тяжёлого шурина-сероводорода, из рук вон плохо растворяется в воде; поэтому может пузырями доследовать до поверхности воды.
Такие фокусы с воспламенением регулярно наблюдают в Каспийском море именно из-за выхода на поверхность метана в ходе извержения грязевых вулканов.
Насыщение глубинных вод Чёрного моря сероводородом стало известно в конце XIX века. А про метан узнали только в 1972 году. Поставщиков – три:
- Холодные метановые сипы – фонтаны из пузырьков метана, которые поднимаются с трещин на дне. Это не домыслы из разряда фантастики: такие штуки встречаются по всему миру и худо-бедно изучены как естественные выходы газа.
- Грязевые донные вулканы, выталкивающие на поверхность, кроме метана, углекислый газ и другие соединения.
- Проделки всё тех же анаэробных бактерий-метаногенов, перерабатывающих органику в теперь уже метан.
Примечательно, что выходы метана на дно иногда сопровождаются «карбонатными постройками» – бугристыми массивами, корками, трубчатыми или коралловидными образованиями. Те, что извлекали из Чёрного моря на поверхность, имели возраст 3-17 тысяч лет, единичные – около 30 тысяч лет.
Как эти штуки вырастают в том числе и в практически бескислородных условиях глубины Чёрного моря – толком никто не знает. Одна версия – химическая – говорит о ведущей роли подводных грязевых вулканов, поставляющих углекислый газ. Вторая – биохимическая – делает акцент на роли микроорганизмов, которые питаются метаном (метанотрофы) и активно работают в местах выхода любимого лакомства съестного газа.
В бухте Ласпи (Севастополь) нашли целые конгломераты карбонатных построек, протяжённостью до 20 м и возвышающиеся на 1 метр. Там они образуют на дне что-то вроде скальной гряды вдоль линии, по которой в море поднимаются пузырьки метана.
Несмешиваемое Чёрное море
И здесь возникает вопрос: почему на дне нет кислорода, а сероводородная вода лежит пластом.
Чёрное море можно назвать уникальным и не покраснеть за преувеличение. Это самый крупный на Земле меромиктический водоём – в котором перемешивание слоёв воды идёт очень медленно.
В Чёрном море есть 2 главных слоя:
- Поверхностный – тот, что богат кислородом и жизнью – до 30-100 метров от поверхности моря. Сюда замешан сток рек, поэтому слой обладает небольшой солёностью – 18 промилле.
- Глубинный слой – сероводородный и практически бескислородный – с солёностью до 22,5 промилле.
Между ними находится «холодный промежуточный слой» – его можно представить как плёнку, по которой сверху катается слабосолёная (из-за стекающих сюда рек) поверхностная вода. Из-за разницы в плотности верху и низу сложно перемешиваться друг с другом, а мощных подводных течений-миксеров не наблюдается.
Чёрное море соединено с Мраморным морем узким и неглубоким проливом Босфор. При этом уровень воды в Мраморном море ниже, чем в Чёрном, на 20-30 см.
Тяжёлая солёная вода из Мраморного моря идёт как придонное течение. Исследование 2010 года назвало его «Подводной рекой Чёрного моря», потому что солёная вода стекает по каналам-желобам на дне глубиной до 35 метров, подозрительно напоминающим русло наземной реки.
Верхом же из Чёрного в Мраморное море переливается пресная вода.
Скажем прямо: у солёной воды мало шансов напрямую попасть в верхний слой Чёрного моря, что ещё больше усугубляет его «несмешиваемую слоистость». Вот и покоится себе спокойно раствор сероводорода на дне в гордом одиночестве, потому что по умолчанию тяжелее воды.
А вот поверхностные течения у Чёрного моря есть – они называются «Очки Книповича» в честь океанографа Николая Книповича, первым их описавшего.
Почему очки – поглядите на схему:
Знакомое и любимое Чёрное море – интереснейшая природная система, созданная нашей Планетой. То, что её законы до конца не понятны человеку, только готовит удивительные открытия будущего. А мы вполне рады и поверхностному слою )
Впрочем, у каждого моря есть свои "изюминки":