Вода, вода — кругом вода!
НАУКА
«Секретные материалы 20 века» №16(402), 2014
Вода, вода — кругом вода!
Василий Соколов
журналист
Санкт-Петербург
501
Вода, вода — кругом вода!
Вода – это вечная загадка, разгадать которую в этой жизни нам вряд ли удастся…

Казалось бы, что может быть проще обыкновенной воды? Разумеется, пресной, понятно, что не минеральной и, естественно, не тяжелой, служащей термоядерным сырьем, а самой обыкновенной, банальнейшей H2О! Две молекулы водорода и одна – кислорода… Похоже, во всем сложнейшем мире неорганической химии нет формулы проще. Попробуем разобраться в том, что такое для нас, людей, эта самая простая жидкость.

«ОБЩИЕ» ПОЛОЖЕНИЯ

…И вот эта самая простота фактически является властелином нашей планеты Земля! Хорошо бы еще только властелином – она, по мнению многих ученых, стала колыбелью жизни – разумной и не очень. Водная поверхность занимает две трети поверхности Земли, а на сушу приходится всего одна треть. Подробности – чуть позже, а пока признаем: вода – важнейший ресурс, вода – это мощнейший энергоноситель, вода – незаменимая транспортная система, поэтому обыкновенная вода – основа жизни на Земле.

Да что там говорить! Даже наши с вами тела состоят в среднем на 60 процентов из этой самой воды, на 34 процента из органических веществ и всего лишь на 6 процентов – из неорганических. Правда, в разном возрасте это соотношение меняется, но вода все равно является главным «строительным материалом» нашего тела.

Не только человек, но вся наша планета окутана и пропитана водой. Ее гидросфера включает в себя не только воды Мирового океана, на самом деле она значительно больше. В нее входят ледники, которые покрывают 16,3 миллиона квадратных километров, или 11 процентов, всей суши. Гораздо меньшую площадь занимают озера, реки и ручьи – всего лишь 1,7 процента суши, их даже меньше, чем болот, занимающих два процента суши, но их значение для жизни и деятельности человека трудно переоценить. Если добавить эти цифры к площади Мирового океана, то получится, что вода покрывает три четверти поверхности Земли, то есть 380 миллионов квадратных километров!

Но давайте припомним, что зимой (и не только) выпадает снег, который есть не что иное, как замерзшая вода. Так что в зимнее время площадь земного шара, занятая гидросферой, составляет фактически 439 миллионов квадратных километров, или целых 86 процентов.

Приведем еще несколько цифр, потрясающих воображение: на долю Мирового океана приходится 1 миллиард 370 миллионов кубических километров (именно километров в кубе) воды. И по сравнению с этой гигантской массой количество воды пресной, питьевой, без которой мы никак не можем обойтись, просто ничтожно: всего 32,1 миллиона кубокилометров, или жалких два процента всех водных запасов Земли. К тому же 80 процентов от этих двух находится в замороженном состоянии (в прямом смысле этого слова). Это – труднодоступные ледники высоких гор и ледяные шапки на полюсах планеты.

ЕЩЕ О ГИДРОСФЕРЕ

Гидросфера Земли – совершенно уникальное образование. Пока что астрономам и прочим исследователям космоса не удалось найти ничего подобного на других планетах. Именно земная гидросфера сделала возможным существование на планете живых существ и растительности, и никто пока не может исключить, что именно она стала причиной возникновения жизни.

Понятно, что гидросфера Земли не есть нечто единое целое, каковым является Мировой океан. Гидросферу на суше составляют многие отдельные водные объекты, причем не только на поверхности, но и под землей. Оценить их количество необычайно трудно, практически невозможно. По мнению отечественных ученых, за все время существования Земли ее недра извергли на поверхность и в атмосферу 2,17 миллиарда кубокилометров воды. Но не вся она поступила в гидросферу. Частично вода ушла на формирование земной коры, остатки же образовали гидросферу планеты: ее объем составил примерно полтора миллиарда кубокилометров.

Как уже говорилось, основную массу гидросферы составляет Мировой океан. Однако его воды практически непригодны для ведения хозяйства: каждый литр морской воды содержит в среднем 35 граммов различных солей. Так что нельзя не признать расхожее мнение о том, что пресная вода – продукт дороже золота. По общепризнанным в нашей стране нормам человеку в сутки на самые различные нужды требуется 142 литра воды. Заметим, что в нашем замечательном городе потребление воды в два раза превышает эту установленную норму.

Большое количество пресной воды заключено в многочисленных ледниках: там их – в пересчете на воду, поскольку лед легче воды, – находится 28 миллионов кубокилометров. Еще примерно 100 миллионов кубокилометров пресной воды находится под землей: учесть ее точное количество невозможно. К тому же в атмосфере Земли постоянно «висит» 1,4 кубокилометра воды – в виде облаков и туманов. Оставшаяся доля пресной воды приходится на так называемые малые объекты – озера, реки, ручьи, болота и просто на насыщенные водой земли.

Прежде чем перейти к подробному рассказу о пресной воде, следует отметить еще одну особенность гидросферы Земли. Фактически она – а в особенности воды Мирового океана – исполняет роль гигантской грелки: благодаря исключительно большой теплоемкости один кубометр воды, охлаждаясь на один градус, ровно на один градус нагревает более 3300 кубометров воздуха! Именно благодаря этому свойству воды и океанских течений многие государства Северной Европы наслаждаются благоприятным климатом.

«МАЛЫЕ» ОБЪЕКТЫ – РЕКИ И ОЗЕРА

В руслах рек каждое мгновение (они ведь текут!) находится две тысячи кубокилометров воды. Для сравнения: в почве и в болотах воды хранится ровно в десять раз больше! Общая длина рек земного шара неисчислима, точно так же, как и количество озер на Земле. Последние, кстати, занимают около двух процентов площади суши и содержат (опять-таки по приблизительным подсчетам) примерно 230 тысяч кубокилометров воды.

Что касается рек, то именно на их берегах стали возникать постоянные поселения: ведь река – это пресная вода, источник жизнедеятельности и пищи, это транспортная артерия, особенно в условиях полного бездорожья. В России текут пять из двадцати величайших рек мира: Обь (длиной более пяти тысяч километров), Амур (четыре с половиной тысячи), Лена (примерно столько же), Енисей (несколько больше четырех тысяч) и Волга (три с половиной тысячи).

Но далеко не всегда величие реки характеризуется ее протяженностью. Возьмем, к примеру, нашу родную Неву. Ее длина всего каких-то 74 километра, но расход воды – две с половиной тысячи кубометров; по этому показателю она занимает 6–7-е место в Европе ( у Волги лишь в три раза больше). Ее средняя ширина 400–600 метров, средняя глубина 8–11 метров, а в створе Арсенальной улицы Санкт-Петербурга – целых 24 метра!

Впрочем, хороша и, безусловно, необходима для человека каждая река – от великой водной артерии до крохотной речушки. Точно так же важны и болота с их уникальной флорой и фауной, важны эти рассадники комаров-кровопийц: природе необходим баланс! Вспомним хотя бы поголовное уничтожение воробьев в Китае, произошедшее в середине минувшего века. Бедных пташек обвиняли во вредительстве – несчастные склевывали зерна риса. И вот их не стало – в итоге расплодились всякие вредные жучки и червячки, которыми питались птахи, и урожаи резко упали… Так и осушение болот не может нанести ничего, кроме вреда.

А теперь несколько слов о пресноводных озерах. Они – истинное украшение нашей Земли. В нашей стране насчитываются десятки тысяч больших и малых озер. Больше всего этих чудес природы в Карелии, немало их в Новгородской и Тверской областях, во многих районах Сибири. А вот в соседней Финляндии озера занимают 15 процентов территории страны!

Озера сильно влияют на климат окружающей их территории, делая его намного мягче. Благодаря теплоемкости воды, о которой мы уже упоминали, зима вокруг озер теплее, а лето – прохладнее. Кроме того, среди озер имеются настоящие уникумы. Например, верхние слои озера Пауэлл Лейк в Канаде и некоторых норвежских озер состоят из совершенно пресной воды, а ниже располагаются слегка опресненные морские воды. На российском острове Кильдин, что в Баренцевом море, существует уникальное «пятиэтажное» Могильное озеро: на каждом из пяти «этажей», содержащих воды особого состава, от соленой до пресной, проживают только им присущие рыбы, животные и растения. Подобные озера в результате мощных тектонических процессов сначала были отрезаны от моря, а потом подняты выше его уровня вместе с сушей.

Есть на Земле озера с трагической судьбой, например Лобнор в Синьцзян-Уйгурском автономном районе Китая. Еще в XIX веке это озеро было наполнено пресной водой. Одним из первых открыл и описал его Николай Михайлович Пржевальский. Но хозяйственная (точнее, бесхозяйственная) деятельность человека превратила его воды в соленые. А век ХХ окончательно превратил Лобнор и его окрестности в полигон, на котором Китай начиная с 1964 года проводил испытания ядерных и водородных бомб. Всего там до 1996 года прогремело 45 взрывов…

Особняком в списке пресноводных озер стоит наш великолепный Байкал, заслуживающий отдельного рассказа.

ОЗЕРО БАЙКАЛ

Это уникальнейшее явление природы, возникшее в результате тектонических сдвигов земной коры, внесено в список объектов Всемирного наследия под № 754. Вот как оно описывается в этом документе: «Расположенный на юго-востоке Сибири и занимающий площадь 3,15 миллиона га, Байкал признан самым древним (25 миллионов лет) и самым глубоким (около 1700 метров) озером планеты. Водоем хранит примерно 20 процентов всех мировых запасов пресной воды. В озере, которое известно как «Галапагосы России», благодаря древнему возрасту и изоляции сформировалась уникальная даже по мировым меркам пресноводная экосистема, изучение которой имеет непреходящее значение для понимания эволюции жизни на Земле».

Кстати, это уникальное озеро работает и как гигантская грелка. Так, на берегах Байкала средняя температура воздуха в январе редко опускается ниже минус 9 0С, тогда как в Верхоленске, расположенном всего в 75 километрах от озера, она доходит до минус 25 0С!

Увы, и здесь деятельность человека сказывается на уникальности озера далеко не лучшим образом. Борьба за сохранение Байкала ведется на протяжении десятилетий. Одной из самых ярких страниц этой борьбы стал фильм Сергея Герасимова «У озера», вышедший на экраны СССР в 1969 году. Но и он не смог остановить работу целлюлозно-бумажного комбината, построенного на берегах озера в 1961–1966 годах. Этот ЦБК стал главным отравителем Байкала, но после долгой борьбы, которая велась на всех уровнях общественной, экономической и политической жизни страны, в 2008 году его работу приостановили. Кстати, в том же году он принес нашей стране чистый убыток в 770 миллионов рублей! В феврале 2013 года было принято решение о его окончательном закрытии, и в декабре того же года ЦБК окончательно прекратил работу.

На загрязнении Байкала сказывается и чисто человеческий фактор. Не так давно энтузиасты-аквалангисты подняли из прибрежных вод озера несколько тонн «бытовых» отходов, в том числе множество автомобильных шин. Воистину, что имеем – не храним, потерявши – плачем!

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ

В понятие «гидросфера» входят и подземные воды. Они находятся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твердом и парообразном состоянии. Образовались в результате проникновения с поверхности дождевых, талых и речных вод. Подземные воды постоянно перемещаются как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Глубина их залегания и интенсивность движения зависят от характера горных пород – например,галечников, песков, глин, грунтов вечной мерзлоты.

Подземные воды бывают почвенными, то есть находящимися в верхнем почвенном слое, грунтовыми и межпластовыми, которые чаще всего находятся под давлением. Такие воды принято называть артезианскими. Часто подземные пресные воды бывают минеральными, то есть содержащими определенное количество солей и газов. Они часто обладают весьма целебными свойствами за счет содержания в них полезных микроэлементов, таких как бром, йод, радон и других.

На выходе из земли эти воды делятся по температуре на три категории: до 20 градусов – холодные, от 20 до 37 градусов – теплые, а свыше 37 градусов – горячие, или термальные. Последних много в уникальной Долине гейзеров на Камчатке. Они также обладают весьма высокими целебными свойствами.

Помимо всего прочего, в недрах земли скрываются целые подземные моря. Одно из них находится под столицей нашей родины – Москвой! На расстоянии от 70 до 270 метров от ее поверхности находятся запасы пресной воды. Но это еще не море. На глубине от 335 до 520 метров пласты богаты целебной «Московской минеральной». Говорят, что она похожа на «Боржоми» и «Ессентуки». Одна из скважин находится в Останкине, на территории завода фруктовых вод. Там добывают минеральную воду и наполняют ею бутылки. Но и это еще не море! Оно начинается с глубины в 815 метров, там «хранится» древняя морская соленая вода. И с глубиной она становится все солонее и солонее. Так, на глубине 1070–1340 метров вода превращается в крутой рассол: в одном ее литре содержится 262 грамма солей.

Вот что сообщали по этому поводу информационные агентства еще пять лет тому назад: «Москвичам грозит намного большая опасность, чем мировой финансовый кризис и даже Третья мировая война. Власти России об этой опасности знают, но скрывают ее от жителей Москвы. Многим известно о так называемом «подземном Московском море». Его существование открыл академик Губкин, который производил геологическую разведку с целью обнаружения нефти непосредственно под Москвой и ее пригородом. Вместо залежей нефти он обнаружил огромный водный резервуар… Часть этого моря заполнила гигантскую пустоту под территорией, на которой расположен современный город Москва. Благодаря геологическим изысканиям установлено, что основная площадь подземного моря в основном располагается в пределах Московской кольцевой автодороги (МКАД), несколько выходя за ее границы на более или менее значительное расстояние от 5 до 30 километров. Глубина подземного моря до настоящего времени не установлена… Военные геофизики пришли к выводу, что нарастание давления на стыке четырех тектонических плит под Москвой рано или поздно приведет к достаточно мощному землетрясению силой от 5 до 6 баллов с эпицентром под Москвой. И если значительная часть домов в Москве выдержит толчки в 4–6 баллов, то их не выдержит слой земной поверхности, на котором стоит сама Москва. То есть весь этот слой земли обрушится вместе с Москвой в подземное море…»

Вот такие жуткие картины рисуют нам не только специалисты, но и буйные перья журналистской братии. Поэтому стоит, видимо, привести еще одно, более умеренное сообщение о подземном море: «Неисчерпаемы запасы теплой воды в море, которое простирается глубоко под землей на территории нескольких областей – Московской, Владимирской, Ярославской, Ивановской, Костромской, Вологодской и других. Площадь его определяется в 600 тысяч квадратных километров, температура воды – 60 градусов. По утверждению специалистов, это остатки древних океанов, которые находились тут многие миллионы лет назад. На литр подземной воды приходится до трехсот граммов различных полезных элементов. Из рассолов можно добывать пищевую поваренную соль, жженую магнезию, хлорид кальция, бромид кальция. Но главное – альтернативный источник энергии. Под Ярославлем в конце 1991 года начато сооружение уникальной экологически чистой геотермальной станции. До двухкилометровой отметки будут пробурены две скважины, чтобы по одной воду качать «на-гора», а по второй – закачивать ее назад после того, как она отдаст людям тепло».

Правда, следует отметить, что бодрое сообщение о строительстве геотермальной станции, датированное 1991 годом, было несколько преждевременным. Этот вариант их использования рассматривается как потенциальный: «Значителен потенциал недр (Ярославской области. – В. С.) в части геотермальных ресурсов (12–15 млрд т условного топлива)». Впрочем, кто знает, может быть, мы не только будем получать из подземных морей тепло, но и начнем ловить в них рыбу? Шутка…

«ЛИШЬ БЫ НЕ БЫЛО ВОЙНЫ…»

Киноманы еще не забыли американский фильм 1995 года «Водный мир». В нем Земля после таяния льдов превращается в сплошной океан, где в цене всего три вещи: почва, растения и – пресная вода. Сейчас нам еще хватает почвы и растений. Но вот в докладе ООН «О развитии человека в 2006 году» сообщается, что 39 стран мира большую часть пресной воды получают из-за границы. Среди них – Азербайджан, Латвия, Словакия, Узбекистан, Украина, Хорватия, Израиль, Молдова, Румыния и Туркменистан. Миллиард сто миллионов жителей планеты не имеют доступа к чистой питьевой воде! Такое положение дел может привести и к войнам. В упомянутом докладе говорится: «Возможно, такого рода страхи преувеличены. Но вероятность пограничных трений и конфликтов не следует исключать. Нехватка воды и слабые механизмы ее распределения могут послужить реальной основой таких конфликтов».

На сегодняшний день около семисот миллионов человек в сорока трех странах располагают водными ресурсами в объеме ниже минимальной потребности человека (минимальная суточная потребность в воде составляет 120 мл/кг для грудных детей и 35 мл/кг для взрослых). К 2025 году эта цифра составит три миллиарда человек, поскольку потребность в воде будет нарастать в Китае, Индии, странах Африки к югу от Сахары. 538 миллионов человек в Северном Китае уже сегодня живут в условиях недостатка воды. Более 1,4 миллиарда человек проживают в бассейнах рек, где уровень воды не дает возможности ее естественного восполнения.

Служба новостей ООН сообщает: «Человеку в сутки необходимо минимум 20 литров воды. Однако 1,1 миллиарда человек в мире используют около пяти литров в день. При этом жители Европы потребляют 200 литров воды на человека, а население США – все 400 литров. Когда европеец или американец принимает душ, он выливает воды больше, чем сотни миллионов обитателей городских трущоб или засушливых районов развивающихся стран. Отсутствие доступа к воде и канализации влечет за собой ужасные последствия. Антисанитария является второй по числу жертв убийцей детей. Ежегодно от диареи умирает 1,8 миллиона детей, что равно числу всех малышей в возрасте до пяти лет в Нью-Йорке и Лондоне».

Мы все больше и больше убеждаемся в том, что без воды жизнь на нашей планете невозможна. Еще в 1938 году в фильме «Волга-Волга» пелось: «Удивительный вопрос – почему я водовоз? Да потому, что без воды и ни туды и ни сюды!» Пророческими оказались слова этой незамысловатой песенки. Вода, казалось бы, удивительно простое вещество, но вместе с тем и загадочное. О ней можно рассказывать бесконечно: она необходима нам и благотворна, она ужасна и беспощадна – вспомните недавние наводнения на Балканах и на нашем Алтае. Она удивительно загадочна: имеет не только три агрегатных состояния – жидкое, твердое и, скажем, парообразное, но и обладает удивительной «памятью», напоминающей генетическую, и еще целым рядом удивительных свойств. Словом, вода – это вечная загадка, разгадать которую в этой жизни нам вряд ли удастся…


15 Июля 2014


Последние публикации

Выбор читателей

Сергей Леонов
84226
Виктор Фишман
67398
Борис Ходоровский
59851
Богдан Виноградов
46959
Дмитрий Митюрин
32411
Сергей Леонов
31388
Роман Данилко
28925
Сергей Леонов
24098
Светлана Белоусова
15147
Дмитрий Митюрин
14897
Александр Путятин
13383
Татьяна Алексеева
13146
Наталья Матвеева
12996
Борис Кронер
12405
Наталья Матвеева
11044
Наталья Матвеева
10741
Алла Ткалич
10327
Светлана Белоусова
10003