Чёрное море – глубоко врезавшийся в толщу материка «филиал» Атлантического океана, омывающий берега нескольких стран Европы и Азии. Но водоём примечателен не только своим местоположением. Учёные давно бьют тревогу: в Чёрном море открыто крупнейшее в мире скопление сероводорода, что делает его подобием «пороховой бочки».
Сероводородное море
Поверхностные слои Чёрного моря кишат рыбой, но на глубине оно безжизненно. Наука узнала об этом в 1890 году, когда Черноморская глубокомерная экспедиция на корабле «Черноморец» получила пробы придонной воды. Оказалось, что начиная с глубины 100-200 метров, вода содержит сероводород – токсичный газ, смертельный почти для всего живого.
Сероводородная зона простирается вниз до максимальных глубин в два километра. Средняя же глубина Чёрного моря – 1280 метров. Это значит, что объём «заражённой» воды во много раз превышает объём верхнего 200-метрового слоя, в котором живут морские обитатели.
Людям сероводород хорошо знаком даже в быту – он входит в состав кишечных газов. О его присутствии можно узнать по характерному запаху тухлых яиц. В больших концентрациях это вещество вызывает отравление и даже смерть.
Кроме всего прочего, сероводород легко воспламеняется. Поэтому Чёрное море в буквальном смысле слова «взрывоопасно». Страшно представить, что может случиться, если газ вдруг воспламенится, но, вероятно, апокалиптическое зрелище можно будет наблюдать на всём пространстве от Сочи до Стамбула.
Откуда взялся газ
Ни в одном другом море нет таких масштабов сероводородного заражения, хотя небольшие зоны, отравленные этим газом имеются, например, на Балтике и в Карибском море (впадина Карнако).
Секрет данного явления связан с историей зарождения Чёрного моря. Ещё восемь тысяч лет назад на его месте плескалось пресноводное озеро, оставшееся с Ледникового периода. Но затем воды Средиземного моря хлынули в причерноморскую котловину. Эта катастрофа, затронувшая как минимум часть человеческой популяции на древнем Ближнем Востоке, очень похожа на описанный в Библии Всемирный потоп. Когда уровни воды сравнялись, озеро стало морем.
Проникшая через Босфор солёная вода убила жившие прежде в водоёме лиманные организмы, включая множество раковин. А гниение органики привело к накоплению сероводорода. Проще говоря, придонная зона – это гигантское «кладбище» прежних форм жизни.
Похожие события случаются и в наши дни. Например, в Атлантическом океане близ Аргентины из-за гниющих на дне остатков промысловой рыбы нототении образовался сероводородный «резервуар». Большая роль в этом процессе принадлежит анаэробным сульфатредуцирующим бактериям, которые активно плодятся в районах с гниющей органикой.
Правда, объём сероводорода в Чёрном море слишком велик, чтобы объяснить его одной лишь «переработкой» органики. Возможно, часть газа поступает из донных геологических разломов. Эту версию отстаивает профессор Кубанского университета Василий Попков и его коллеги. Они отмечают, что содержание сероводорода коррелирует со структурой дна моря, а вблизи южного Крыма, где существует аномальный тепловой поток, в воде особенно мало кислорода.
«Поток геотермального тепла через дно величиной 30 мВт/м2 вызывает поток сероводорода приблизительно 100 мг/м2 сут», — пишет Василий Попков в статье 2014 года.
Затаённая угроза
На максимальной глубине концентрация сероводорода в Чёрном море составляет 9,6 мг на литр воды. Общие запасы растворённого в воде токсичного газа оцениваются в 3,1 млрд тонн. Долгое время считалось, что в год его количество увеличивается на 30-50 млн тонн. Но летом 2022 года в печати появились результаты совместного исследования сотрудников Института океанологии РАН и ИГЕМ РАН. В ходе экспедиции на научно-исследовательском судне «Профессор Водяницкий» они выяснили, что ежегодная «порция» поступающего газа – 5,9 млн тонн.
Это даёт основания для оптимизма. Однако темпы прироста могут увеличиваться за счёт новых процессов гниения. Косяки рыбы в Чёрном море порой гибнут от нехватки кислорода и падают на дно. Если бы это происходило в другом водоёме, трупы поедали бы донные падальщики. Но в Чёрном море такого не происходит.
«Первоначальная безжизненность дна Чёрного моря, вызванная смертью лиманных видов, создала условия для непрерывного накопления разлагающихся органических тел», – писал ещё в 1890 году геолог Николай Андрусов в «Известиях Императорского Русского географического общества».
Считается, что сероводородная «подкладка» остаётся примерно на одном уровне уже две с половиной тысячи лет. Но периодически она проявляет признаки активности. Например, в 1927 году во время землетрясения в районе крымского мыса Тарханкут видели необычное явление – огонь на море (правда, его источником мог быть и метан). В 1980-1990-х годах сероводород иногда поднимался до 60-метровой глубины. В 2015-2019 годах, по данным специалистов «Морского гидрофизического института РАН», в районе крымского шельфа также наблюдалось поднятие верхней границы сероводородной зоны. Дальнейшее поднятие, по мнению учёных, способно вызвать экологическую катастрофу.
Одни специалисты успокаивают народ тем, что сероводород нейтрализуется кислородом и поглощается серобактериями, окисляющими его до серы. Другие прорабатывают идею откачки ядовитого газа из глубин. Сероводороду нашлось бы применение в народном хозяйстве – как энергоноситель он мог бы заменить природный газ. По подсчётам океанолога Анатолия Рябинина, сероводород Чёрного моря содержит в 300-500 раз больше энергии, чем её выделилось при взрыве водородной бомбы в 1961 году. Кроме того, придонный газ может быть ценным сырьём для химической промышленности. Технологии в XXI веке не стоят на месте, так что, возможно, проект добычи сероводорода когда-нибудь осуществится.
