научно-популярное приложение к газете "Голос Армении"
Menu

ВОДА ПОД ВОДОЙ

Водные ресурсы

В 80-х годах ХХ в. ученые обратились к изучению вод, распространенных под дном морей, океанов и крупных озер. Возникло новое направление в области наук о Земле - морская гидрогеология.

Известно, что кроме поверхностных вод существуют еще и подземные, распространенные на разных глубинах. По данным сверхглубокого бурения скважин, подземные воды были обнаружены на глубинах до 7000-9000 метров. Но мы остановимся только на водах, залегающих под дном крупных водоемов и которые в научных кругах известны как "субаквальные воды".

Итак, воды подземной гидросферы по условиям распространения и залегания подразделяются на подземные воды суши, которые тесно связаны с атмосферой, и субаквальные подземные воды, развитые под дном морей, океанов и крупных озер и гидравлически связанные с водами этих водоемов.

НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЙ ВИД СУБАКВАЛЬНЫХ ВОД - СУБМАРИННЫЕ ВОДЫ. Субмаринные воды бывают трех видов: инфильтрационные (формируются на суше за счет атмосферных осадков и поверхностного стока, но выходят из горных пород уже под дном морей); седиментационные (образуются в пределах акватории водоемов в процессе накопления осадков и их последующих уплотнений с выделением воды) и ювенильные воды (образуются за счет дегазации верхней мантии). Мы остановимся только на инфильтрационных субмаринных водах, как наиболее распространенных.

Обращение к субмаринным водам было продиктовано практическими запросами. В конце ХХ в. возникла необходимость определить общий водный баланс Земли и круговорот воды. Но отсутствовали обоснованные данные о подземном стоке в моря и океаны, т.е. мировой водный баланс без этих данных оставался незамкнутым. Кроме того, во многих странах мира уже много лет отмечается острый дефицит водных ресурсов, особенно пресной воды. В приморских районах этот дефицит можно уменьшить использованием подземных вод.

Субмаринные воды играют также важную роль в формировании месторождений полезных ископаемых на дне морей. Установлено, что в области разгрузки пресных подземных вод в Черном море у поселка Гантиади в донных отложениях содержание свинца, бария, никеля, хрома, ванадия и циркония в два и более раз выше по сравнению с фоновыми концентрациями.

Выходы подземных вод на дне морей известны с античных времен. Более 2000 лет назад финикийцы построили коллекторную систему от субмаринного источника, который обеспечивал пресной водой город Амрит. Древнеримский философ и поэт Лукреций в I в. до н.э. описывал "вскипание" воды на поверхности моря, что является характерным признаком выхода субмаринного источника. Хотя подводные источники пресной воды известны давно, их исследование началось лишь во второй половине ХХ в.

Минеральная вода. ТрускавецСЕГОДНЯ СУБМАРИННЫЕ ИСТОЧНИКИ УЖЕ НИКОГО НЕ УДИВЛЯЮТ. ОНИ ЕСТЬ на шельфе Черного моря (источник пресной воды дебитом около 8м3/сек проявляется у Гагры в виде вскипания морской воды, что хорошо заметно с берега при спокойном море), на подводных склонах Гавайских, Филиппинских, Больших Антильских островов, Большого Зондского и Малого Зондского архипелагов. Один из наиболее крупных в мире субмаринных источников известен у берегов острова Ямайка - целая пресноводная река с расходом 43м3/сек. Здесь вода пробивается к поверхности моря с глубины 256 м. Сам источник воды обнаружен в 1600 м от берега.

Наиболее богато подводными выходами субмаринных вод Средиземное море. Здесь подводные источники прилегают к трещинам и карстовым каналам в горных породах. Нередко они выходят на больших глубинах в зонах тектонических нарушений в карстовых породах, например, у города Канны на глубине 165м, Сан-Ремо - 190м, в заливе Святого Мартина - 700м. Имеются весьма значительные выходы субмаринных источников, образующие целые пресноводные потоки. Детальные исследования субмаринных источников проведены на участке между городами Марсель и Кассис. Субмаринные пресные воды имеются по всему восточному побережью США. Их объем только в районе острова Лонг-Айленд составляет около 25млн м3/сек.

Формирование субмаринных вод происходит и в засушливых районах Земли. Выходы их источников с солоноватой водой есть в прибрежной зоне островов Бахрейн в Персидском заливе. Область их питания находится на материке, в Саудовской Аравии. Отсюда воды, просочившиеся в горные породы, проделывают путь длиной более 100 км под морским дном. При этом у них сохраняется достаточный напор для разгрузки в виде источников на дне залива. Здесь даже "освоили" такие источники - воду вывели на поверхность резиновыми шлангами с поплавками, чтобы желающие могли подплыть и бесплатно заправиться свежей пресной водой. Само название архипелага Бахрейн означает "два моря" - соленое море вокруг и море пресной воды со дна.

Подземный сток в моря и океаны формируется из зоны водонасыщенных горных пород, находящихся в сфере дренирующего влияния водоемов. Этот сток осуществляется практически постоянно и повсеместно, кроме ряда районов Арктики и Антарктиды. Потоки инфильтрационных вод, поступающих с суши, распространены в основном в шельфовой зоне, но могут достигать и континентального склона.

Поступление воды в океан, помимо субмаринных вод, отмечается и в пределах подводных срединно-океанических хребтов. В ряде районов обнаружены мощные концентрированные выходы термальных вод, которые поднимаются в виде факела на высоту до 2-3км. Они содержат газы и взвеси, повышенные концентрации серы, различных металлов, поэтому похожи на черный дым. На месте проявления этих выходов на дне океана осаждаются железо, марганец и другие металлы, формируя холмы высотой с Останкинскую телебашню. Происхождение этих вод объясняют тем, что морская вода циркулирует по трещинам океанической коры и участвует в ее охлаждении.

Минеральная водаСУБМАРИННЫЕ ВОДЫ ИССЛЕДУЮТ РАЗНЫМИ МЕТОДАМИ. Одним из современных и перспективных методов является многоспектральная и инфракрасная съемка поверхности моря с самолета или из космоса. Сущность метода заключается в том, что на аэрокосмических снимках фиксируются изменения параметров морской воды (цвета, прозрачности, температуры, структуры поверхности моря и т.п.), особенности геологического и геоморфологического строения прибрежной зоны и дна моря, с которыми могут быть связаны выходы субмаринных источников.

Выходы субмаринных вод можно обнаружить и с помощью визуальных наблюдений, но только в случае их значительного дебита и расположения на небольшой глубине, в основном в прибрежной части моря. Признаками выхода субмаринных источников являются изменение цвета морской воды, появление пузырьков газа, формирование водяных куполов и, как уже отмечалось, "вскипание воды".

Подсчитано, что общий подземный сток в Мировой океан составляет около 2400 км3/год, в том числе подземный сток с континентов - 1485км3/год, а с крупных островов - 915км3/год. Довольно высокий сток с островов связан с тем, что наиболее крупные океанические острова расположены во влажных районах Земли. Поэтому большое количество атмосферных осадков создает благоприятные условия для питания подземных вод. Если к этому добавить еще гористый рельеф Новой Гвинеи, Явы, Суматры, Сахалина, Мадагаскара и др., высокие фильтрационные свойства трещиноватых скальных пород и рыхлообломочных образований, слаборазвитую речную сеть, то будет понятным формирование значительного субмаринного стока с этих островов.

Подземные воды приносят с собой в Мировой океан примерно 1300 млн т/год различных солей, что составляет 52% поступления солей с речными водами. Понятно, что субмаринные воды оказывают существенное влияние на солевой и гидробиологический режимы морей и океанов, процессы биогенного осадконакопления и формирование месторождений полезных ископаемых.

Кроме этого, количественная оценка выноса солей с подземными водами в моря и океаны, позволит специалистам оценить денудационную деятельность подземных вод (денудация - совокупность процессов сноса и переноса продуктов выветривания горных пород), т.е. масштабы снижения поверхности земли приморских территорий в результате субмаринного подземного стока.

СУБМАРИННЫЕ ВОДЫ МОГУТ СТАТЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ИСТОЧНИКОМ пресной воды в районах с ее острым дефицитом, если организовать ее отделение от соленой морской воды и подъем на поверхность. В ряде стран разрабатываются технически современные способы и средства для добычи пресной воды, которая имеется под дном морей и океанов. Предложения поступали от специалистов Японии, Италии, однако осуществление их идей о практическом использовании субмаринных вод непосредственно в море сопряжено с большими трудностями.

Изучение подземного стока в моря и процессов подземного водообмена суши и моря имеет важное научное и практическое значение. Среди основных вопросов, интересующих ученых, можно выделить следующие направления исследований: оценка роли подземного стока в общем водном балансе Земли и глобальном круговороте воды; оценка влияния подземных вод на формирование водного и солевого балансов морей и крупных озер; взаимодействие морских и подземных вод в прибрежных районах; возможность использования пресных субмаринных вод для водоснабжения населения; влияние подземных вод на формирование месторождений полезных ископаемых на дне морей и океанов и роль субмаринного подземного стока в геологических процессах.

 

Опубликовано в Природа
Прочитано 162 раз
Оцените материал
(0 голосов)
Другие материалы в этой категории: « НА СУШЕ БЕЗОПАСНЕЕ ЖИВОЕ ИСКОПАЕМОЕ »

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Наверх