Юный техник, 2005 № 03
Шрифт:
В. ДУБИНСКИЙ
НАД ЧЕМ РАБОТАЮТ УЧЕНЫЕ
Кто шеф-повар на кухне погоды?
Недавно из очередной экспедиции вернулось научно-исследовательское судно «Полярная звезда», на котором ученые разных стран выходили в океан, чтобы подкормить сульфатом железа… живущий в воде планктон.
Когда фермеры
Тем не менее, за действиями ученых стоит логичная и очень серьезная задача.
Само по себе слово «планктон», кто не знает, образовано от греческого planctoc— «блуждающий». И означает совокупность крошечных организмов, путешествующих, перемещающихся в глубинах многих морских и пресных водоемов. Они настолько малы, что рассмотреть их удается лишь под микроскопом. А иначе об их присутствии можно догадаться лишь по зеленоватому свечению воды днем да по голубоватому мерцанию ночью — некоторые виды планктона имеют способность светиться, подобно светлячкам.
Вообще биологам известно огромное количество разновидностей планктона, среди которых они особо выделяют фито-, бактерио- и зоопланктон. Основу зоопланктона составляют обычно крошечные рачки (например, криль). Бактериопланктон, как уже понятно из его названия, состоит в основном из бактерий. А вот фитопланктон получил свое название потому, что составляющие его микроводоросли, подобно другим растениям, способны под воздействием света ( phyton— по-гречески «растение») перерабатывать углекислый газ СО 2, используя его в качестве пищи.
Данное свойство фитопланктона и интересовало главным образом исследователей, поскольку именно углекислый газ лежит в основе так называемого парникового эффекта, который в последнее время особенно тревожит ученых. Специалисты выяснили, что если в атмосфере появляется повышенное количество этого газа, то он начинает работать, словно ловушка: пропускает к поверхности земли солнечные лучи, но когда часть их отражается от почвы или от воды, то назад в космос их уже не выпускает. Из-за этого нарушается температурный баланс планеты. Земля начинает перегреваться, и как следствие этого — нынешнее глобальное потепление, когда зимой столбик термометра не опускается ниже нуля даже в средней полосе России, издавна славившейся своими морозами.
Количество же углекислого газа в атмосфере, как говорят исследователи, увеличилось из-за деятельности промышленности — огромное количество выхлопных труб автомобилей и дымовых труб различных предприятий выбрасывает в атмосферу огромное количество отходов, в том числе и СО 2.
Раньше, когда углекислый газ в основном выделяли при своем дыхании люди и животные, с его переработкой вполне справлялись растения. Они, как сказано, им питаются, используя углерод для строительства клеточных тканей и выделяя в атмосферу чистый кислород, который как раз и нужен нам для дыхания.
В общем, планетарная машина исправно работала, пока количество промышленных предприятий не превысило некий предел. И с переработкой излишнего углекислого газа фитомашина планеты справляться перестала. Что делать?
С одной стороны, необходимо, конечно, уменьшать количество вредных выбросов, с другой — повышать эффективность переработки попавшего в атмосферу углекислого газа.
Вот этой-то стороной проблемы и занимались ученые под руководством профессора Виктора Сметачека.
В лаборатории им удалось интенсифицировать деятельность фитопланктона, усилив
Несколько раз исследователям мешала штормовая погода в южной части Атлантики. Наконец ученым повезло, и они убедились в действенности методики. Спустя всего 10 дней после удобрения данной акватории семью тоннами сульфата железа, фитопланктон стал буйно разрастаться.
Но на этом ставить точку было рано. Необходимо было разобраться, что происходит с микроводорослями после. Если они быстро вырастают, проходят свой жизненный цикл развития, а затем отмирают и погружаются на дно, где и пребудут веками вместе с захваченным углекислым газом (или, по крайней мере, с выделенным из него углеродом), значит, вся затея имеет практический смысл. Ведь частицы планктона хоть и малы (размерами в считанные микроны) и весят всего микрограммы, но их чрезвычайно много. Суммарная биомасса фитопланктона на планете примерно 550 млрд. тонн, что составляет около трети от всей прочей биомассы планеты. И воздействие его на атмосферу может быть очень заметно.
Однако ведь и сам планктон, в свою очередь, служит кормом рыбам и другим обитателям океана. И потому надо было разобраться, сколько его поедается и что происходит с проглоченным планктоном.
Если углекислый газ из планктона в организме рыб высвобождается и возвращается в атмосферу, вся затея с подкормкой не приведет к сколько-нибудь значительному уменьшению парникового эффекта. Если же большая часть прихваченной планктоном углекислоты все же уходит на дно океана, то у исследователей появляется возможность относительно малыми усилиями отвратить большую беду — перегрев планеты.
Обильные запасы пищи привлекли в район массы травоядных животных, вслед за которыми прибыли и хищники. Какое-то количество фитопланктона было съедено, но большая часть все-таки уцелела, и через месяц буйного цветения планктон стал отмирать и опускаться на океанское дно на участке площадью примерно в 150 кв. км. Исследователи отметили, что количество углекислого газа в данном регионе снизилось на 10 процентов.
Казалось бы, все в порядке — полная победа! Однако экология нашей планеты — очень сложный механизм. И, совершенствуя одну его часть, нельзя не посмотреть, как это отразится на других. В данном случае анализы воды показали, что разросшийся планктон поглотил с углекислым газом также запасы азота и фосфора в океане. Стало быть, появилась необходимость удобрять море еще и этими элементами. А это потребует не только огромных затрат, но может и привести к непредсказуемым химическим реакциям, а значит, и изменениям в экологии.
При этом неожиданно выяснилось еще, что Мировой океан при определенных условиях способен, кроме всего прочего, еще и растворять углекислый газ в воде, а не только питать им фитопланктон. Казалось бы, это замечательно — можно еще увеличить поглощение С0 2из атмосферы. Однако при этом одновременно повышается и кислотность воды, а это, в свою очередь, угрожает развитию морской флоры и фауны. Речь идет прежде всего о кораллах, моллюсках, ракообразных и о… том же фитопланктоне.
Сейчас океан и так — одно из самых больших естественных хранилищ углерода на Земле. Он ежегодно нейтрализует около трети всего углекислого газа, выделяемого в результате человеческой деятельности. По подсчетам американского ученого Кристофера Сабина, с 1800 года океан поглотил около 120 млрд. тонн углерода. И ежедневно в океан добавляется еще около 20–25 млн. тонн углекислого газа.