По оценкам некоторых экспертов, в последние годы в Мировой океан ежегодно попадает 10-12 млн тонн нефти и нефтепродуктов, из них около 35% при добыче и транспортировке нефти, в том числе из-за аварий. Примерно 30% нефтепродуктов выносится в океан реками, на берегах которых расположено около 50% городов с населением свыше миллиона человек. Одна капля бензина, попадая в воду, образует на ее поверхности пленку диаметром 30 сантиметров, а одна тонна легкой нефти, растекаясь по поверхности океана, покрывает площадь в 12 км2. Так что Мировой океан, вероятно, уже почти весь покрыт нефтяной пленкой. К чему же еще ведет его загрязнение?
Пленка на поверхности воды - чисто механическая преграда для газообмена между верхним слоем океана и атмосферой, включая поток водяного пара из океана в атмосферу. Пленки некоторых поверхностно-активных веществ, например, высших жирных спиртов, толщиной всего в одну молекулу уменьшают испарение на 50-60 процентов. Или взять другой природный механизм. При скоростях ветра менее 1,0 м/сек. на поверхности океана под воздействием турбулентных пульсаций атмосферного давления образуются трехмерные гравитационно-капиллярные волны. И хотя их высота невелика, а длина не превосходит двух сантиметров, поверхность соприкосновения воды с воздухом возрастает почти на 20 процентов. Но главное в том, что капиллярные волны существенно увеличивают шероховатость водной поверхности. Благодаря чему с увеличением скорости ветра они переходят в обычные ветровые волны, достигающие высоты в десятки метров А пленка, например нефтяная, гасит капиллярные волны, их энергия расходуется на ее растяжение и сжатие. Развитие ветровых волн задерживается, а высота уменьшается. Более того, при определенных высотах ветровых волн происходит их обрушение и возникает большое число брызг. Из-за пленок обрушение происходит при большей скорости ветpa или более длительном его воздействии на океан, причем количество брызг снижается на порядки. Площадь контакта воды и воздуха уменьшается и, следовательно, уменьшается газообмен между этими средами.
«Крышка» для океана
При загрязнении поверхности воды существует еще один механизм влияния пленки на газообмен. При испарении воды температура ее поверхности понижается - тепло расходуется на испарение. А более холодная и соленая вода обладает большей плотностью. То есть контактирующий с воздухом слой воды становится «тяжелее», чем нижние слои. Более плотная (тяжелая) вода тонет в виде струек - «термиков», а на смену ейпоступает более теплая и менее соленая вода из нижележащих слоев, которая, в свою очередь, охлаждается. Растворимость газов в воде на границе раздела «вода - воздух» увеличивается с понижением температуры воды. Растворяется ровно столько того или иного газа, сколько необходимо, чтобы уравнять его парциальные давления (давление, которое имел бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он один занимал объем, равный объему смеси при той же температуре) в воде и в воздухе. Это означает, что рост парциального давления СО2 в атмосфере увеличивает его поглощение в тонком холодном слое воды на поверхности океана. А «термики» транспортируют насыщенную углекислым газом поверхностную воду в ее более глубокие слои. Там растворенный в воде углекислый газ вовлекается в химические реакции, входя в состав карбонатной системы вод, и в биохимические процессы образования органического вещества (фотосинтез). Океан захватывает из атмосферы и «хоронит» СО2 в осадочных породах в виде известняков и доломитов. Все было бы хорошо, но при загрязнении поверхности воды пленками интенсивность испарения становится меньше, холодный поверхностный слой уменьшается по толщине и по перепаду температур. Или исчезает вообще. И тогда описанный выше механизм перестает работать. Океан не только поглощает углекислый газ, но и «выдыхает» его в атмосферу. Тем не менее суммарный поток направлен вглубь. По данным некоторых источников, тропическая зона Мирового океана поглощает почти 11 млн тонн углекислого газа в год. Такое гигантское поглощение чревато другой, не менее важной проблемой. Воды океана окисляются, что в конце концов может нарушить его экологию. До сих пор океан успешно справлялся и поддерживал баланс СО2 в атмосфере. Но необузданный рост загрязнения его поверхности при увеличении количества углекислого газа и, метана в атмосфере не позволяет прогнозировать будущее климата Земли. И может оказаться правым французский естествоиспытатель Жанн Батист Ламарк, который еще в 1809году заявил, что предназначение человека заключается в том, чтобыуничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным для обитания. Дай бог, чтобы ученыйошибся. Но дай же и людям разумение и мужество этого не допустить.
Микробный пятновыводитель// Деловой экологический журнал, 2006.- №3 (14).- С.23. ==Б-ка ТНУ
За последние годы произошло немало разливов нефти. В море каждый год ее проливается несколько миллионов тонн. Ученые-экологи обратили внимание на микроорганизмы, которые способны жить и размножаться в пятнах нефти. Теперь на основе детального изучения одного из наиболее эффективных «потребителей» нефти в живой природе они приближаются к тому, чтобы создать экологически чистое средство борьбы с нефтяными пятнами.
Бактерия Alcanivorax borkumensis, имеющая форму палочек, получает для своего существования энергию, перерабатывая нефть. Эта бактерия относительно редка в незагрязненных нефтью морях, но после появления первых нефтяных пятен ее численность увеличивается в экосистеме океана, причем обнаруживают этот микроорганизм во всех океанах. Мартин Сантос с коллегами из Немецкого исследовательского центра биотехнологий (German Research Center for Biotechnology) смог разбить геном бактерии более чем на 3 млн базовых пар и создать карту генома. Оказалось, что она содержит несколько фрагментов, уникальных для Alcanivorax borkumensis, которые позволяют разрушать алканы нефти и использовать их в пищу. По мнению ученых, этот «поедатель углеводородного сырья» поможет людям в борьбе с нефтяными пятнами в морских экосистемах.