Ученый Пермского Политеха назвал самые необычные озера нашей планеты
27 августа отмечается Всемирный день озер. Ученый Пермского Политеха рассказал, какие из них являются природными источниками асфальта, серы и топлива, почему там могла зародиться жизнь, где живут самые морозостойкие бактерии, можно ли видеть под водой на 80 метров вдаль и есть ли более соленое место, чем Мертвое море.
– На Земле насчитывается около 117 миллионов озер, их общая площадь составляет около 4 % поверхности суши, а суммарная береговая линия в 500 раз превышает длину экватора, – комментирует доцент кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ, кандидат технических наук Александр Сурков.
Эти природные резервуары образуются различными путями: в результате таяния ледников, тектонической активности, вулканических процессов или даже падения метеоритов, и занимают важное место в экосистеме планеты.
Природный источник асфальта
Водоем Пич-Лейк, расположенный на юго-западе острова Тринидад, является крупнейшим в мире природным резервуаром асфальта. Это уникальное место площадью около 40–46 гектаров и глубиной до 80 метров содержит миллионы тонн смеси битума, песка, глины и воды.
– Происхождение озера связано с тектоническими процессами. Считается, что нефть из глубоких подземных месторождений поднимается на поверхность по линии разлома. Легкие фракции испаряются, оставляя тяжелую смесь битума, глины и воды, которая и формирует озеро. Именно ее используют при строительстве дорог и для гидроизоляции, — говорит Александр Сурков.
По оценкам, при текущем уровне добычи, составляющем десятки тысяч тонн в год, асфальта хватит еще примерно на 400 лет.
Содержание соли выше, чем в Мертвом море
Водоем Гаэтале в Эфиопии действительно является самым соленым на Земле: его минерализация достигает 43,3 %, что значительно выше, чем у Мертвого моря (около 33,7 %). Такая невероятная концентрация объясняется уникальным геологическим происхождением.
– Озеро образовалось относительно недавно, в 2005 году, после сильного землетрясения, которое вскрыло подземный горячий источник. Вода из недр, проходя через древние соляные пласты, поднимается на поверхность, растворяя в себе огромное количество минералов. На один литр здесь приходится 764 г солей, в основном хлорида кальция и магния, что делает ее в 10 раз насыщеннее, чем в океане, – говорит Александр Сурков.
Купаться в Гаэтале категорически запрещено: его температура достигает 50–60 °C из-за того, что питается оно исключительно горячими источниками. К тому же вода имеет высокую кислотность и содержит большое количество железа — такая среда способна разъедать кожу при контакте.
Могли дать толчок к зарождению жизни
В канадском содовом озере Ласт-Ченс концентрация растворенного фосфора может быть в десятки тысяч раз выше, чем в океане. Именно это свойство привлекло внимание ученых, изучающих происхождение жизни.
– Фосфор — это один из главных «строительных кирпичиков» биологических организмов. Он является обязательным компонентом ДНК и РНК молекул, которые хранят и передают генетическую информацию, а также входит в состав аденозинтрифосфорной кислоты — основного источника энергии для клеток. Без фосфора невозможно существование ни одной известной формы жизни, поэтому ученые считают, что именно в таких водоемах, где этого вещества в избытке, могли появиться первые микроорганизмы на Земле, – отмечает Александр Сурков.
Озеро с «топливом будущего»
Байкал – это единственный в мире пресный водоем, где обнаружили газовые гидраты — твердые кристаллические соединения, похожие на рыхлый снег или лед. Они содержат молекулы газа, которые выходят на поверхность в виде тысяч маленьких пузырьков.
– На дне озера, под толщей ила, почти нет кислорода. Там живут особые бактерии метаногены. Они перерабатывают органические остатки – отмершие водоросли и другую органику, – и в процессе разложения выделяют газ — метан. Поднимаясь вверх, он попадает в зону высокого давления и низкой температуры, где вместе с водой кристаллизуется в твердое вещество, похожее на лед, — это и есть газогидраты, – рассказывает Александр Сурков.
Их часто называют «топливом будущего», потому что один кубический метр этого соединения может содержать до 160–180 кубометров метана в чистом виде, что делает его крайне энергоемким. Кроме того, при его сжигании выделяется меньше загрязняющих веществ по сравнению с углем или нефтепродуктами.
– Именно поэтому ученые по всему миру видят в них один из самых перспективных источников энергии на планете. Однако на сегодняшний день не существует промышленной технологии их извлечения, и пока что добывать их нерентабельно, – отмечает Александр Сурков.
Меняют цвет – от зеленого до красного и черного
Три кратерных озера на вершине индонезийского вулкана Келимуту периодически меняют свой цвет, переходя из бирюзового в зеленый, красный, коричневый и даже черный.
– Причина таких трансформаций кроется в сложных химических процессах. Вулканические газы поднимают со дна на поверхность минералы, между которыми происходят химические реакции. Красный оттенок часто дает реакция железа с сероводородом, зеленый — высокая концентрация кислот. На цвет также влияет содержание кислорода: при его недостатке вода кажется более голубой или зеленой, а при избытке — красной или черной. Ученые заметили, что смена палитры зависит и от чередования сезонов, так как приток чистой дождевой воды перестраивает химический баланс, что тоже преображает оттенки озер, – говорит Александр Сурков.
Самый опасный промысел на планете
Озеро Кавах-Иджен, расположенное в кратере действующего вулкана на индонезийском острове Ява, является крупнейшим кислотным водоемом мира – в нем содержится около 40 миллионов тонн серной и соляной кислот. Это не просто геологическая аномалия, а место самой опасной и тяжелой ручной добычи минералов на планете.
– Из магматического очага диоксид серы и хлороводород поступают в озеро. Растворяясь в воде, они вступают в химические реакции, образуя серную и соляную кислоты, и при этом на поверхности осаждается твердая сера. Именно ее и добывают местные шахтеры в экстремальных условиях, – делится Александр Сурков.
Их труд признан самым вредным в мире: ежедневно рабочие спускаются на дно озера, чтобы вручную разбивать куски минерала и выносить их на поверхность, подвергаясь воздействию токсичных газов и высоких температур.
– Несмотря на очень тяжелые условия, этот промысел остается одним из немногих способов заработка для местных жителей. Эта работа обеспечивает их семьи, несмотря на постоянную угрозу здоровью и жизни, – добавил эксперт ПНИПУ.
Без серы, которую они добывают, невозможно было бы производить резину, удобрения, пестициды, многие фармацевтические препараты и компоненты для нефтепереработки.
Самое маленькое озеро – всего 15 м2
Водоем Бенкси в Китае официально признан самым маленьким озером в мире: его площадь составляет всего 15 квадратных метров, что сопоставимо с размером небольшой комнаты. А вот глубина достигает от 1,8 до целых 7 метров.
– Образовалось оно внутри системы подземных пещер в горах провинции Ляонин. В течение тысячелетий дождь постепенно размывал известняк, образуя узкую, но длинную вертикальную трещину. В самой низкой точке собралась вода, создав небольшое, но довольно глубокое для своих размеров озеро. Питается оно исключительно за счет подземных источников, которые обеспечивают постоянный приток жидкости, поэтому Бенкси никогда не пересыхает и поддерживает полноценную экосистему. Это позволяет ему оставаться настоящим озером даже при своих крошечных размерах, – делится Александр Сурков.
Озеро с самыми морозостойкими обитателями
В антарктическом водоеме Унтерзее, скрытом под многометровым льдом, ученые обнаружили огромные строматолиты — колонии древнейших цианобактерий (сине-зеленых водорослей), которые строят каменные структуры высотой до полуметра.
– Строматолиты в Унтерзее не только выживают, но и процветают в экстремальных условиях. Озеро изолировано от внешнего мира ледяным покровом толщиной 2–4 метра, который уже более 100 тысяч лет создает стабильную, защищенную экосистему, перенасыщенную кислородом и отличающейся высокой щелочностью — такая среда смертельна для большинства организмов, но идеальна для этих бактерий. При этом, хотя средняя годовая температура в регионе составляет около –10 °C, а лед не тает круглый год, солнечный свет все же проникает сквозь ледяную толщу и слегка прогревает воду под ней, обеспечивая цианобактериям достаточно энергии для фотосинтеза. Именно это сочетание позволяет древним организмам успешно выживать в холодных льдах Антарктиды на протяжении тысячелетий, – рассказал Александр Сурков.
Кристально чистая вода
Самым прозрачным на планете признано озеро Ротомаиревенуа в Новой Зеландии. По данным научных измерений, его подводная видимость достигает от 73 до 82 метров — это значение, близкое к теоретическому пределу прозрачности для дистиллированной воды.
– Такая уникальная чистота обеспечивается несколькими факторами. Во-первых, оно не имеет поверхностных притоков и питается из расположенного выше по склону озера Констанс, которое проходит через естественный фильтр — толщу ледниковых отложений, задерживающих практически все взвешенные частицы. Во-вторых, содержание биогенных элементов, таких как азот и фосфор, в водоеме настолько низко, что водоросли и фитопланктон в нем практически не развиваются – «зацвести» этому озеру просто не суждено, – объясняет Александр Сурков.
Кроме того, труднодоступность и его священный статус для местного племени маори, запрещающий купание, сводят к минимуму влияние человека на его экосистему.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
