Письмо редактору
,

Природа Байкала. Тёмные кольца на озере


Природа Байкала. Тёмные кольца на озере

Каждую весну на льду озера Байкал появ­ляются темные кольца. Странные коль­ца диаметром в несколько километров появлялись и ранее фиксировались весной в 2003, 2005, 2008 годах. Предположе­ния высказывались самые невероятные от шаманских знаков до действий космических пришельцев.

Изучение кольцевых ледовых явлений на Байкале

Президиум Российской академии наук выделил деньги на интеграционный проект по исследова­нию байкальских колец. Было выяснено, что об­разование колец происходит за счет подъема глубинных вод.

«Меняется вертикальная стратификация вод­ной толщи озера и генерируется кольцевое течение, которое способствует уменьшению толщины ледя­ного покрова, — пояснили в пресс-службе ИНЦ СО РАН. — В центре круга образуется заглубление по­верхностей и отмечается повышение температуры подледной воды. А на периферии круга, в 2 км от центра, лед становится тоньше, и происходит это не за счет повышения температуры». В этом году ученые хотят найти ответ на вопрос, почему образуется циркулярное тече­ние, уменьшающее толщину льда. Свою точку зрения высказал «Мир Байкалу» д.б.н. Е.А. Петров, не единожды наблюдавший подобное явление во времена экспедиций на Байкале. Полагают, что виновником образования зага­дочных «колец» могут быть выбросы природного горючего газа (метана). Метан образуется в любом болоте, а многокилометровая толща осадков, ско­пившихся за миллионы лет на дне Байкала, это вам не болото!

И она (эта толща) вполне способна производить аномально большие объемы природ­ного газа. Поднимаясь со дна Байкала, природный газ создает восходящий водный поток. Этот поток в процессе подъема закручивается силами Кориолиса (обусловленными вращением Земли — так же в атмосфере образуются циклоны и антициклоны). В результате в слое воды непосредственно подо льдом образуется круговое течение, а поскольку оно еще и относительно теплое, то постепенно разрушает лед снизу. Дальше вы знаете: подтаявший лед напиты­вается водой, вода поднимается между игл льда, и на поверхности льда проявляется темное кольцо. Позже в пределах образовавшегося «кольца» лед сходит быстрее, чем в близлежащих участках акватории. Таков предполагаемый меха­низм образования «колец».

Байкальский газ изучен несколько больше, чем нефть, и его в озере, несомненно, гораздо больше. Но вот горящих над Байкалом газовых факелов за последние 200 лет никто не видел, хотя предположения о том, что они все-таки имели место, существуют.

В 1959 году, когда на Байкале произошло одно из сильнейших землетрясений, ученые проводили опрос местных жителей, и рыбаки, указывая на байкальский горизонт, говорили: «Там горел Байкал». Они не знали, что именно там был расположен эпицентр землетрясения.

По словам Виктора Исаева, сейсмологи и раньше наблюдали свечения неба во время землетрясений, считая это эффектом северного сияния. Однако сам Виктор Петрович полагает, что землетрясение провоцирует извержения газа. Он выходит на поверхность по ослабленным зонам и воспламеняется. Поэтому по времени эти два катастрофических явления совпадают.

В июле 2003 года в районе поселка Баргузина в результате выброса метана погибла рыба. Молодой человек пошел с девушкой порыбачить и увидел, как рыба выбрасывается на берег, а из-под воды пузырями выходит газ. Берег был усыпан несколькими тоннами мертвой рыбы, а также чайками и воронами, которые налетели на добычу. По словам Виктора Исаева, подобные выбросы случаются, когда газ, накопившись в большом количестве, создает аномально высокое давление и прорывает вышележащие слабо сцементированные осадки.

На Байкале существуют постоянные места выхода газа, их лучше всего наблюдать в весеннее время, когда во льду образуются так называемые пропарины. Рыба метаном дышать не может, и поэтому к пропаринам не подходит. Рыбаки об этом знают и не ловят рыбу в естественных «прорубях». В местах, где пропарины еще не образовались, под давлением газа лед приподнимается, и газ накапливается. Пробив небольшое отверстие во льду, можно зажечь огонь, просто поднеся спичку. При этом звук горения газа создаст сильный шум.

Газ, регулярно поднимающийся к поверхности озера, никак не вредит байкальским организмам. Они приспособились к нему так, что метан стал началом пищевой цепи. Метаноокисляющие бактерии образуют бактериальные маты, которыми питается планктон, а им в свою очередь питается рыба. Поскольку выходов газа на Байкале больше всего в районе Посольска, то и омуль там самый большой и жирный[1].

Выходы природного газа со дна озера известны давно, и это обычное явление. В работе Н. и Л. Граниных имеется подробный обзор литера­туры по этому поводу, начиная с первого описания, сделанного еще в XVIII веке Дж. Георги и П.С. Палласом. Там, между про­чим, приведены географические координаты и характеристики большинства пропарин по В.М. Сокольникову ‑ байкальскому исследователю льда середины XX века.

Летом заметить это явление довольно сложно (на поверхность поднимаются пузыри газа и лопа­ются), но зимой в местах подъема газа образуются так называемые «пропарины» ‑ такие места, где лед очень тонкий или вообще отсутствует. Размеры «пропарин» могут быть самыми раз­ными ‑ до сотен метров в диаметре. Может быть, что интенсивность выбросов газа как-то связана с сейсмической деятельностью и тектоническими движениями в Байкальской рифтовой системе. Скорее всего, аномально большие выбросы, способ­ные создавать такие «кольца» на льду, происходили на Байкале всегда, а значит, и «кольца» периоди­чески возникали. Но из-за их большого размера увидеть эти образования сложно. Вот и стали заме­чать их, когда начал проводиться космический мониторинг ледовой обстановки на озере.

Изучение кольцевых ледовых явлений на Байкале, наверное, интересно и важно для ака­демической науки. И, конечно, эти кольца на завершающей стадии своего существования могут представлять опасность для автотранспорта, передвигающегося по льду, для рыбаков и жите­лей близлежащих поселков.Однако декларация о необходимости организо­вать мониторинг и картографирование опасных ледовых явлений Байкала и информировать мест­ное население, рыбаков, туристов об опасности, на мой взгляд, больше выглядит как попытка выпро­сить деньги на этот самый мониторинг. Честно говоря, в конце апреля народу нечего делать на льду Байкала, не в том смысле, что нечем заняться, а в другом. Проще, эффективнее и значительно дешевле МЧС запретить выезд на лед всем праздно­шатающимся, например, с 20 апреля, и всех делов! Намного важнее выяснить причины возникно­вения «колец».

Хотя авторы говорят о механизме образования «колец» почти уверенно, известно, что выделения газов со дна озера происходят всегда в одних и тех же местах, и наиболее часто и интен­сивно в основном в дельтах и авандельтах крупных рек, впадающих в озеро: Селенги, Баргузина, Верхней Ангары, Кичеры, Бугульдейки, Голоустной. Между тем «кольца» почему-то проигнорировали эти районы. Ученые Иркутского госуниверситета пола­гают, что «катастрофические извержения горючего газа, происходили… в недалеком прошлом и сохрани­лись в памяти людей, живших на его берегах. Одним из вариантов названия озера Байкал является перевод с бурятского языка как «Бай Гал» — «стоящий огонь». Свидетельством тому являются также вулканические постройки, сохранившиеся лучше всего на дне озера»[2].

Между тем в одной из статей утверждается, что поскольку растворимость метана в воде все же достаточно большая, то «при глубине в несколько сотен метров вероятность достижения пузырем метана поверхности водной толщи ничтожна»[3]. Ну, а если такое случится, то кроме метана в пузыре окажется много азота и кислорода. Но возможно, что метан добирается до поверхности воды (над большими глубинами) в виде всплывших кристаллов газового гидрата.

Газогидрат: что это такое

В природе в морях и океанах при соблюдении ряда условий (в частности, должно быть высокое давле­ние, низкая температура и, разумеется, много са­мого исходного материала) из метана образуются газогидраты. Внешне газовые гидраты выглядят как обычные грязноватые кусочки льда (правда, из простых смертных их мало кто видел ‑ газогид­раты распадаются при подъеме на поверхность). В действительности это твердая смесь газа и воды, в которой молекулы газа «впаяны» в каркас из молекул воды (причем газовых молекул там чуть ли не в 200 раз больше, чем водяных). Но «смесь» очень неустойчивая: она существует в состоянии термо­динамической устойчивости (зона стабильности гидратов, ЗСГ), и в случае изменения условий сразу разрушается с выделением метана. Ученые полага­ют, что устойчивость гидратов нарушается вблизи разломов и что именно там метан прорывается на поверхность дна озера в больших объемах. Но по­чему байкальские газогидраты так нестабильны, в то время как в морях и океанах ‑ где их колоссаль­ное количество! ‑ газогидратный слой в общем-то устойчив? Дно Байкала покрыто вулканами.

Когда вода, газ и ил выталкиваются из внут­ренних слоев донных осадков на поверхность дна (причины этого оставим в покое), то возникают донные структуры, так называемые грязевые вул­каны. Это своего рода «клапаны», позволяющие спустить лишнее давление газа. Они на самом деле похожи на обычные вулканы, а во время извержений и даже в период затишья выбра­сывают большие количества жидкости и газа. Извергающиеся струи имеют высоту около 25 м.

Как метан байкальскую воду портит

[1].

Ученые предположили, что внутри грязевых вулка­нов могут находиться приповерхностные газогидра­ты. Химический анализ воды показал повышенное содержание метана в вулканических струях, но на дне вблизи источников газа нашли лишь небольшое повышение содержания метана. Наиболее высокие концентрации обнаружились в верхних 25-50 м воды, но в целом метан не оказывает заметного влияния на химический состав воды. Однако уже много лет известно о существовании в Южно-Бай­кальской котловине аномального слоя глубинных вод, в котором температура не снижается, а возра­стает с глубиной, иногда обнаруживаются повышен­ные концентрации метана и реже ‑ немного сни­женные концентрации кислорода. Полагают, что и тут виноват метан: под воздействием разгрузки газа из донных источников, мол, и происходит переме­шивание воды с таким вот результатом.Между прочим, давно известно газовое содер­жание тех самых пузырей, которые достигают поверхности Байкала и заставляют иногда «кипеть» пропарины. Пузыри эти наполнены разным газом, но содержание метана в них большое (содер­жимое пузырей прекрасно горит), нередко до 90-99%. Так что выходит, что значительная часть метана уходит в атмосферу.

Почему газогидраты постоянно разлагаются?

Предположительно существует несколько причин.

  1. Быстрое накопление осадочной толщи.

  2. Тектоническое поднятие земной коры.

  3. Миграция флюидов (это жидкие и газообразные компоненты магмы и/или насыщенные газами растворы, циркулирующие в земных глубинах).

  4. Локальное растяжение земной коры.

  5. Оползни в котловине.

Или любая комбинация всех пяти.

На фоне таких причин как-то смешно и странно выглядит реко­мендация (или пожелание) иркутских ученых (из ИГУ) «…исследовать степень… устойчивости газо-гидратного слоя на дне Байкала в условиях исключи­тельно высокой динамики проявления современных геологических процессов и принять меры к сохранению газовых гидратов в ненарушенном состоянии»[4].

Между тем район дельты Селенги ‑ уча­сток самого значительного поступления твердого стока на Байкале и, соответственно, самого быст­рого накопления осадков. Однако «колец» в том районе за последние 10 лет не замечено, и даже полагают, что в последние десятилетия активность газовых выходов упала. Интересно, что для доказательства возмож­ности выхода метана в пелагиали озера (над большими глубинами) те же Гранины вспомнили случаи массовой гибели голомянок. Мне это кажется известной попыткой «удержаться за соло­минку», хотя бы уже потому, что лет 50-60 как таких случаев не наблюдается, а действие метана было почему-то очень уж избирательным ‑ уби­вало только больших голомянок, не трогая малую голомянку и других обитателей пелагиали, того же омуля.

Уточню, причина массовой гибели голомя­нок в прошлом до сих пор осталась не выясненной и никак толком не объяснена.

В заключение отметим, что Байкал полон зага­док и никогда не перестанет удивлять нас, простых смертных, и не оставит ученых без работы. Наличие «колец», а главное, необычная последовательность процессов, при которой метан накапливается в форме гидратов, а при нарушении их устойчивости высвобождается через грязевые вулканы, как и сам факт существования «пресноводного» газогидрата только в условиях Байкала, ‑ очередное свидетель­ство уникальности Байкала.

Примечания

  1. Байкал означает  «Стоящий огонь» // Регион 38 : газета. — 31 августа 2007.
  2. Государственный доклад за 2007 г.
  3. Гранин, Гранина, 2002
  4. Госу­дарственный доклад о состоянии… озера Байкал в 2007, 2008.

Ссылки

  1. Байкал может гореть из-за газогидратов // СМ Номер один : газета. — 6 августа 2009.
  2. Ещё одна загадка Байкала // Номер один : газета. — Улан-Удэ. — 10 июня 2009.
  3. Перед землетрясением Байкал подаёт знаки // СМ Номер один : газета. — 4 декабря 2008.

Об авторе: Главный по спичкам


© 2018 Моя Бурятия
Улыбнитесь и улыбка к вам вернется