Mengapa perairan Laut Hitam berbahaya? Laut Hitam adalah tempat penyimpanan hidrogen sulfida paling berbahaya di dunia

Ini mungkin yang paling banyak fakta yang diketahui tentang Laut Hitam. Hampir seluruh kehidupannya terkonsentrasi di permukaan, lapisan Laut Hitam setinggi 100 meter. Lebih dalam - hingga kedalaman lebih dari 2 kilometer, hanya ditemukan beberapa spesies bakteri; tidak ada hewan atau tumbuhan disana, karena tidak ada oksigen di dalam air. Bakteri ini, yang hidup di kolom air dan di dasar, menguraikan sisa-sisa yang jatuh dari permukaan (bahkan ada istilah - hujan mayat), melepaskan hidrogen sulfida. Sumbernya adalah asam amino yang mengandung sulfur yang merupakan bagian dari protein.

Sulfat air laut, yang digunakan oleh beberapa jenis bakteri untuk mengoksidasi bahan organik sebagai pengganti oksigen, juga berfungsi sebagai sumber belerang (pada tingkat lebih rendah). Hidrogen sulfida adalah racun bagi hewan dan tumbuhan - ia melumpuhkan respirasi sel di mitokondria.

Hidrogen sulfida ditemukan dalam sedimen lunak di dasar semua lautan - oksigen dari air menembus ke sana dengan sangat lambat, dan proses pembusukan bakteri dan kemosintesis dengan pelepasan hidrogen sulfida berlangsung secara intensif, itulah sebabnya hidrogen sulfida terakumulasi di dalam tanah. Menyelam lebih dalam, di mana ombak tidak mengaduk tanah, gali dasar dengan telapak tangan Anda, dan Anda akan melihat pasir kuning, batu cangkang beraneka warna, atau lumpur abu-abu yang sudah beberapa sentimeter dari permukaan memiliki warna hitam yang sama.

Kami mengamati hal ini dengan turun lebih dalam dari 40 meter - di mana gurnard berjalan di sepanjang dasar dengan “cakarnya” dan memperlihatkan lumpur hitam di bawah permukaan abu-abu (bab “Kehidupan di Batuan Bawah Air”). Hitam adalah warna sulfida - garam yang dibentuk oleh hidrogen sulfida, seperti asam lemah, dengan logam. Oleh karena itu, cangkang hidrogen sulfida menjadi hitam, dan benda logam apa pun menjadi hitam. Salah satu legenda tentang asal usul nama "Laut Hitam" terkait dengan hal ini: mereka mengatakan bahwa orang-orang menciptakannya ketika mereka menurunkan beban logam pada tali ke laut untuk mengukur kedalamannya. Mereka membawanya ke permukaan - dia menjadi hitam seluruhnya. Mungkin begitulah yang terjadi. Namun hipotesis bahwa nama “Hitam” mencerminkan kesan wisatawan Mediterania tentang laut kita selama badai musim dingin tampaknya lebih masuk akal.

Hidrogen sulfida sering kali terdapat di lapisan dasar air yang tercampur lemah di laut lain, terutama di teluk yang dalam dan tertutup, tetapi Laut Hitam adalah satu-satunya tempat di mana massa air yang sangat besar jenuh dengan zat ini. Pasalnya, dengan luas wilayah yang relatif kecil, Laut Hitam memiliki kedalaman yang lebih besar; Kemiringan bawah air pantainya curam - akibatnya, pertukaran air antara perairan dalam dan permukaan tidak mencukupi - oksigen tidak menembus jauh ke dalam laut. Dengan kata lain, Laut Hitam tidak tercampur dengan baik.

Oksigen menembus ke dalam air melalui permukaan laut - dari udara; dan juga - terbentuk di lapisan atas air yang diterangi (zona fotik) selama fotosintesis alga plankton. Agar oksigen dapat mencapai kedalaman, laut harus bercampur – karena gelombang dan arus vertikal. Dan di Laut Hitam, airnya tercampur dengan sangat lemah; Diperlukan waktu ratusan tahun bagi air dari permukaan untuk mencapai dasar.

Lapisan permukaan air Laut Hitam – hingga kedalaman sekitar 100 meter – didominasi asal sungai. Pada saat yang sama, air yang lebih asin (dan karenanya lebih berat) dari Laut Marmara memasuki kedalaman laut - mengalir di sepanjang dasar Selat Bosphorus (Arus Bosphorus Bawah) dan tenggelam lebih dalam. Sebab, salinitas lapisan dasar air Laut Hitam mencapai 30‰ (gram garam per liter air).

Perubahan sifat air dengan kedalaman tidak mulus: dari permukaan hingga 50-100 meter, salinitas berubah dengan cepat - dari 17 menjadi 21‰, dan kemudian - ke dasar - meningkat secara merata. Kepadatan air juga berubah sesuai dengan salinitas.

Suhu di permukaan laut selalu ditentukan oleh suhu udara. Dan suhu perairan dalam Laut Hitam adalah sepanjang tahun 8-9 o C. Dari permukaan hingga kedalaman 50-100 meter, suhu, seperti salinitas, berubah dengan cepat - dan kemudian tetap konstan hingga dasar.

Inilah dua massa air Laut Hitam: dangkal– desalinasi, lebih ringan dan suhunya mendekati udara (di musim panas lebih hangat daripada perairan dalam, dan di musim dingin lebih dingin); Dan dalam– lebih asin dan lebih berat, dengan suhu konstan.

Lapisan air dari 50 hingga 100 meter disebut lapisan batas - ini adalah batas antara dua massa air Laut Hitam, batas yang mencegah pencampuran. Namanya yang lebih akurat adalah lapisan batas dingin: lapisan ini selalu lebih dingin daripada perairan dalam, karena, ketika mendingin hingga 5-6 o C di musim dingin, ia tidak punya waktu untuk melakukan pemanasan selama musim panas. Lapisan air yang suhunya berubah tajam disebut termoklin; lapisan perubahan salinitas yang cepat - haloklin, kepadatan air - piknoklin. Semua ini perubahan mendadak sifat air di Laut Hitam terkonsentrasi di wilayah lapisan batas.

Stratifikasi (stratifikasi) air Laut Hitam berdasarkan salinitas, kepadatan dan suhu mencegah pencampuran vertikal laut dan pengayaan kedalaman dengan oksigen. Selain itu, semua kehidupan Laut Hitam yang berkembang pesat bernafas - krustasea planktonik, ubur-ubur, kepiting, ikan, lumba-lumba bernafas, bahkan alga itu sendiri bernafas - mereka mengkonsumsi oksigen.

Ketika organisme hidup mati, sisa-sisanya menjadi makanan bagi bakteri saprotrofik. Bakteri pengurai bahan organik mati (membusuk) menggunakan oksigen. Dengan kedalaman, dekomposisi mulai mendominasi proses penciptaan materi hidup oleh alga planktonik, dan konsumsi oksigen selama respirasi dan pembusukan menjadi lebih intensif daripada produksinya selama fotosintesis. Oleh karena itu, semakin jauh dari permukaan laut, semakin sedikit oksigen yang tersisa di dalam air. Di zona afotik laut (di mana sinar matahari tidak menembus), di bawah lapisan perantara yang dingin - di bawah kedalaman 100 meter, oksigen tidak lagi diproduksi, tetapi hanya dikonsumsi; Itu tidak menembus di sini karena pencampuran - ini dicegah dengan stratifikasi perairan.

Akibatnya, oksigen yang tersedia hanya cukup untuk kehidupan hewan dan tumbuhan di ketinggian 150 meter Laut Hitam. Konsentrasinya menurun seiring dengan kedalaman, dan sebagian besar kehidupan di laut - biomassa Laut Hitam - terkonsentrasi di atas kedalaman 100 meter. Ternyata 90% massa air di Laut Hitam hampir tak bernyawa. Namun di laut atau samudera lainnya, hampir semua kehidupan terkonsentrasi di lapisan atas air setinggi 100-200 meter. Benar, karena kekurangan oksigen dan adanya hidrogen sulfida di dalam air, tidak ada fauna laut dalam di Laut Hitam. , hal ini semakin mengurangi keanekaragaman hayatinya, selain dampak dari salinitas yang rendah. Misalnya, tidak ada ikan predator laut dalam dengan mulut bergigi besar, yang di depannya digantungkan umpan bercahaya.

Kadang-kadang mereka mengatakan bahwa hidrogen sulfida muncul di Laut Hitam sebagai akibat dari pencemarannya, bahwa hidrogen sulfida menjadi semakin melimpah, bahwa laut berada di ambang bencana... Memang, pemupukan berlebihan (eutrofikasi) di Laut Hitam dengan limpasan dari lahan pertanian pada tahun 1970-80an menyebabkan pertumbuhan pesat vegetasi laut “gulma” - beberapa jenis fitoplankton, alga berserabut- “lumpur”, lebih banyak sisa organik mulai terbentuk, dari mana hidrogen sulfida terbentuk selama pembusukan. Namun hidrogen sulfida “ekstra” ini tidak membawa perubahan signifikan terhadap keseimbangan yang telah berkembang selama ribuan tahun. Dan tentunya tidak ada bahaya ledakan hidrogen sulfida - agar gelembung gas dapat terbentuk, konsentrasi molekul zat ini dalam air harus lebih besar dari konsentrasi sebenarnya (8-10 mg/l pada kedalaman dari 1000-2000 m, yaitu, untuk 1 molekul hidrogen sulfida terdapat setidaknya 200.000 molekul air) - ini mudah untuk diperiksa menggunakan rumus dari kursus kimia dan fisika sekolah.

Laut Hitam merupakan cekungan laut dalam dengan kemiringan yang relatif curam. Profilnya, yaitu bagian vertikal Laut Hitam, ditunjukkan pada gambar. Saat mempertimbangkan profil ini, harus diingat bahwa untuk kejelasan gambar yang lebih baik, skala vertikal diambil jauh lebih besar daripada skala horizontal, sehingga profil bawah ternyata curam, tetapi kenyataannya bagian bawahnya tidak curam. miring seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Banyak orang berpikir bahwa di Laut Hitam, tepat dari pantai, penurunan tajam di dasar dimulai, dan di mana pesawat layang dan perahu, terlihat jelas dari pantai, berlayar (sekitar 500-1000 meter dari pantai), kedalamannya sudah berada. diukur dalam ratusan meter. Namun, hal ini jauh dari kasusnya. Garis kedalaman 100 meter membentang pada jarak 200 kilometer dari pantai di bagian barat laut laut, 10-15 kilometer di bagian utama dan hanya di wilayah tertentu (Krimea) pada jarak satu kilometer. Dasar laut sebagian besar datar, namun terdapat retakan dan tepian kecil, serta terdapat pula perbukitan dengan kemiringan yang sangat landai.

Kedalaman terbesar Laut Hitam adalah 2.211 meter. Wilayah dengan kedalaman maksimum terletak di bagian tengah laut, agak lebih dekat ke pantai Turki.

Di dasar Laut Hitam, di salah satu depresi terdalamnya, yang disebut Yalta, pada kedalaman lebih dari 2 kilometer, seorang pria melakukan penyelaman pertama pada abad terakhir (1971) dengan kapal khusus. kendaraan laut dalam"Utara-2". Panjangnya 4 meter, perpindahan 15 ton. Perangkat ini memiliki awak 4 orang di bawah kepemimpinan dan dengan partisipasi M. N. Diomidov, seorang perancang kendaraan laut dalam Soviet yang terkenal.

Apa yang dilihat para aquanaut saat menyelam ke kedalaman Laut Hitam? Hanya di lapisan permukaan - hingga 100 meter - kehidupan ada. Lebih dalam di kegelapan total, di bawah sinar lampu sorot, hanya sisa-sisa organik yang bersinar, perlahan tenggelam ke dasar dan menyerupai serpihan salju. Namun di sini Anda juga dapat menemukan ciptaan manusia - kapal yang tenggelam dari era berbeda beristirahat di kegelapan kedalaman.

Ada dua jenis struktur kerak bumi - samudera dan benua. Di lautan, di bawah lapisan air terdapat lapisan sedimen yang lambat laun terakumulasi di sana, ketebalan lapisan ini berkisar antara 2 hingga 5 kilometer. Kemudian muncul lapisan basal dengan ketebalan yang sama dan terakhir magma, yang muncul ke permukaan selama letusan gunung berapi. Tidak ada lapisan sedimen di bawah benua, tetapi lapisan basal di sana lebih tebal, hingga 20 kilometer, dan selain itu, ada lapisan lain - granit, setebal 10-15 kilometer, terletak di atas basal.

Di bawah Laut Hitam, struktur kerak bumi menyerupai lautan, namun lapisan batuan sedimen di sana lebih dari 10 kilometer, lebih tebal dari pada di lautan, dan lapisan basal setebal 10-20 kilometer. (lebih sedikit dibandingkan di bawah benua, tetapi lebih banyak dibandingkan di bawah lautan). Lapisan granit hanya meluas di dekat pantai.

Karena Laut Hitam diketahui secara geologis masih muda, struktur kerak bumi di bawahnya memungkinkan kita untuk mengkonfirmasi salah satu asumsi yang kontradiktif tentang pembentukan benua dan lautan. Beberapa ilmuwan percaya bahwa lautan terbentuk sebelum benua, dan jenis utama kerak bumi adalah basaltik, sehingga batuan ini terletak dangkal di lautan. Kemudian magma granit mengalir melalui celah-celah tersebut sehingga membentuk benua. Ilmuwan lain berpendapat sebaliknya. Mereka percaya bahwa lautan lebih modern dibandingkan benua. Sudut pandang ini diperkuat oleh struktur samudera di dasar Laut Hitam yang “muda”. Jika benua lebih muda dari lautan, maka di bawah Laut Hitam, serta di bawah laut pedalaman lainnya, akan terdapat lapisan granit yang besar.

Nah, setelah berada di bawah dasar Laut Hitam, mari kita naik lebih tinggi dan mengenal komposisi tanah yang menutupi dasarnya dari atas. Tanah di Laut Hitam terbentuk sebagai hasil interaksi tiga faktor utama: kerusakan pantai, limpasan sungai, dan pengendapan residu organik. Tanah pesisir terdiri dari kerikil, kerikil, pasir, dan lanau (partikel sangat kecil). Dasar pada kedalaman 20 hingga 150 meter ditutupi lumpur dengan cangkang kerang dan faseolina. Lumpur laut dalam bersifat liat dan berkapur. Dasar pada kedalaman 200 hingga 1500 meter ditutupi oleh lanau berwarna gelap (abu-abu, coklat, coklat).

Setelah sampai di dasar laut, kita akan naik lebih tinggi lagi dan mengenal topografi dasar laut di dekat pantai. Sebelum Anda memberi karakteristik umum wilayah pesisir dasar Laut Hitam, kita perlu memikirkan betapa besarnya peran gelombang dalam perubahannya. Gambar tersebut menunjukkan dengan garis putus-putus seperti apa profil asli pantai tersebut. Gelombang laut memotong sebagiannya, membentuk tebing atau tebing yang curam, sementara tanah tenggelam ke bawah lereng, menimbulkan sedimen di sini, dan sebagian tanah bergerak di sepanjang pantai karena pengaruh gelombang. Dengan demikian, aktivitas gelombang destruktif dan kreatif di zona selancar terjadi secara bersamaan.

Sekarang mari kita beralih ke karakteristik dasar masing-masing wilayah Laut Hitam.

Karakteristik bawah

Pantai bagian barat lautnya dangkal, di pantai barat Krimea juga terdapat pantai berpasir yang luas. Di pantai selatan Krimea, pantainya kecil, karena bebatuan di sana terbuat dari bebatuan yang sangat kuat yang bahkan tidak dapat dihancurkan oleh kerja laut selama ribuan tahun. Misalnya, batu “Biksu” berdiri di dekat Simeiz selama beberapa abad, dan baru pada tahun 1927 batu tersebut hancur akibat gempa bumi.

Ciri menarik dari pantai Kaukasia adalah tepian besar, misalnya di tanjung Pitsunda dan Sukhumi. Pangkalan mereka terletak di kedalaman hingga 200 meter. Mereka terbentuk dalam proses akumulasi tanah, yang dibawa oleh sungai ke laut, dan kemudian bergerak di bawah pengaruh gelombang di sepanjang pantai. Mendekati tepian, sedimen jatuh ke laut, secara bertahap membentuk tanjung. Keunikan pesisir laut Kaukasia dan Anatolia adalah adanya tepian sungai delta yang terendam yang membentuk beting bawah air, seperti Sungai Gudauta.

Fitur yang sama menariknya adalah ngarai - lembah dalam dengan kemiringan yang relatif curam, membentang dari pantai ke laut dan sepanjang dasarnya. Ngarai ini terletak di seberang muara sungai Colchis - Inguri, Khobi dan Rioni, dengan kemiringan lereng terkadang mencapai 25 derajat (400 m/km), dan kemiringan memanjang 12 derajat (200 m/km). Ngarai ini memanjang hingga kedalaman 1000 meter. Para ilmuwan dari banyak negara sedang berupaya untuk memperjelas misteri asal usul ngarai (bentang alam seperti itu ada di dekat California dan di muara sungai Afrika).

Mungkin inilah cekungan sungai-sungai yang mengalir di sini, yang tergenang ketika permukaan laut naik (ratusan meter) akibat mencairnya es setelah glasiasi terakhir. Mungkin ngarai adalah retakan pada kerak bumi yang terbentuk akibat gempa bumi. Mungkin ngarai tersebut terbentuk akibat erosi dasar oleh mata air artesis.

Biasanya para ilmuwan menjelaskan keberadaan hidrogen sulfida dalam jumlah besar di Laut Hitam (BS), menjelaskan hal ini dengan keunikan perairan tersebut. Argumen berikut diberikan:

1. Laut Hitam merupakan cekungan tertutup, terhubung dengan lautan dunia melalui selat-selat sempit.


2. Sungai-sungai besar dialirkan ke Piala Dunia sejumlah besar organik.


3. Piala Dunia memiliki kedalaman yang luar biasa dan penurunan yang tajam landas kontinen ke kedalaman.


4. Salinitas yang tinggi di lapisan dalam Laut Hitam tidak memungkinkan oksigen menembus ke bawah dan ini berkontribusi pada pembentukan dan akumulasi hidrogen sulfida.


5. Karena keunikan hidrologi Laut Hitam, tidak terjadi pencampuran lapisan di dalamnya.

Gambar 1. Penampang Laut Hitam.

Melihat peta ini, kita dengan cepat menjadi yakin bahwa Piala Dunia tidaklah unik dalam karakteristiknya.

Beras. 2 Relief laut.
Laut Mediterania (MS) juga tertutup dan terhubung dengan lautan melalui Gibraltar yang relatif sempit. Pada saat yang sama, kedalaman maksimum SM adalah 5121 m, yang secara signifikan melebihi kedalaman CM (2210 m). Kedalaman rata-rata kedua laut memiliki nilai yang kurang lebih sama - 1240 dan 1541 m.Pada saat yang sama, peta menunjukkan bahwa perbedaan kedalaman di SM hampir lebih besar daripada di WC.
Mengenai salinitas, salinitas SM secara signifikan lebih tinggi daripada salinitas BS (36-39,5 ‰ versus 15-18 ‰), yang tentunya akan semakin menghambat penetrasi oksigen ke kedalaman. Pada saat yang sama, kontribusi bahan organik oleh sungai-sungai di cekungan Mediterania tidak diragukan lagi lebih besar, bukan karena lebih banyak sungai yang mengalir ke dalamnya, tetapi karena di tepian cekungan ini terdapat industri. negara-negara maju UE. Mereka berpenduduk padat, melakukan pekerjaan pertanian intensif, dan kota-kota besar Mereka membuang limbah dalam jumlah besar. Pada saat yang sama, di negara-negara UE tidak terjadi penurunan semua indikator ekonomi seperti di negara-negara bekas Uni Soviet dan Eropa Timur.
Meskipun demikian, cadangan hidrogen sulfida tidak terbentuk di SM.
Tapi mari kita ambil contoh Laut Kaspia (CM). Umumnya merupakan danau garam.

Gambar.3 Laut Kaspia.

Kedalaman CM cukup baik - 1025 m, pada saat yang sama, kami mengamati perbedaan kedalaman yang signifikan, hampir seperti tebing di daerah pertemuan Sungai Kura. Dan di bagian tengah kolam juga. Tidak ada keraguan tentang bahan organik - polusi dari produksi minyak ditambahkan ke saluran air Volga, Kura, dan Ural yang perkasa. Tapi tidak ada lapisan dalam hidrogen sulfida di CM juga! Padahal salinitas di laut bagian selatan mencapai 28‰.
Masih ada satu argumen terakhir untuk keunikan FM - tidak adanya pencampuran lapisan. Mengapa mereka bercampur di laut lain, tapi tidak di Laut Hitam? Perlu dicatat bahwa metodologi untuk menentukan parameter air laut, arus dalam, dan salinitas sangatlah kompleks. Faktanya, pekerjaan seperti itu membutuhkan biaya yang besar. Kapal oseanografi sangat mahal untuk dioperasikan. Akan lebih baik jika mengeluarkan uang untuk membangun kapal pesiar, semacam surga terapung, lalu menenggelamkan dan membakarnya dengan harapan mendapatkan asuransi.

Beras. 4 Kapal oseanografi.

Selain itu, volume penelitian tersebut sangat besar. Dengan susah payah, kami hanya memiliki gambaran tentang permukaan samudera dan lautan, dan jika kami juga memperhitungkan ketebalannya... ini adalah informasi yang sangat banyak. Bahkan seringkali kapal selam meninggal karena kurangnya pengetahuan tersebut. Mereka jatuh ke lapisan yang lebih dalam dengan kepadatan lebih rendah, seolah-olah menembus es di lapisan yang lebih padat. Bagaimana lapisan-lapisan ini terbentuk, di mana letaknya dan mengapa – semua ini masih menjadi misteri bagi oseanologi.
Oleh karena itu, terlalu dini untuk mengatakan dengan yakin bahwa tidak ada pencampuran lapisan vertikal di Laut Hitam karena alasan ini dan itu. Tapi hal itu hilang, dan itu adalah fakta.
Namun, hidrogen sulfida berhasil terbentuk di laut dan cekungan lain. Percepatan pembentukan hidrogen sulfida telah diamati, misalnya, di fjord Norwegia. Mengemudi dengan mobil ke Odessa melewati muara, kami terpaksa menutup hidung dan menutup jendela mobil - bau hidrogen sulfida tak tertahankan. Gas ini juga terbentuk di laut lain bahkan di danau.
Tidak jauh dari resor Playa del Carmen ada yang lengkap air tawar Gua Cenote Angelita. Tersesat di hutan Meksiko yang tidak bisa ditembus, gua ini penuh dengan banyak kejutan, salah satunya adalah danau bawah laut yang menakjubkan! Di dasar danau ini juga terdapat lapisan hidrogen sulfida.

Beras. 5 Danau bawah air di Meksiko.

Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa cekungan Laut Hitam sama sekali tidak unik dalam hal ini dan keberadaan 3,1 miliar ton hidrogen sulfida di dalamnya disebabkan oleh alasan lain.
Di sini saya ingin menyebutkan peristiwa aneh lainnya. Baru-baru ini, satelit Landstat Amerika mengambil gambar lain Laut Mati(MM), yang mengejutkan para ilmuwan. Hanya dalam satu putaran orbit, warna perairan ini berubah menjadi hitam pekat. Ahli kelautan sampai pada kesimpulan bahwa laut langsung “terbalik”. Lapisan permukaannya turun, dan lapisan yang jenuh dengan hidrogen sulfida melayang ke atas.

Beras. 6 Laut Mati.

Hal ini dapat terjadi ketika gradien kepadatan kritis tercapai dan sangat mungkin terjadi dengan FM kami. Air jenuh dengan hidrogen sulfida berwarna hitam. Inilah penjelasan Anda mengapa Piala Dunia disebut Hitam. Namun sebelum disebut Rusia, orang Yunani menyebutnya ramah. Baru kemudian tiba-tiba berubah menjadi hitam. Apakah “pembalikan” lapisan terjadi pada zaman dahulu?
Perlu dicatat, dan para ilmuwan selalu menunjukkan hal ini, bahwa bagian bawah Piala Dunia tidak memiliki lempengan granit padat. Artinya, Laut Hitam terletak tepat di basal mantel dan merupakan sisa lautan purba. Kedalaman Laut Hitam sebenarnya mencapai 16 km, cekungannya dipenuhi sedimen.
Perhitungan sederhana menunjukkan bahwa volume zat sedimen adalah:
Luas bagian laut dalam adalah 211.000 meter persegi. *ketebalan lapisan sedimen 16 km. = 3 juta 376 ribu meter kubik km.
Yang melebihi volume seluruh Piala Dunia lebih dari 6 kali lipat.
Pada saat yang sama, penelitian ekspedisi J. Murray tahun 1910, bagian dari ekspedisi Meteor, penelitian pada kapal uap kabel Lord Kelvin, ekspedisi W. Snell dan banyak lainnya menunjukkan bahwa lapisan zat sedimen di dasar lautan di dunia adalah 23-35 cm, artinya curah hujan terakumulasi sangat lama dan lambat.
Bagaimana lapisan sedimen setebal 16 km bisa terakumulasi di Piala Dunia?
Perlu dicatat bahwa pada awal tahun 1920-an, hidrogen sulfida terletak jauh lebih dalam. Pada tahun 1891, Profesor A. Lebedintsev mengangkat sampel air pertama dari kedalaman Laut Hitam. Sampel menunjukkan bahwa air di bawah 183 meter jenuh dengan hidrogen sulfida. Saat ini, gas beracun dan mudah meledak terletak di kedalaman 18 m, bahkan terkadang menembus ke permukaan, seperti yang terjadi pada gempa Krimea tahun 1927. Kemudian seluruh armada nelayan terbakar di permukaan laut.

Beras. 7 Piala Dunia.
Artinya proses pembentukan hidrogen sulfida berlangsung terus menerus dan berlangsung cukup cepat. Dan ini bukan karena peningkatan pembuangan bahan organik ke Laut Hitam - malah menurun. Ini adalah akibat dari pembusukan sejumlah besar sedimen tanpa oksigen yang berakhir di Piala Dunia tanpa diketahui, seperti di masa lalu.
Kita tahu bahwa terobosan Bosporus dan Dardanella terjadi di periode sejarah, ini dicatat dalam kronik. Diketahui juga bahwa pada peta kuno Piala Dunia digambarkan sebagai cekungan bulat, tanpa semenanjung, dan Krimea digambarkan sebagai pantai datar.

Tidak perlu membuat nenek moyang kita menjadi idiot, seolah-olah mereka, ketika menggambar Krimea, tidak melihat bahwa itu adalah semenanjung yang menjorok ke laut sejauh 300 km. Hanya saja peta lama menunjukkan Piala Dunia seperti apa adanya. Dan ini adalah sebuah danau di bagian perairan dalam Piala Dunia modern. Saya sudah menulis (http://alexandrafl.livejournal.com/5078.html) bahwa mungkin, sebagai akibat dari tsunami besar, dan bahkan lebih mungkin lagi - curah hujan yang sangat tinggi, hujan yang sangat deras, semua biomassa dari Pusat Dataran Tinggi Rusia, bagian selatan Ukraina, tersapu ke cekungan Laut Hitam. Akibatnya, kita tidak memiliki lapisan tanah subur yang tebal di Wilayah Non-Black Earth, dataran banjir sungai lebar yang tidak sesuai dengan kondisinya. sejarah geologi, akumulasi tanah hitam di tempat-tempat yang tersapu, tidak adanya pohon di dalamnya zona stepa Ukraina, lapisan sedimen tebal di bagian stepa Krimea.
Di dasar Piala Dunia terdapat sisa-sisa peradaban kuno kita. Ada tumbuh-tumbuhan, tanah, hewan dan manusia yang mati, kota-kota yang terendam banjir dan dasar sungai. Daerah selatan Ukraina yang tadinya berhutan, dipenuhi satwa liar, dan subur telah berubah menjadi padang rumput kering. Hal ini terjadi belum lama ini, seperti yang para ilmuwan ingin agar kita percayai. Referensi tanah subur ini masih bisa Anda temukan dalam dokumen sejarah. Nenek moyang kita berusaha melindungi diri mereka dari unsur-unsur yang mereka bangun sungai-sungai besar struktur hidrolik kolosal - Poros Serpentine, yang sekarang mereka coba anggap sebagai struktur pertahanan melawan sejumlah kecil pengembara, yang hanya mampu berkumpul sebagai geng, tetapi tidak menjadi tentara.

Beras. 8 poros ular.

Tanah Genting Krimea juga digali, dan sebuah lubang dibuat untuk memisahkan Semenanjung Kerch. Semuanya untuk perlindungan dari semburan lumpur dan banjir yang dahsyat.
Sisa-sisa peradaban kita terus “gas” di dasar Piala Dunia. Justru keunikan inilah yang melekat di bekas wilayah Rusia, dan kini Laut Hitam.

• Semua hak dilindungi undang-undang Alexandra Lorenz

Melihat birunya permukaan Laut Hitam, sulit membayangkan bahwa di perairannya, dari kedalaman 200 meter hingga paling bawah, terdapat lapisan hidrogen sulfida yang mematikan bagi semua makhluk hidup. Dan jika lumba-lumba, ikan, dan organisme laut lainnya hidup di lapisan atas laut, maka 90% sisa airnya hampir tidak bernyawa. Hanya jenis bakteri tertentu yang mampu bertahan dalam kondisi yang tidak tertahankan tersebut.

Laut Hitam memiliki struktur yang sangat menarik. Faktanya kolom air di dalamnya terbagi menjadi beberapa lapisan yang tidak saling bercampur. Lapisan permukaan laut yang tipis lebih segar, kaya oksigen dan bahan organik. Di sinilah seluruh keanekaragaman fauna Laut Hitam terkonsentrasi. Namun, mulai dari kedalaman 100 meter, terjadi penurunan jumlah oksigen terlarut, dan dari kedalaman sekitar 200 meter, Laut Hitam merupakan lingkungan hidrogen sulfida yang beracun.

Cekungan laut tampak seperti mangkuk dengan kedalaman hingga 2000 meter, yang seluruh massa airnya berkomunikasi dengan laut Mediterania melalui Selat Bosphorus yang sempit dan dangkal. Laut berfungsi sebagai makanan pengendapan dan air tawar dari anak-anak sungai yang mengalir ke dalamnya. Belum lama ini, para ilmuwan menemukan sungai bawah laut yang mengalirkan airnya dengan kecepatan sekitar 6,5 km/s dari Laut Marmara ke bagian tengah cekungan Laut Hitam dan meningkatkan salinitas lapisan bawah hingga 30‰. Sementara itu, di bagian permukaan terdapat aliran air yang membawa air dari Laut Hitam ke Mediterania dan selanjutnya ke Atlantik. Namun pertukaran air ini ternyata tidak cukup untuk mengurangi konsentrasi hidrogen sulfida di sebagian besar laut.

Kandungan hidrogen sulfida meningkat seiring kedalaman dan mencapai maksimum pada kedalaman sekitar 2000 meter - 9,6 mg/l air. Selanjutnya di bagian paling bawah, secara bertahap diturunkan menjadi 5,7 mg/l. Menurut para ahli, gas ini bersifat kaustik dan berbau telur busuk Laut Hitam mengandung sekitar 3 miliar ton, lebih banyak dari laut mana pun di planet ini. Akumulasi hidrogen sulfida juga ditemukan di cekungan samudera, tetapi tidak ada tempat dengan jumlah orang sebanyak itu yang menghuni tepian waduk seperti di pantai Laut Hitam.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa Laut Hitam, selain hidrogen sulfida, juga mengandung metana dalam jumlah besar. Karena pertukaran air yang lambat, gas-gas ini jarang muncul ke permukaan, meskipun ada kasus keracunan makhluk laut kadang-kadang diamati di bagian laut yang dangkal. Namun setidaknya ada satu kasus berskala besar yang tercatat secara andal di mana gas mematikan keluar ke permukaan. Ini terjadi pada tahun 1927 selama gempa Krimea, karena fluktuasi permukaan bumi keseimbangan antar lapisan terganggu dan awan gas pecah. Saksi mata mencium bau hidrogen sulfida yang menyengat dan juga mengamati nyala api besar di atas permukaan laut. Faktanya, saat gempa terjadi, terjadi badai petir, yang kemungkinan besar menyulut gas yang naik ke permukaan. Namun campuran hidrogen sulfida dengan udara bersifat mudah meledak, dan keberadaan metana mungkin berperan dalam kebakaran ini.

Tapi dari mana asal begitu banyak hidrogen sulfida di perairan Laut Hitam? Ada beberapa teori mengenai hal ini, dan semuanya mempunyai hak untuk hidup.

Menurut salah satu versi, hidrogen sulfida terbentuk di bagian bawah selama penguraian residu organik. Dan karena sirkulasi yang buruk, air menumpuk di sana jumlah besar. Apalagi sumber bahan organik dalam hal ini bukan fauna Laut Hitam melainkan beban antropogenik pada reservoir. Menurut para ahli, bahan organik yang masuk melalui perairan Danube, Dnieper dan anak-anak sungai lainnya memiliki dampak negatif yang signifikan terhadap keadaan ekologi waduk.

Menurut versi lain, hidrogen sulfida dilepaskan dari retakan kerak bumi di dasar laut. Dan versi ketiga bermuara pada fakta bahwa penyebab konsentrasi gas berbahaya yang begitu tinggi adalah bakteri pereduksi sulfat anaerobik, yang mengubah sulfat dari residu organik menjadi hidrogen sulfida.

Saat ini, para ahli yang menangani masalah hidrogen sulfida dan metana di Laut Hitam prihatin dengan semakin seringnya gas-gas ini muncul ke permukaan. Fenomena seperti itu dapat menimbulkan bahaya tidak hanya bagi fauna Laut Hitam, tetapi juga bagi penduduk pesisir jika peristiwa tersebut mencapai proporsi yang mengkhawatirkan, seperti yang terjadi pada tahun 1927.

Menariknya, sebagai salah satu solusi masalah hidrogen sulfida di Laut Hitam, diusulkan metode pemanfaatan gas ini sebagai sumber listrik.

Ada pemberitaan di media massa tentang kemungkinan terjadinya ledakan beleranghidrogen di Laut Hitam. Apakah pernyataan seperti itu sah dan apa yang diperlukan?ambil untuk mengurangi jumlah hidrogen sulfida di dalam danlapisan permukaan air? Masalah-masalah ini dibahas dalam publikasi di bawah ini.artikel.

V.I.BELYAEV, E.E.SOVGA

HIDROGEN SULFIDE TIDAK AKAN MELEDAK DI LAUT HITAM

Pada tahun 1890, ekspedisi oseanografi Rusia, yang dipimpin oleh seorang akademisi, menemukan di kedalaman Laut Hitam konsentrasi hidrogen sulfida terlarut yang nyata, gas beracun dengan bau telur busuk. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa gas ini terdapat di seluruh perairan dalam Laut Hitam, mendekati permukaan sekitar 100 m di bagian tengah laut dan 150-250 m di lepas pantai. Perbedaan posisi batas atas zona hidrogen sulfida ini disebabkan oleh adanya sirkulasi spesifik massa air, dimana air naik (upwelling) di tengah laut dan turun (mendalam) di pinggirannya.

Laut Hitam adalah satu-satunya yang ada bola dunia, di mana hidrogen sulfida selalu Sejumlah besar air terkontaminasi. Ada wilayah di lautan dan samudera di mana kontaminasi hidrogen sulfida terjadi secara berkala atau bahkan terus berlanjut sepanjang tahun, misalnya di fjord Norwegia dan depresi Karjako di Laut Karibia. Massa air anaerobik dalam yang sangat besar yang terkontaminasi hidrogen sulfida terkadang muncul di lautan. Mereka bermigrasi melintasi wilayah perairan, terkadang menyerang wilayah perairan, yang berdampak buruk pada keadaan sistem ekologi pesisir. Jadi, di awal tahun 50-an di Teluk Walvis ( pantai Atlantik Afrika barat daya), upwelling membawa ke permukaan massa air yang terbentuk di kedalaman yang mengandung hidrogen sulfida. Kematian ikan dalam jumlah besar diamati, dan bau tercium di sepanjang pantai hingga 40 mil ke daratan.

© BELYAEV Valery Ivanovich - akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan SSR Ukraina, Ketua Komisi Akademi Ilmu Pengetahuan SSR Ukraina tentang masalah Lautan Dunia. SOVGA Elena Evgenievna - kandidat ilmu geologi dan mineralogi, senior Peneliti Institut Hidrofisika Kelautan dari Akademi Ilmu Pengetahuan SSR Ukraina.

DI DALAM. DAN. Belyaev, DIA. burung hantu

hidrogen sulfida, yang menimbulkan kekhawatiran di kalangan penduduk. Massa air yang terkontaminasi hidrogen sulfida secara sistematis menyerang dasar Laut Arab - di bagian barat laut Samudera Hindia. Pada saat yang sama, kematian ikan secara besar-besaran juga terjadi. Formasi lokal hidrogen sulfida tercatat di Laut Kaspia dan bahkan di Laut Baltik yang dangkal.

Dalam sejarah geologi Laut Hitam, pembentukan hidrogen sulfida selalu dikaitkan dengan penetrasi perairan asin melalui Selat Bosphorus. perairan Mediterania ke lapisan dalam Laut Hitam. Pada saat yang sama, sejumlah besar limpasan sungai juga masuk ke laut, mengakibatkan lonjakan kepadatan yang tajam - haloklin - antara permukaan desalinasi dan perairan dalam yang asin. Sirkulasi massa air yang bervariasi menggeser haloklin: terkadang mengangkatnya lebih dekat ke permukaan, terkadang menurunkannya ke kedalaman. Biasanya, batas atas zona hidrogen sulfida dimulai tepat di bawah haloklin, yang menghambat aliran oksigen ke zona ini dari lapisan atas. Selama fluktuasi iklim di permukaan laut, hubungan antara Laut Hitam dan Mediterania melalui Selat Bosphorus terganggu atau dilanjutkan kembali. Terakhir kali itu dipulihkan sekitar 6-7 ribu tahun yang lalu. Selama ini, kolom air dalam yang mengandung hidrogen sulfida terbentuk di Laut Hitam. Ini menempati sekitar 90X volume laut.

Ada tiga sumber utama hidrogen sulfida di perairan bumi. Pertama, terbentuk karena reduksi sulfat yang ada dalam air selama penguraian zat organik secara anoksik. Dekomposisi dilakukan dengan partisipasi bakteri pereduksi sulfat anaerobik, yang menggunakan oksigen sulfat dalam proses aktivitas vitalnya, melepaskan hidrogen sulfida. Kedua, gas ini terjadi selama pembusukan zat organik yang mengandung belerang. Dan ketiga, dapat berasal dari kerak bumi melalui celah-celah dasar laut dan perairan hidrotermal.

Seorang ahli kelautan terkenal merangkum materi penelitian tentang zona hidrogen sulfida di Laut Hitam. Ia menganalisis seluruh materi yang ada mengenai permasalahan ini hingga tahun 1965, yakni sebelum berkembangnya proses eutrofikasi laut yang kini telah meluas ke seluruh wilayah perairannya. menyarankan bahwa jika aliran bahan organik ke Laut Hitam meningkat (misalnya, karena peningkatan produktivitas biologisnya atau masuknya sejumlah besar senyawa organik dengan persistensi rendah ke laut bersama air sungai), maka komposisi kimia laut akan berubah. Konsekuensi dari perubahan ini adalah kemungkinan peningkatan lokal pada batas atas zona hidrogen sulfida dalam, yaitu peningkatan “batas kehidupan” di laut.

Kini asumsi tersebut mulai menjadi kenyataan. Menurut data yang diperoleh selama satu setengah dekade terakhir, situasi lingkungan di Laut Hitam semakin memburuk. Tidak hanya di wilayah pesisir saja, namun juga di wilayah lain perairan terbuka laut, ditemukan kelebihan bahan organik. Struktur komunitas biologis juga telah berubah: ikan predator besar praktis menghilang, jumlah lumba-lumba berkurang, ubur-ubur aurelia dan mikroalga nokturnal berkembang biak secara tidak biasa, bagian bawah koloni alga phyllophora dan kerang di bagian dangkal barat laut menurun. laut, dimana pada musim panas kini terdapat zona beku yang luas. Jernih,

bahwa situasi seperti ini cepat atau lambat akan mempengaruhi keseimbangan hidrogen sulfida di laut. Namun sejauh mana keseimbangan ini ditentukan oleh pengaruh alam dan sejauh mana faktor antropogenik belum diketahui secara pasti. Jawaban atas pertanyaan tersebut hanya dapat diperoleh melalui pengamatan jangka panjang terhadap zona hidrogen sulfida di laut. Pemecahan masalah interdisipliner ini memerlukan keterlibatan para ahli dari berbagai bidang: ahli hidrofisika, ahli hidrokimia, ahli hidrobiologi, serta ahli di bidang pemodelan matematika sistem ekologi.

Pada tahun 1984, pelayaran kapal penelitian "Vityaz" dari Institut Kelautan dinamai demikian. Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet. Pesertanya menjelajahi area batas atas zona hidrogen sulfida menggunakan kendaraan bawah air Argus. Ciri-ciri distribusi senyawa kimia di lapisan kontak zona oksigen dan hidrogen sulfida, tempat terjadinya oksidasi hidrogen sulfida, dipelajari. Secara visual, ikan dan organisme lain teramati melakukan penetrasi ke zona ini.

Pada tahun 1985-1986 Pekerjaan dilakukan di bawah program antardepartemen dari Akademi Ilmu Pengetahuan Ukraina "Studi tentang dinamika zona hidrogen sulfida di Laut Hitam untuk mengembangkan metode dan cara untuk mencegah restrukturisasi negatif sistem ekologinya." Dalam kerangka program ini, enam ekspedisi kompleks dilakukan di kapal “Mikhail Lomonosov”, “Akademik Vernadsky”, “Profesor Kolesnikov”, dll. Selama ekspedisi, yang bekerja di semua musim sepanjang tahun, 430 laut dalam stasiun telah selesai. Untuk mendeteksi kemungkinan sumber geologi hidrogen sulfida di Laut Hitam, sampel perairan dalam diambil pada jarak 5-10 m dari dasar, serta sampel sedimen dasar. Tidak hanya konsentrasi hidrogen sulfida dan oksigen yang diukur, tetapi juga kandungan belerang dalam bentuk lain (tiosulfat, sulfat), sampel fito dan zooplankton, bakteri, klorofil diambil, dan karakteristik optik dan hidrologi ditentukan.

Studi tentang zona hidrogen sulfida dilanjutkan setelah selesainya program ini. Dalam semua ekspedisi, pengambilan sampel perairan dalam dilakukan pada interval spasial 30 mil menggunakan bathometer kompleks sounding MGI-4102 (Istok) dengan diskrit pengukuran vertikal 5-10 m di zona interaksi oksigen dan hidrogen sulfida. Mengukur hidrogen sulfida dalam sampel air laut dalam bukanlah tugas yang mudah. Konsentrasi hidrogen sulfida dalam sampel ini rendah, dan cepat teroksidasi jika terjadi kontak yang tidak disengaja dengan oksigen atmosfer. Oleh karena itu, ketika mengambil sampel perairan dalam yang mengandung hidrogen sulfida dan bentuk belerang tereduksi lainnya, isolasi lengkapnya dari atmosfer dapat dipastikan.

Sebagai hasil penelitian ekspedisi, variabilitas antarmusim dan intramusim dari batas zona hidrogen sulfida sepanjang tahun ditentukan. Paling dekat dengan permukaan (70-90 m), batas atas zona tersebut terletak pada mata air pada daerah sirkulasi siklon tunggal di tengah laut. Di musim panas dan musim gugur, dengan adanya dua pusaran siklon stasioner di tengahnya, kedalaman batas hidrogen sulfida adalah 95-10 m.Di pinggiran pusaran di semua musim, batasnya semakin dalam hingga 150-190 m dicatat Data tentang variabilitas antar tahunan batas belerang

zona hidrogen sangat bergantung pada durasi interval waktu. Jadi, jika dilihat dari perkiraan perubahan posisi batas ini dalam jangka waktu yang cukup lama (sekitar 60 tahun), rata-rata kedalamannya tidak banyak berubah. Namun dalam periode waktu ini terdapat periode peningkatan dan pendalaman batas atas zona hidrogen sulfida. Pada tahun 1984-1986 ada kecenderungan kenaikannya, dan kemudian, hingga tahun 1990, sedikit lebih dalam. Akademisi T percaya bahwa dengan latar belakang variasi antartahun yang tercatat, tidak ada perubahan searah yang konstan pada posisi batas zona hidrogen sulfida. Kesimpulan ini sejalan dengan pendapat sebagian besar ahli yang mempelajari masalah ini. Posisi tertinggi batas zona hidrogen sulfida dalam seluruh sejarah studi Laut Hitam tercatat pada musim semi tahun 1988, ketika hidrogen sulfida tercatat pada kedalaman 70 m di pusat pusaran siklon tunggal. Namun kenaikan ini ternyata hanya berumur pendek. Ketika kapal penelitian kembali ke daerah ini 20 hari kemudian, kedalaman pengambilan sampel air, sesuai dengan kemunculan hidrogen sulfida, sudah mencapai 90-95 m Ketinggian lokal tersebut tidak stabil dalam ruang dan waktu dan, sebagai suatu peraturan, adalah disebabkan oleh gangguan sinoptik aktif jangka pendek.

Perlu ditekankan bahwa konsep “batas atas zona hidrogen sulfida” agak sewenang-wenang; hal ini ditentukan oleh banyak faktor yang sulit dikendalikan. Batas atas adalah kedalaman di mana, sesuai dengan metodologi yang diterima, keberadaan hidrogen sulfida dalam sampel air terdeteksi (konsentrasi sekitar 0,1 ml/l). Omong-omong, teknik pengukuran yang lebih sensitif mendeteksi jejak hidrogen sulfida di Laut Hitam dan di cakrawala yang lebih tinggi, hingga ke permukaan. Posisi batas atas bergantung pada laju reaksi oksidasi hidrogen sulfida, laju pengiriman (akibat pertukaran air vertikal) oksigen dari lapisan atas dan hidrogen sulfida dari lapisan bawah ke lapisan perantara tempat terjadinya oksidasi. Terakhir, batas atas zona hidrogen sulfida dapat bergerak bersama air ketika terjadi arus vertikal. Selain perubahan iklim yang lambat dalam sirkulasi vertikal di laut, sebagaimana telah disebutkan, ada naik turunnya air secara vertikal yang cepat terkait dengan gerakan pusaran. Intensitas pergerakan tersebut disebabkan oleh aktivitas proses atmosfer. Oleh karena itu, tanpa data observasi jangka panjang yang memadai, sangat sulit untuk menentukan apa yang menyebabkan setiap kenaikan vertikal anomali batas zona hidrogen sulfida: intensifikasi proses atmosfer, peningkatan pembentukan atau melemahnya oksidasi hidrogen sulfida. . Proses pembentukan hidrogen sulfida berhubungan dengan aktivitas bakteri, yang juga bergantung pada faktor klimatologi, termasuk aktivitas matahari.

Dari sudut pandang statistik matematika, untuk memperoleh kesimpulan tentang tren perubahan posisi batas atas zona hidrogen sulfida, perlu ditentukan nilai rata-rata karakteristik non-stasioner. bidang acak berdasarkan sampel pengamatan yang relatif kecil. Keadaan ini mereduksi masalah dinamika batas atas hanya pada penilaian tren perpindahan vertikalnya.

Para ahli yang mempelajari zona hidrogen sulfida di Laut Hitam menilai hal ini

Hidrogen sulfida V Hitam laut Bukan akan meledak 51

perilaku berdasarkan observasi independen terhadap banyak proses di laut (fisika, kimia, biologi), dan observasi lapangan dikombinasikan dengan eksperimen numerik pada model matematika. Untuk memahami dengan benar perilaku zona hidrogen sulfida, diperlukan gagasan yang dapat diandalkan tentang asal usulnya. Studi ekspedisi menunjukkan reduksi sulfat sebagai proses utama pengisian hidrogen sulfida di Laut Hitam. Pada saat yang sama, alasan utama keberadaan zona hidrogen sulfida di sini adalah stratifikasi kepadatan, yang menghambat pertukaran vertikal, dan limpasan nutrisi yang besar dari pantai per unit luas laut. Kedua faktor ini menghasilkan reduksi sulfat yang intens, yang mengarah pada pembentukan hidrogen sulfida di zona anaerobik dalam. Data ekspedisi mengkonfirmasi sifat fokus reduksi sulfat, dan lokasi fokus ini terbatas pada tempat di mana bahan organik mati berasal dari lapisan tersebut.

Pada saat yang sama, kedua faktor tersebut berada di bawah tekanan antropogenik yang kuat. Dengan demikian, pengaturan aliran sungai mengurangi volumenya air tawar, memasuki lapisan atas laut, meratakan stratifikasi dan dapat meningkatkan pertukaran air vertikal. Peningkatan limpasan unsur hara akibat pencemaran industri, domestik dan pertanian menyebabkan peningkatan produksi bahan organik mati, yang merangsang proses reduksi sulfat dan pengisian kembali hidrogen sulfida di laut. Pada saat yang sama, di zona aerobik, oksigen digunakan untuk penguraian sejumlah bahan organik tambahan, yang mengurangi kemungkinan oksidasi cepat hidrogen sulfida jika terjadi kenaikan lokal. Karena sebagian besar bahan organik terbentuk di beting Laut Hitam, ekosistem yang terakhir sangat menentukan keadaan zona hidrogen sulfida di laut dalam.

Menurut perkiraan kasar, akibat polusi antropogenik di Laut Hitam saat ini, sejumlah hidrogen sulfida tambahan mungkin muncul, sebanding dengan yang terbentuk secara alami. Peningkatan pasokan hidrogen sulfida di perairan dalam meningkatkan kemungkinan invasi ke zona oksigen, disertai dengan dampak buruk pada ikan, alga, dan kerang yang hidup di dalamnya. Ada peningkatan risiko pelepasan hidrogen sulfida langsung ke permukaan laut di wilayah pesisir yang menggunakan air resor. Meskipun fenomena ini mungkin berumur pendek, sangat jarang terjadi (seperti badai di atmosfer) dan terjadi dalam kondisi hidrologi dan meteorologi tertentu, namun fenomena ini cukup tidak menyenangkan. Betapapun rendahnya konsentrasi hidrogen sulfida di perairan dalam Laut Hitam, jika bersentuhan dengan udara, ia akan mengeluarkan bau yang cukup menyengat. Merasakannya berarti konsentrasi hidrogen sulfida di udara melebihi ambang batas keamanan bagi manusia. Sejauh ini fenomena seperti itu belum terlihat di kawasan resor Laut Hitam. Namun, ada kebutuhan mendesak untuk menciptakan layanan pemantauan permanen terhadap konsentrasi hidrogen sulfida di Laut Hitam untuk segera memperingatkan penduduk tentang kenaikan abnormal air hidrogen sulfida dan menginformasikan tentang aturan perilaku dalam situasi seperti itu.

Kekhawatiran para ahli tentang dampak negatif pengembangan air sulfida

zona asal dalam kondisi polusi antropogenik, kemungkinan besar, memicu munculnya artikel di pers massal tentang kemungkinan ledakan hidrogen sulfida di Laut Hitam. Untuk mencegah bencana, diusulkan untuk “sederhana” mengekstraksi hidrogen sulfida dari air dalam yang dipompa. Ada gagasan yang dikemukakan bahwa dengan membakar hidrogen sulfida, dimungkinkan untuk memperoleh energi dan belerang komersial dengan membangun pabrik kimia untuk tujuan ini di pantai Laut Hitam.

Perlu dicatat bahwa fase gas terlarut hidrogen sulfida di Laut Hitam hanya 0,24 g per ton air laut pada kedalaman 300 m, 1,2 g pada kedalaman 1000 m, dan hingga 2,2 g di dasar. pada kedalaman sekitar 2000 m Hidrogen sulfida memiliki kelarutan yang tinggi: bahkan pada tekanan atmosfir dapat dilarutkan hingga 12 kg dalam 1 ton air, dan di perairan dalam di bawah tekanan sekitar 200 atm - berkali-kali lipat. Jadi, konsentrasi hidrogen sulfida dalam yang diangkat ke permukaan kurang dari 0,0001 bagian dari nilai jenuhnya. Pada konsentrasi gas yang begitu rendah, tidak mungkin membicarakan kemungkinan pelepasannya dalam gelembung dari larutan akibat pengocokan.

Namun demikian, dengan konsentrasi hidrogen sulfida yang rendah, jumlah total hidrogen sulfida yang terbentuk setiap tahun di cekungan Laut Hitam secara alami adalah sekitar 107-10e ton, dan mungkin lebih. Kita tidak mengetahui nilai pastinya, namun ada banyak alasan untuk meyakini bahwa nilai tersebut bervariasi, bervariasi dalam batas yang luas seiring dengan perubahan posisi batas atas zona hidrogen sulfida. Untuk mengoksidasi hidrogen sulfida sebanyak itu, perlu dibuat instalasi industri raksasa melalui pipa-pipa yang secara bersamaan memompa air dalam dalam jumlah yang sama dengan beberapa saluran sungai seperti Volga atau Danube. Bahkan dengan kebersihan lingkungan yang ideal dari produksi belerang utama, pembangunan kompleks industri skala besar di kawasan resor pantai Laut Hitam bukannya tanpa konsekuensi negatif terhadap lingkungan. Bukan suatu kebetulan jika dilarang membangun di sini perusahaan industri. Pada saat yang sama, kami tidak dapat secara andal menghitung dampak instalasi ini terhadap zona hidrogen sulfida di laut, menjamin keberhasilan operasinya, dan menilai konsekuensi lingkungan jangka panjang.

Absurditas usulan untuk memompa keluar hidrogen sulfida yang mendalam mengungkap konsep kejam dalam penggunaan sumber daya air yang dipraktikkan di negara kita. Mereka praktis mengabaikan fakta bahwa waduk bukan hanya kumpulan air, tetapi sistem ekologi yang terbentuk sebagai hasil evolusi yang panjang - semacam pabrik alami tempat organisme hidup bekerja, mengubah energi Matahari menjadi produk yang langsung dikonsumsi oleh manusia - ikan, moluska , krustasea. Penerapan konsep pengelolaan lingkungan hidup tersebut menyebabkan matinya ekosistem sungai, danau, dan laut pedalaman. Negara kita telah kehilangan sumber daya ikan berharga yang sangat besar, yang sebelumnya diperoleh dari sungai dan danau, Laut Hitam dan Laut Azov. Pada saat yang sama, terdapat peluang, melalui rekayasa hidrolik tahap demi tahap dan pengembangan drainase yang cermat dan hati-hati, untuk meningkatkan kemampuan alaminya dalam menghasilkan ikan dan “hadiah alam” lainnya. Sayangnya energi diambil dari sungai seperti ini

Hidrogen sulfida di Laut Hitam tidak akan meledak 53

dengan cara yang merusak ekosistem mereka. Dengan bantuan energi ini, logam-logam diperoleh, kapal-kapal dibuat darinya, yang berlayar “untuk hake” ke laut yang jauh...

Lebih realistis untuk mempengaruhi zona hidrogen sulfida di Laut Hitam, mencegah pencemaran perairan yang berasal dari limpasan pantai. Penting untuk tidak mencampurkan sampah asal yang berbeda, kemudian dapat langsung dilewatkan melalui instalasi daur ulang khusus di setiap lokasi produksi. Memang pada prinsipnya tidak ada limbah yang tidak menjadi bahan baku suatu produksi. Semua ini membutuhkan biaya tambahan, namun hanya dengan cara ini satu-satunya cara untuk menjamin kebersihan sungai, danau, dan udara, sementara laut akan menjadi bersih dan mengatasi permasalahannya sendiri, seperti yang telah ditanganinya selama lebih dari 7 ribu tahun. .

Tentu saja, seseorang tidak dapat menolak usulan untuk mengekstraksi zat tertentu dari air laut, termasuk belerang. Dalam air laut, hidrogen sulfida hadir tidak hanya dalam keadaan bebas, tetapi juga dalam keadaan terikat, sebagai bagian dari hidrosulfida (garam). Mengingat yang terakhir, 1 ton perairan dalam mengandung 9-12 g hidrogen sulfida dan senyawanya. Sebagai perbandingan, mari kita perhatikan bahwa 1 ton batu bara dapat mengandung dua hingga 80 kg belerang. Ketika batu bara tersebut dibakar, oksida belerang beracun terbentuk, yang merupakan racun lingkungan. Oleh karena itu, pertama-tama, masalah ekstraksi belerang dari batubara perlu diselesaikan. Namun demikian, ekstraksinya dari perairan Laut Hitam suatu hari nanti mungkin terbukti dapat dilakukan. Tapi sejak itu Pantai Laut Hitam- sebuah resor kesehatan yang seluruhnya berserikat, rencana untuk menciptakan raksasa industri berikutnya di sini mempengaruhi kepentingan seluruh rakyat dan harus, pada tingkat gagasan, harus melalui penilaian lingkungan yang menyeluruh dan diskusi publik yang luas. Tentu saja, mengingat kondisi saat ini keadaan budaya produksi, proyek-proyek seperti itu berbahaya.

Penulis artikel yang dimuat di media massa mendasarkan pernyataannya tentang kemungkinan ledakan hidrogen sulfida di Laut Hitam pada informasi tentang nyala api yang muncul saat gempa tahun 1927 di atas permukaan laut, di seberang barat daya Krimea. Laporan saksi mata mengenai fenomena ini disediakan. Namun fakta bahwa hal tersebut telah dipelajari dan hasil penelitiannya telah dipublikasikan di media ilmiah sama sekali diabaikan. Sebuah ekspedisi sedang bekerja di Krimea pada waktu itu di bawah kepemimpinan. Pesertanya segera melaut dengan perahu, mengambil sampel air, memeriksa dasar dan memastikan telah terjadi pelepasan gas hidrokarbon bercampur hidrogen sulfida dari perut bumi. Dengan kata lain, gunung lumpur di dasar laut “terpicu”. Jadi, hidrogen sulfida yang terlarut di perairan dalam tidak ada hubungannya dengan kebakaran yang terjadi di laut pada tahun 1927.

Jadi, zona hidrogen sulfida alami kemungkinan besar tidak mengancam siapa pun. Pada saat yang sama, ini bukanlah air mati, tapi penuh kehidupan bakteri sistem ekologi, fungsinya seimbang dengan ekosistem aerobik laut. Populasi bakterinya memastikan siklus karbon dan nutrisi tidak lebih buruk, dan mungkin bahkan lebih baik, dibandingkan ekosistem laut dalam tanpa hidrogen sulfida.

Semua orang mengetahui peran tanah: tanpanya, permukaan bumi akan cepat rusak

Biosfer" href="/text/category/biosfera/" rel="bookmark">kehidupan itu sendiri tidak akan ada lagi di biosfer. Di laut, peran tanah dimainkan oleh ekosistem dalam, dan di Laut Hitam - ekosistem ekosistem zona hidrogen sulfida, memberikan potensi produktivitas biologis yang sangat tinggi di landas Laut Hitam Sayangnya, potensi alam ini sekarang kurang disadari, karena ekosistem teluk, muara, dan perairan pantai tempat ikan bertelur atau musim dingin telah mengalami kerusakan yang parah. meniup aktivitas ekonomi orang. Usulan untuk menghancurkan zona hidrogen sulfida dan menghancurkan ekosistemnya tampak sama dengan usulan untuk membakar tanah hitam Ukraina untuk menghasilkan listrik.

Zona hidrogen sulfida memiliki struktur vertikal yang kompleks. Setiap “lantai” adalah rumah bagi jenis bakterinya sendiri yang menjalankan fungsi tertentu, termasuk menciptakan biomassa menggunakan energi hidrogen sulfida. Penghancuran zona ini melalui intervensi kasar akan menyelesaikan kehancuran ekosistem Laut Hitam dan pada akhirnya menyebabkan bencana lingkungan. Pertimbangan ini diungkapkan jika di masa depan seseorang memiliki ide untuk membangun beberapa pembangkit listrik tenaga nuklir di pantai Laut Hitam dan menggunakannya untuk mengekstraksi belerang dari hidrogen sulfida Laut Hitam.

Polusi yang masuk ke laut menghasilkan dampak gabungan yang sangat besar. Pestisida yang dibuang dari ladang membunuh zooplankton dan ikan, dan pupuk berkontribusi terhadap perkembangbiakan ganggang uniseluler secara besar-besaran. Karena kematian zooplankton dan ikan, tidak ada yang memakan alga; mereka mati dan membusuk, menyerap oksigen. Hal ini menyebabkan kematian sisa zooplankton, ikan, dan hewan air lainnya. Di landas Laut Hitam, zona “sakit” bebas oksigen yang luas terbentuk. Kadang-kadang mereka menutupi hampir seluruh wilayah perairan barat laut. Di lingkungan bebas oksigen, hidrogen sulfida terbentuk, naik ke permukaan laut. Hidrogen sulfida yang disebabkan oleh polusi tidak ada hubungannya dengan kedalaman laut. Namun, perusakan oksigen di lapisan permukaan laut oleh manusia juga menciptakan kondisi munculnya hidrogen sulfida yang mendalam secara lokal dengan pancaran vertikal di pusat pergerakan pusaran. Menurut pendapat, munculnya zona mati dikaitkan dengan keadaan pertukaran air vertikal, yang pada gilirannya ditentukan oleh situasi cuaca secara umum. Situasi serupa terulang dengan frekuensi aktivitas matahari - kira-kira setiap 11 tahun. Terakhir kali pembunuhan besar-besaran di Laut Hitam diamati adalah pada tahun 1983. Karena fakta bahwa polusi laut telah meningkat tajam selama beberapa tahun terakhir, pembunuhan besar-besaran, pembentukan hidrogen sulfida dan pelepasannya ke permukaan di perairan pantai di bulan-bulan musim panas(Juli-Agustus) 1991 - 1995, dengan terjadinya situasi cuaca berikutnya yang menyebabkan kematian. Kemungkinan terbesarnya terjadi pada tahun 1994.

Perjuangan melawan pencemaran laut berkontribusi tidak hanya pada pemulihan stok ikan, penyembuhan sifat rekreasi perairan, penghapusan wilayah pesisir dari keadaan bencana lingkungan, tetapi juga pada pencegahan bencana lokal yang terkait dengan pembentukan hidrogen sulfida. di perairan laut pesisir. Mari kita tekankan lagi; polusi laut telah menciptakan bahaya yang sangat nyata berupa pelepasan hidrogen sulfida secara lokal ke laut

Hidrogen sulfida di Laut Hitam tidak akan meledak 55

permukaan laut dan ke atmosfer di lepas pantainya. Lokasi keluar ditentukan oleh situasi cuaca dan tidak dapat diprediksi sebelumnya. Bencana seperti itu tidak berhubungan langsung dengan zona hidrogen sulfida yang dalam, sehingga memompa hidrogen sulfida dari zona tersebut tidak akan mampu mencegahnya.

Saat ini sedang dilakukan kajian teoritis tentang interaksi oksigen dan hidrogen sulfida di perairan Laut Hitam untuk mengetahui mekanisme yang menentukan dinamika batas atas zona hidrogen sulfida. Model tersebut menetapkan pola dasar perilaku batas ini bergantung pada karakteristik pertukaran vertikal dan kekuatan sumber oksigen dan hidrogen sulfida. Analisis proses pembentukan distribusi vertikal oksigen dan hidrogen sulfida di Laut Hitam, yang dilakukan oleh berbagai penulis, menunjukkan bahwa pengaruh utama terhadap konsentrasi oksigen dan hidrogen sulfida di berbagai kedalaman diberikan oleh ketergantungan sumber daya air. koefisien difusi turbulen pada kedalaman. Penurunan koefisien ini hingga hampir nol di daerah haloklin menyebabkan penurunan aliran oksigen ke zona hidrogen sulfida. Peningkatan kekuatan sumber dengan urutan besarnya atau bahkan dua kali lipat menyebabkan sedikit peningkatan pada batas atasnya. Pola-pola ini sesuai secara kualitatif dengan data observasi ekspedisi.

Akademi Ilmu Pengetahuan Ukraina telah mengembangkan model ekosistem bakteri di zona hidrogen sulfida Laut Hitam)