ЧЕРНОЕ МОРЕ МОЖЕТ ВЗОРВАТЬСЯ !

Так считает автор, доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Отделения морской геологии НАН Украины Алиса Акимовна Дроздовская. Это утверждение основано на результатах исследований химических и геологических особенностей Черноморского бассейна методом физико-химического моделирования. Полученные данные позволяют восстановить условия одного из парадоксальных в истории Черного моря геологических событий.

Должна признаться, что еще за две недели до опубликования интервью с В.Брянцевым «Так взорвется ли Черное море?» («ЗН» №12, 1995 г.) я сама начала готовить статью — тоже под таким же названием и тоже в связи с давней публикацией в «Известиях» «Когда взорвется Черное море?» (№ 330, 1990 г.) В своей статье я планировала рассказать читателю «ЗН» о том, что помимо возможного возникновения экологического взрыва Черного моря, о котором столь взволнованно и образно писал Ким Смирнов, существует угроза и его настоящего взрыва, в буквальном смысле этого понятия.

Но после прочтения ответа В.Брянцева, что «...говорить о взрыве просто нелепо», стало понятно: нужно не просто рассказать о самом существовании угрозы возможного взрыва Черного моря, а попытаться на научной основе доказать ее реальность.

Поэтому я решила изложить имеющийся в моем распоряжении материал в такой последовательности, чтобы логически выстроить весь ход научного анализа проблемы и этим дать возможность читателю оценить уровень доказательности вынесенного в заголовок этой статьи столь тревожного утверждения.

Черное море — единственный на нашей планете внутриматериковый морской бассейн, воды которого чуть ли не полностью заражены сероводородом: при средней глубине бассейна порядка двух километров лишь 150 — 250-метровый поверхностный слой не содержит сероводорода.

Эта особенность Черного моря была впервые обнаружена всего около ста лет назад. А в своем теперешнем виде оно было сформировано около 8 — 10 тысяч лет назад. Об этом свидетельствует анализ химического и минерального состава его осадков. По данным анализа состава осадочных пород, образовавшихся еще до момента формирования Черного моря, можно сделать вывод и о том, что сероводород периодически заражал поверхностные воды на этой территории и раньше.

За минувшие сто лет со времени открытия феномена сероводородного заражения Черного моря предложено несколько гипотез о причинах его появления. На сегодня существует две генеральные концепции — органическая (биогенная) и неорганическая (абиогенная), которые принципиально по-разному истолковывают природу сероводородного заражения. Приверженцы биогенной концепции считают, что вся масса сероводорода Черного моря образована вследствие биохимических процессов (разложения останков отмерших организмов и восстановления сульфатов морской воды микроорганизмами). Те же, кто исповедует абиогенную концепцию, не отвергая участия биохимических процессов в образовании сероводорода, считают, что все же подавляющая его масса поступает в бассейн из недр Земли, через дно Черного моря.

Вот это кардинальное расхождение в оценках природы сероводорода и служит главным камнем преткновения в спорах о возможности возникновения взрыва Черного моря. Как правило, говоря о взрыве, предполагают, что он должен проявиться подобно взрыву обычного вулкана: в атмосферу должны быть выброшены огромные массы газов, пепла и твердого материала недр Земли. И понятно, что такой взрыв обычно описывают в связи с обязательным извержением в атмосферу огромных масс сероводорода как одного из главных компонентов морской воды. Именно о такого рода взрывах, приуроченных к локальным участкам Черного моря, указывается в недавно вышедшей в свет и весьма увлекательно написанной научно-популярной монографии Е.Шнюкова, Л.Митина и Н.Цемко «Катастрофы в Черном море» (Киев: Издательская фирма «Манускрипт», 1994. — 294 с.).

Естественно полагать, что такие взрывы могут провоцироваться внезапным и кратковременным (лучше сказать — одномоментным) поступлением в котловину Черного моря огромных масс газов земных недр, в том числе — сероводорода, метана, аммиака, окиси углерода и т. п. Прорываясь сквозь толщу воды, эти газы должны устремляться к поверхности, захватывая с собой и саму воду, и поступающую с речным стоком взвесь мелкораздробленных горных пород и пр. Последствия таких взрывов, как правило, губительны для всего живого, в том числе и людей, живущих в прибрежных зонах. Вспомним совсем недавно описанный в массовой печати взрыв одного из вулканов в Африке, погубивший все живое в 30-километровой зоне вокруг него.

Теперь давайте подумаем, почему гипотезу о возможном взрыве Черного моря отрицают в основном приверженцы биогенной концепции и горячо поддерживают приверженцы абиогенной. А это вполне понятно: при объяснении происхождения сероводорода в связи с биохимическими процессами трудно даже предположить ситуацию, при которой бы таким способом одномоментно могли образоваться огромные массы сероводорода. А значит, нельзя обосновать и создания взрывоподобной обстановки в Черном море. И наоборот — с позиции абиогенной концепции, согласно которой сероводород в Черное море поступает главным образом из земных недр, такая взрывоподобная обстановка может создаваться всякий раз, когда будет активизироваться тектоническая деятельность, сопровождающаяся поставкой в бассейн из земных недр огромных масс газов.

Какая же из двух альтернативных концепций о происхождении сероводородного заражения адекватна истине — органическая или неорганическая? Обычно в таком случае прибегают к анализу геологических особенностей Черного моря и к подсчетам продуктивности обитающей в нем биомассы. Как предполагают сторонники абиогенной концепции, этой биомассы ни в коей мере не должно хватать на поддержание в устойчивом состоянии сероводородного заражения огромных масс черноморских вод. Они исходят из того, что если в последние 400 — 500 миллионов лет на всей поверхности Земли удерживается близкая к современной устойчивая кислородная обстановка, то при недостаточных объемах биомассы, а значит, и недостаточной подпитке, сероводород Черного моря давно был бы уже окислен и сам феномен перестал бы существовать.

Сторонники биогенной концепции пытаются привлекать все более экзотичные механизмы биохимических процессов, которые могли бы увеличить производство биогенного сероводорода. Но... как представляется, это все же тупиковый путь. Вероятно, нужно искать источник постоянной подпитки сероводорода иного рода. Поэтому попытаемся обратиться теперь к геологическим особенностям Черного моря и уяснить себе, играют ли они хоть сколь-либо существенную роль в сероводородном заражении?

К концу прошлого века были открыты две главные геологические особенности Черного моря: установлены постоянный обмен водами между Черным и Мраморным морями, осуществляемый через Босфорский пролив, и связанное с этим обменом вертикальное расслоение (т. н. стратификация) вод Черного моря по плотности. Рассмотрим природу формирования этих особенностей чуть подробнее.

Из-за значительной удаленности Черного моря от своего родительского источника — Атлантического океана (их разделяют Гибралтарский пролив, Средиземное и Эгейское моря, пролив Дарданеллы, Мраморное море и пролив Босфор) и из-за огромных масс поступающих в его котловину пресных вод речного стока соленость черноморских вод примерно в два раза ниже солености средней океанической воды (18 промилле против 35). В связи с этим втекающие в Черное море более соленые (а значит, более тяжелые) воды Атлантического океана скапливаются у дна, вытесняя через поверхностный сток обратно в Босфор менее соленые (более легкие) воды Черного моря. В Босфоре из-за этого образовались два течения — нижнее, направленное в сторону Черного моря, и верхнее — в сторону Мраморного моря. Этот постоянно действующий обмен поддерживает водный баланс в Черном море.

Как следствие такого обмена, в Черном море произошло расслоение его вод по вертикали: у дна они более соленые (более плотные), у поверхности — наименее соленые (наименее плотные). Считается, что это обусловило создание в бассейне застойных условий, препятствующих перемешиванию черноморских вод по вертикали. Естественно, что такие застойные условия весьма благоприятны для скопления в глубинных слоях воды сероводорода (отметим — любого происхождения).

Застою вод в бассейне способствует и весьма своеобразная форма котловины, вмещающей его воды. Более всего она напоминает чашу с сильно развернутыми верхними краями (соотносятся с шельфом Черного моря), с очень высокими, чуть наклонными стенками (континентальный склон) и ровным дном (дно Черного моря).

Упомянутые особенности могут быть использованы для объяснения удержания сероводородного заражения Черного моря в устойчивом виде, но никоим образом не увязываются с его происхождением. Какие же факторы непосредственно свидетельствуют в пользу неорганической концепции происхождения сероводорода? Это, во-первых, — приближенность дна Черного моря к мантии. В отличие от прочих внутриматериковых морей между мантией и дном Черного моря имеется только два слоя пород — осадочных и базальтов, а гранитный слой отсутствует. Считается, что такое расположение облегчает доступ вещества земных недр на дно Черного моря. Во-вторых — широкое проявление как на дне Черного моря, так и на некоторых его прибрежных территориях грязевого вулканизма. Грязевые вулканы поставляют из земных недр значительные массы газовых, жидких и твердых продуктов, в том числе и сероводород, и в случае активизации тектонических процессов они могут послужить главной причиной создания взрывоподобной ситуации.

В пользу неорганической концепции служат и находки метан- и сероводородсодержащих осадков в районах тектонических нарушений дна (описаны в уже упомянутой книге «Катастрофы в Черном море»).

Как легко можно убедиться, анализ приведенных выше геологических особенностей Черного моря едва ли может помочь решить, какая из двух альтернативных концепций о природе сероводородного заражения Черного моря адекватна истине. Значит, нужно признать, что попытка решить проблему о возможности взрыва Черного моря только на основе анализа геологических данных так и окажется безрезультатной.

Однако наука не стоит на месте. Совсем недавно ее арсенал пополнился новым, очень мощным инструментом исследования — методом компьютерного физико-химического моделирования. С его помощью нам удалось восстановить условия, при которых произошло одно очень странное, с геохимической точки зрения, даже парадоксальное геологическое событие: вопреки всем геохимическим законам на территории Керченско-Таманского региона в Причерноморье в киммерийское время истории становления Черного моря образовалось множество небольших по размерам осадочных железо-марганцевых месторождений.

Парадоксальность события заключается в том, что в это геологическое время, как сейчас бесспорно установлено, была близка к современной кислородная обстановка, а в присутствии кислорода ни железо, ни марганец не способны переноситься поверхностными водами в растворенном состоянии и, следовательно, накапливаться в виде осадочных месторождений. А месторождения образованы! Их даже разрабатывают сейчас с целью добычи железо-марганцевых руд.

Нам удалось раскрыть эту загадку. В многочисленных экспериментах были определены параметры, которые ограничивают условия образования такого рода месторождений. В сопоставлении с данными анализа состава осадков и наличия фауны в докиммерийских осадках эти ограничительные параметры позволили установить качественно новое — физико-химическое доказательство идеи о том, что Черное море взорваться может.

Как показали данные моделирования, осадочные железо-марганцевые месторождения Керченско-Таманского региона должны были образоваться в обстановке, параметры которой соответствуют промежуточным между параметрами окислительной и восстановительной обстановок. В физической химии такую обстановку называют редокс-барьерной. В такой, и только такой обстановке, когда в поверхностных водах и в атмосфере нет ни свободного кислорода, ни каких-либо восстановителей, особенно сероводорода, железо и марганец приобретают способность попадать от того или иного источника в раствор и переноситься в водорастворенном состоянии к местам, где они могут переотложиться в виде осадка. Именно так, и только так в любой лагуне, заливе или просто впадине, заполненных морской водой, могут формироваться осадочные железо-марганцевые месторождения.

Следовательно, нужно признать, что месторождения Керченско-Таманского региона формировались в редокс-барьерной обстановке. По нашим реконструкциям она могла быть создана только при том условии, если перед киммерием над этим локальным участком территории кислород из атмосферы и поверхностных вод был вытеснен внезапным поступлением больших масс земных восстановленных газов, в том числе сероводорода. В этом случае над данным участком территории должен был образоваться своего рода «колпак» из восстановленных газов, которые, как бы захватив власть в свои руки, начали управлять всеми геохимическими процессами вместо кислорода. Но затем, уже в киммерии, кислород внешних зон (напомним — на всей планете в то время была устойчивая кислородная обстановка), пытаясь восстановить свои права хозяина этой территории, стал постепенно захватывать ее, окисляя восстановленные газы на границах «колпака», преобразующихся в связи с этим в редокс-барьерное состояние. А это, в свою очередь, и должно было предопределить возможность образования железо-марганцевых осадочных месторождений.

Если исходить из этих рассуждений, основанных на объективных геолого-термодинамических ограничениях условий образования такого типа месторождений, остается признать, что смена изначально окислительной обстановки на этой территории на восстановительную могла произойти только при том условии, если на поверхность этого региона одномоментно поступили огромные массы восстановленных газов, которые оказались способными сменить давно устоявшуюся в его пределах окислительную обстановку на восстановительную. А это могло произойти только при условии взрыва Черного моря.

Тектоническая характеристика этой части Причерноморья и самого дна Черного моря вполне подтверждает правомерность такого вывода. Она изобилует многими тектоническими нарушениями — разломами, трещинами. Именно на этой территории сосредоточено большое количество грязевых вулканов. Следовательно, нужно признать, что эта территория перед киммерием находилась в состоянии активизации тектонической деятельности, возможно, напоминающем современное состояние зон динамической активности типа Камчатки.

Итак, реконструируя условия, при которых произошло вроде бы парадоксальное, а как оказалось — вполне рядовое геологическое событие (парадоксальными были для того времени физико-химические условия), нам удалось получить объективное физико-химическое свидетельство произошедшего незадолго перед киммерием взрыва Черного моря. С другой стороны — мы получили еще одно доказательство, что территория Причерноморья и самого Черного моря — со всеми присущими им геологическими и физико-химическими особенностями, является динамически активной территорией, которая периодически может попадать в ситуации взрыва активности тектонической деятельности, а значит, и создавать взрывоподобную ситуацию в Черном море.

Сказать, когда еще раз взорвется Черное море, не сможет никто. Для заблаговременного предсказания возможности его возникновения нужно организовать службы слежения за процессами тектонических подвижек блоков земной коры на этой территории. Лучше все же быть готовым к таким ситуациям. В конце концов, ведь живут же люди даже у подножия Везувия. Живущие в пределах территорий, на которых могут происходить подобного рода катастрофические события, должны соответственно организовывать свой образ жизни.

А для окончательного успокоения читателя могу сказать следующее. Предыдущий взрыв Черного моря произошел несколько миллионов лет назад. В своей эволюции тектоническая деятельность Земли все более успокаивается. Вполне возможно, что очередной взрыв Черного моря произойдет еще через несколько миллионов лет. А это уже необозримое даже для простого человеческого воображения время.

Но все-таки — Черное море взорваться может!