Под океаном нашли воду

В Сибири нашли подземный горячий океан пресной воды, которой хватит на миллион лет

Внутри нашей планеты действительно есть подземные океаны, которые могут выходить на поверхность. Эти моря очень древние – им 2,7 млрд лет.

В нижнем слое мантии, на глубине 500 – 650 км, ученые обнаружили огромнейшие запасы воды. Объемы подземного пространства в три раза больше объемов мирового океана. Но вода там необычная, она находится внутри рингвудита (Rv) – минерала, о существовании которого долгое время шли научные споры. В природе, конечно, его никто не встречал, однако американским ученым удалось получить этот минерал в лабораторных условиях. Согласно исследованиям, в рингвудите может содержаться вода. Причем вода в нем не жидкая, это не газ или лёд. Вода в рингвудите находится в особой форме гидроксид-ионов.

Чтобы выяснить, где именно залегают подземные океаны, ученые из Вашингтонского университета обработали порядка 600 тысяч сейсмограмм. Результаты оказались сенсацией: под восточной частью континента Евразия и под Северной Америкой находятся огромные резервуары воды, которые по объему больше, чем Северный ледовитый океан.

Благодаря этому открытию появилась теория, что земные океаны появились из подземного резервуара. То есть подземная вода за счет тектоники периодически подходит к верхним слоям земной коры или выходит на поверхность, например, через горячие источники на дне океана (где земная кора тоньше), из которых бьет вода температурой в 400 градусов Цельсия. И наоборот, океанская (та, что на поверхности) вода просачивается обратно вглубь земли.

Существует версия, что в древние времена подземные резервуары «прорвало». Горячая соленая вода с паром стала извергаться словно из лопнувшего котла. В итоге повысился уровень мирового океана. Из-за поднявшегося в атмосферу пара на землю хлынул ливень. Катастрофа, которая длилась сорок дней и сорок ночей, была названа Всемирным потопом. Затем вода «ушла» обратно под землю.

Горячий океан под Сибирью

Когда в 1950-х из скважин хлынул поток кипятка, никто не радовался. Страна нуждалась только в нефти. По приблизительным оценкам, площадь моря под Западной Сибирью составляет аж три миллиона квадратных километров. Для сравнения Средиземное море почти в два раза меньше. Объемов горячей воды в подземном резервуаре оказалось больше: более триллиона кубов.

Конечно, в этом подземелье вода не такая, как обычно бывает в море, а заполняет пустоты в осадочных породах. В отличие от поверхностных океанов, подземная вода, оказывается, пресная.

Глубина водного резервуара под Сибирью колеблется от десятков метров на юге до 2 – 3 километров на севере. Мы знаем, что чем глубже, тем теплее. Здесь становится уже интереснее. На «южном берегу» (под городами Бийск, Семипалатинск или Кустанай) подземная вода температурой всего 5 – 10 градусов выше ноля. На широтах чуть севернее (под Павлодаром, Петропавловском, Томском) на глубине 500 – 600 метров уже +25 градусов. Еще горячее на глубине 1,5 километра рядом с Тюменью. В районах, где скважины глубиной 2,5 – 3 километра, из-под земли вырываются фонтаны чистого кипятка высотой до 50 метров. Например, в Колпашеве температура воды плюс 125 градусов. На севере западносибирский подземный океан «граничит» с Карским морем, вернее, проходит под его дном.

Подземный бассейн содержит практически неисчерпаемые запасы воды. Если ежедневно получать 2,5 млн. кубов, то за сто лет это равнялось бы всего 1% воды всего подземного моря.

В глубинах Земли скрыто еще много водных резервуаров, но подземный океан в Западной Сибири является наибольшим.

Источник

Под морским дном существует целый океан

Ученые выяснили, что под морским дном находится целый подземный океан, населенный микроорганизмами. По предварительным данным, его максимальная глубина равняется пяти километрам. Международная группа ученых, вооружившись естественной лабораторей CORK, приступила к изучению этой загадочной и весьма древней биосферы.

Недавно международная группа ученых сделала доклад о первых экспериментах с использованием глубоководных технологий, необходимых для долгосрочных научных наблюдений за жизнью микроорганизмов под морским дном. Эти работы проходили под руководством специалистов из University of Miami Rosenstiel School of Marine & Atmospheric Science. Впервые была произведена попытка изучить жизнедеятельность бактерий в их естественном местообитании, без извлечения их на поверхность. И, судя по всему, она прошла достаточно успешно.

Те, кто считает, что жизни в океане не может быть ниже его дна, глубоко заблуждается. Исследования последнего десятилетия показали, что в недрах океанической коры, которая, как мы помним, состоит из осадочных пород, лежащих на базальтовой платформе, существуют весьма загадочные экосистемы, состоящие из различных микроорганизмов. Еще в 2005 году группа ученых из британского Университета Кардиффа под руководством Джона Паркеса выяснила, что под поверхностью дна морей и океанов существует целая биосфера.

Океанологи взяли образцы осадочных пород из разных мест Атлантики, которые располагались на 800 метров ниже океанического дна. Каково же было их удивление, когда в них обнаружились миллионы разнообразных бактерий. Причем создавалось такое ощущение, что время для них остановилось — возраст пород был оценен в 3,8 миллиарда лет, а жившие в каменных лабиринтах микроорганизмы ничем не отличались от тех, которых находили окаменевшими в данных осадках.

Но это еще не все. Исследовав биохимический состав некоторых бактериальных клеток, ученые выяснили, что их возраст тоже не маленький — он исчислялся тысячами лет. И это притом, что аналогичная бактерия, обитающая на морском дне, прожила бы от силы сутки! Получается, что жить под дном океана весьма полезно для здоровья.

Еще тогда авторы исследования предположили, что бактериальная биосфера, расположенная под морским дном, очень велика и по численности особей, ее составляющих, превосходит все подобные биосферы морской воды и суши. Но вскоре биологов ожидал еще один сюрприз. Через два года та же группа Паркеса обнаружила микроорганизмы в породе, расположенной на глубине 1626 метров под дном океана. Эти микроорганизмы обитали в весьма экстремальных условиях — под высоким давлением (несколько тысяч атмосфер) и при температуре, превышающей 100° по Цельсию. То есть, практически в кипятке.

Проведя ДНК-анализ, учёные выяснили, что данные бактерии-экстремалы принадлежат к хорошо известным родам Thermococcus и Pyrococcus, представители которых обитают и на поверхности Земли в горячих источниках. Представители первого рода обычно получают энергию, окисляя сероводород, а второго — разлагая метан. То есть пищи им на глубинах вполне хватало — эти два газа достаточно широко распространены в нижних слоях земной коры.

Проанализировав результаты своих исследований, Паркес и его коллеги пришли к выводу, что, по всей видимости, бактериальная биосфера может опускаться вниз на пять километров от морского дна. Однако это сразу же наводит на мысль о том, что примерно на такую же глубину могут опускаться и океанические воды, ведь без них бактерии просто не смогут выжить. Получается, что под морским дном существует целый океан, глубина которого может достигать пяти километров.

Конечно, этот «подземный» океан вовсе не похож на тот, который описал известный писатель Жюль Верн в романе «Путешествие к центру Земли». Судя по всему, он не является цельным бассейном, заполненным водой, а представляет собой систему узких ходов и резервуаров, заполненных морской водой. Однако ее количество в этом субокеане весьма велико — по расчетам гидрологов, объем воды, текущей под морским дном составляет 110-190 млн. км3. Это, конечно же, меньше, чем в «наддонной» части Мирового океана (1338 млн км3), но все-таки куда больше, чем весь запас пресных вод нашей планеты (100- 150 млн. км3).

Сейчас ученые пытаются разработать методики изучения этого таинственного океана, находящегося под морским дном и его обитателей. Как показывает опыт, обычное бурение здесь мало чего даст, поскольку в скважину, как бы не пытались ее герметизировать, все равно просачивается вода, находящаяся выше морского дна, которая убивает микроорганизмы (ее химический состав несколько отличается от подземной) и затрудняет точный химический анализ. Куда лучшие результаты дало применение технологии CORK (комплект модернизированного оборудования, предупреждающего циркуляцию), которые позволяют уплотнить подповерхностную скважину и спокойно наблюдать за природным гидрогеологическим состоянием и микробной экосистемой внутри земной коры.

Эти устройства представляют собой не что иное, как мини лабораторию, оснащенную всеми возможными датчиками. Данная лаборатория загружается в скважину так, как пробка загоняется в бутылку. В результате проникновения жидкости внутрь пробуренного отверстия, так и вытекание из него не происходит.

Ученые из международной группы как раз и использовали станции CORK. Поэтому, во время их работы ни миллилитра воды океана не попало в отверстие скважины и вымывание природной системы, а также изменения среды обитания бактерий удалось избежать. В результате естественные лаборатории, подобные той, что использовалась в экспериментах, позволили ученым исследовать гидрогеологию, геохимию и микробиологию океанической коры.

Первые результаты говорят о том, что океан, расположенный под морским дном, населен бактериями, которые используют в качестве источников энергии несколько десятков неорганических соединений, таких как метан, сероводород, SO2, и т. п. А вот фотосинтезирующих микроорганизмов среди них, похоже, совсем нет. Что и неудивительно — где же им добыть достаточное количество света на такой большой глубине.

В связи с этим предложения некоторых ученых, например, Гари Шафера из Копенгагенского университета, о том, чтобы, в качестве меры борьбы с глобальным потеплением, закачивать «избыточный» углекислый газ под дно океана, придется существенно пересмотреть. Ведь если среди жителей подземного океана нет фотосинтетиков, значит это вещество там никто не сможет утилизировать (СО2 нужен лишь фотосинтезирующим организмам, для других он или бесполезен, или даже опасен).

Если же огромные количество углекислоты раствориться в водах подземного океана, то, не исключено, что произойдет их закисление, что может вызвать гибель всей уникальной бактериальной биосферы. А это, в свою очередь, может отозваться как на обитателях Мирового океана, так и суши — предполагается, что именно данные отважные крошки утилизируют большую часть метана и сероводорода, которые рвутся из недр Земли на ее поверхность. Если они погибнут, то некому будет спасти обитателей поверхности от этих весьма ядовитых газов.

Сейчас же ученые хотят еще более подробно изучить океан, существующий под морским дном. И хотя по предварительным данным, на то, что бы составить о нем хотя бы поверхностное впечатление, потребуется несколько десятков лет как минимум. Однако исследователи не унывают — ведь теперь у них на вооружении есть замечательные естественные лаборатории. Правда, пока они помогут разгадать все секреты поверхностного слоя этого подземного резервуара морской воды. Однако, не исключено, что в ближайшем времени появятся автоматические станции, способные работать и на больших глубинах…

Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Источник

Ученые обнаружили гигантский подземный океан

Вода там находится в особом состоянии

Новые спутники, которые способны делать рентгеновские снимки земной поверхности, дали возможность ученым анализировать температуру источников воды не только на поверхности земли, но и под ней. И это привело к удивительному открытию.

Оказалось, что глубоко в недрах планеты скрывается огромное количество воды. Фактически гигантский океан. Причем по объему он в три раза превышает все известные нам сегодня океаны вместе взятые!

Казалось бы, пора кричать «Ура!» и радоваться тому, что запасы воды у землян практически неисчерпаемы. Однако есть два больших НО.

Во-первых, добраться до него очень проблематично. Примерная глубина — 600 километров. В самом близком к поверхности месте — около 500 км. Бурить скважины на такую глубину человечество еще не научилось. напомним, что рекордной на сегодня является Кольская сверхглубокая скважина в России, которую довели до 12, 262 км.

А во-вторых, даже если представить, что мы нашли способ добраться до подземного океана, встает другая проблема. Вода там. особая. Не такая, как мы привыкли видеть. Она не разливается привольно по какому-то резервуару, а находится внутри особого минерала — рингвудита.

Рингвудит формируется в земной коре под колоссальным давлением и отличается тем, что прекрасно абсорбирует мельчайшие частицы воды. Прямо как губка. Вот именно в таких залежах рингвудита и упрятан весь подземный океан.

Кстати, в природном состоянии этот минерал никто никогда не видел. Но ученым удалось его получить искусственно в лаборатории. Оказалось, что он имеет серо-голубой цвет.

Возможно, когда-нибудь промышленность дойдет до такого развития, что окажется способна добывать рингвудит из земных недр, а потом извлекать заключенную в него воду.

Источник

Океан в капсуле

— О существовании этой необычной воды ученые подозревали давно, а пару лет назад природа сделала им поистине царский подарок, — рассказывает Александр Соболев. — В Бразилии был найден алмаз, которому 100 миллионов лет. Он вынесен на поверхность с огромной глубины, около 400-600 километров. В алмазе ученые обнаружили редчайшее включение — минерал рингвудит. Но дальнейший анализ вообще поразил специалистов: в минерале оказалось 1,4 процента воды. Если это пересчитать на весь находящийся под землей минерал, получается, что в недрах скопились гигантские запасы воды. Ее, как губка, впитал рингвудит.

Как всегда бывает в науке, это открытие поставило множество новых вопросов. И самый главный: как на такую огромную глубину вообще могли попасть океаны воды? Сразу была выдвинута очевидная гипотеза: «пришла» с поверхности земли. Литосферные плиты дрейфуют в океане, сталкиваются и уходят в мантию, увлекая с собой часть воды (зона субдукции). В течение сотен миллионов, а возможно миллиардов лет она там скапливалась, входя в состав твердых минералов.

И вот эта красивая версия поставлена российскими учеными под сомнение. Но для этого им пришлось сделать новое открытие: определить возраст древней воды. Он мог быть, как у найденного алмаза, 100 миллионов лет, а мог и несколько миллиардов.

— Из разных известных на сегодня возрастных меток, которые Земля выбросила с больших глубин на поверхность, мы выбрали очень редкую породу — коматиит, — говорит Соболев. — Почему его? Наука точно знает, что он мог образоваться, когда Земля была очень горячей, а это наблюдалось не позднее 2 миллиардов лет назад. Затем температура планеты снизилась, и коматииты уже не образовались.

Ученым удалось в Канаде отыскать эту редчайшую «метку» времени, она вместе с водой была «запечатана» в мельчайших, размером с человеческий волос капсулах породы, выброшенной на поверхность земли с огромных глубин. А чтобы извлечь из нее полезную информацию, потребовался уникальный метод анализа, который был разработан российскими учеными. Вывод: возраст минерала и древней воды около 2,7 миллиарда лет.

По мнению ученых, теперь придется пересмотреть тектоническую версию о том, как океан воды оказался на такой глубине. Почему? Сегодня считается, что движение плит началось около 3 миллиардов лет назад. Но раз найденной воде 2,7 миллиарда лет, получается, что гигантский подземный резервуар заполнен за какие-то 300 миллионов лет. Но это нереально, так как она опускается вниз очень медленно и малыми «дозами». Остается другой вариант: вода появилась в недрах Земли одновременно с ее рождением и формированием планеты. Науке предстоит ответить, насколько верна эта версия.

Источник