 |
Лекция 13. Ресурсы мирового океана и их использование
|
|
|
|
- Мировой океан.
- Океан - кормилец человека и источник полезных ископаемых.
- Океан как источник энергии
1. Судя по фотографиям, сделанным из космоса, нашей планете подошло бы название Океан, так как 70, 8% всей поверхности Земли покрыто водой. В настоящее время принято разделять Мировой океан на четыре отдельных океа-
на: Индийский, Атлантический, Тихий и Северный Ледовитый — и 75 морей.
Русский географ и океанограф Юрий Михайлович Шокальский назвал всю непрерывную оболочку Земли Мировым океаном. Когда все материки под-нялись из воды, т. е. когда все континенты в основном сложились и имели очертания, близкие к современным, Мировой океан овладел почти всей поверх-ностью Земли. Это был Вселенский потоп. Затем океан отступил.
103 104
Сейчас всю совокупность океанов и морей нашей планеты объединяют понятием «Мировой океан». Мировой океан на протяжении развития челове-ческой цивилизации играл очень большую роль в общении между странами и народами. Его роль особенно возросла в эпоху научно-технической революции, когда в рамках мирового хозяйства сложилась особая, четко очерченная со-ставная часть — морское хозяйство. Оно включает морскую энергетику, рыбо-ловство и марикультуру, международную и внутреннюю торговлю, морской туризм и рекреацию. В морском хозяйстве занято, по меньшей мере, 100 млн. человек.
С развитием морского хозяйства возникла проблема Мирового океана, связанная с использованием энергетических, биологических ресурсов, а также с загрязнением морской среды.
|
|
|
2. Океан — кормилец человека. Океан всегда кормил людей. С незапа-мятных времен человек ловил рыбу и ракообразных, собирал водоросли и мол-люсков.
Кормовые ресурсы Мирового океана в два раза больше, чем суши, и ис-числяются колоссальной величиной — 40 млрд. т в год. И это неудивительно, ибо 80% солнечной энергии, ежегодно усваиваемой растениями нашей плане-ты, приходится на обитателей океана.
Максимальные урожаи зерна на суше составляют примерно 20 т с 1 га, а в прибрежных районах морей и океанов производство биологических ресурсов достигает 100—150 т в год с 1 га. При этом стоимость получаемых морепро-дуктов в несколько раз меньше, чем стоимость продукции сельского хозяйства на суше.
Уже сейчас человечество ежегодно добывает из моря более 50 млн. т ры-бы, ракообразных и моллюсков, китов и других морских животных, а также во-дорослей.
В скором времени человек увеличит эксплуатацию растительных бо-гатств Мирового океана. Различные водоросли, от гигантской грушевой, веся-щей более 100 кг, до микроскопических, типа хлореллы, могут стать основой кормового рациона домашних животных, послужат сырьем для производства удобрений и других продуктов химической, косметической и фармацевтиче-ской промышленности.
Уже есть богатый успешный опыт искусственного разведения морских животных и растений. Более 200 лет разводят устриц у берегов Китая. В Япо-нии, Англии, США и Франции есть морские фермы по разведению устриц и других съедобных моллюсков. Плантации морской капусты расположены по берегам тропических морей. Проводятся опыты по улучшению воспроизводст-ва рыб с помощью искусственной подкормки. Существуют плантации по вы-ращиванию искусственного жемчуга.
Полезные ископаемые. Океаны обладают огромными запасами полез-ных ископаемых. Морская вода содержит почти все химические элементы, но многие из них в столь низких концентрациях, что стоимость их извлечения го-раздо выше стоимости добычи тех же элементов на суше.
|
|
|
В промышленных масштабах из морской воды извлекают лишь немногие вещества, а именно: обычную поваренную соль, магний, бром.
Соль получают из моря с глубокой древности. В настоящее время около33% мировой добычи соли приходится на долю морской воды.
Магний —незаменимая составляющая легких сплавов, применяется в са-молето- и ракетостроении. В 1939 году англичанами был разработан техноло-гический процесс отделения магния в форме гидроксида после смешивания из-вести с морской водой. В настоящее время магний, получаемый из морской во-ды, составляет более 60% его ежегодной мировой добычи.
Бром - элемент, необходимый для фармацевтической промышленности ипроизводства высокооктанового бензина, тоже в значительной степени добы-вают из воды.
Техника наших дней позволяет выделить из морской воды любые из рас-творенных в ней элементов периодической таблицы Менделеева. Однако из-за низкой концентрации многих из них это экономически нецелесообразно, по-этому, кроме названных веществ, добывают только калий, серу, натрий, бор и литий.
Гораздо перспективнее в этом плане использование морских организмов, способных накапливать в своих телах рассеянные в воде элементы, увеличивая их концентрацию в несколько раз или даже на несколько порядков.
Так, голотурии и асцидии накапливают ванадий, процесс извлечения ко-торого из морских обитателей уже разработан в Японии. Концентрация ванадия
в зеленой крови асцидий в миллиарды раз превышает его содержание в мор-ской воде. Крупные морские раки - омары и лангусты - накапливают кобальт. В клетках устриц собирается медь, а в организмах некоторых видов планктона - золото.
Так что в будущем не исключена возможность возникновения заводов-ферм по извлечению из морских существ химических элементов.
Кроме ресурсов, заключенных в самой воде, существенное количество минералов дает эксплуатация океанического дна; большую часть их добывают вблизи береговой линии или в мелководных зонах континентального шельфа. Среди шельфов часть принадлежит к числу чисто морских (например, Северо-морский бассейн), но большинство представляет собой продолжение бассейнов суши (например, бассейны Персидского, Мексиканского заливов). Общие запа-сы нефти на шельфе оценивают в 120-150 млрд. т. Шельф России занимает площадь 1, 2 млн. км2. Запасы нефти на нем в конце 80-х годов XX века оцени-вались в 500 млн. т, природного газа - 4, 5 трлн. м3. Но, по-видимому, с тех пор они заметно возросли благодаря новым открытиям в Баренцевом море и у бере-гов Сахалина.
|
|
|
Довольно широко разрабатываются прибрежно-морские россыпи твердых полезных ископаемых шельфовой зоны. Например, добыча оловянной руды в шельфовой зоне Индонезии, Таиланда и Малайзии, рутения и циркония у побе-режья Австралии, циркония и золота у побережья США, янтаря не берегах Бал-тийского моря.
105 106
В более глубоких слоях шельфа обнаружены отложения фосфоритов. Из числа глубоководных руд наибольшую ценность представляют железомарган-цевые конкреции. В качестве своеобразных ресурсов дна Мирового океана можно рассматривать и сокровища затонувших судов: их количество на дне не менее 1 млн. Больше всего подводных кладов лежит на дне Атлантического океана. В сейфах знаменитого «Титаника» были похоронены ценности на мил-лиарды долларов. В годы Второй мировой войны в Баренцевом море затонул крейсер «Эдинбург» с 465 золотыми слитками. Спустя сорок лет водолазы из-влекли все золотые слитки и подняли их наверх.
Песок, гранит и известняк, используемые в строительстве, получают с бе-регов или из прибрежных вод. Вокруг Японии отсасывают по трубам подвод-ные железосодержащие пески. Япония около 20% угля получает из подводных шахт. Над залежами угля сооружают искусственный остров и бурят ствол, вскрывающий угольные пласты.
Начиная с 1962 года ведутся разработки алмазного гравия вблизи берегов Намибии. Со дна Мексиканского залива с помощью перегретой воды вытапли-вается сера. Серное месторождение было открыто там при поисках нефти.
|
|
|
Нефть и газ являются самыми важными видами минерального сырья, до-бываемого на морском дне. Несмотря на трудности, уже сейчас около 20% ми-ровой добычи нефти приходится на морские разработки. По мере истощения нефтяных месторождений на суше эта доля будет возрастать.
Нефть служит также сырьем для нефтехимической промышленности, производящей пластмассы, синтетические волокна, лекарства, пестициды, де-тергенты. В настоящее время подводные разработки нефти эффективно ведутся на значительных глубинах.
3. Океан как источник энергии. Современный уровень цивилизации итехнологий был бы невозможен без дешевой и обильной энергии, которую пре-доставляют нам нефть и газ, добытые со дна морей и океанов. В то же время на Каспийском море, на побережье Арабских Эмиратов и во многих других местах практически уничтожен природный ландшафт, изуродована береговая линия, загрязнена атмосфера и истреблены флора и фауна.
Решить проблему энергетического кризиса на морских и океанических побережьях помогут электростанции, работающие на энергии приливов и отли-вов. Также с помощью прибоев работают мельницы. Общеизвестно, что прили-вы и отливы происходят два раза в сутки. Энергия одного приливно-отливного цикла достигает примерно 8 трлн. кВт/ч, а это лишь немногим меньше общей мировой выработки электроэнергии в течение года. Следовательно, энергия морских приливов — неисчерпаемый источник энергии. Отличительная чертаприливной энергии — ее постоянство. Океан, в отличие от рек, «работает по графику» с точностью до нескольких минут. В мире наиболее развиты работы по приливным электростанциям (ПЭС). В 1966 году во Франции построена ПЭС «Раис», вырабатывающая 500 млн. кВт/ч электроэнергии в год; в 1968 го-ду в России — Кислогубская ПЭС на Кольском полуострове; в 1984 году —
ПЭС в Канаде мощностью 20 МВт. Однако технически строительство прилив-ных электростанций часто бывает трудновыполнимо.
Океаны содержат огромный потенциал в виде тепловой энергии — можно использовать разность температур воды на разных глубинах. Например, в Гольфстриме он достигает 20°С. В основе принципа лежит применение жидко-стей, кипящих и конденсирующихся при небольших разностях температур.
Необходимо упомянуть еще об одном ресурсе Мирового океана — ледни-ках, где сосредоточены основные запасы пресной воды; ледники Северного Ле-довитого океана могут напоить пустыни. Практикуется транспортировка айс-бергов к засушливым берегам Африки и Азии.
|
|
|
Загрязнение Мирового океана. До поры до времени человек относился
к океанам с благоговением и страхом, а потом начал сбрасывать в воду всевоз-можные отходы — твердые, жидкие, газообразные. Нефть и нефтепродукты яв-ляются главными загрязнителями водного бассейна. 20% Мирового океана уже покрыто нефтяной пленкой. Все большее количество нефти стало попадать в океан при авариях танкеров.
Происходит загрязнение Мирового океана и другими видами отходов промышленности. Подсчитано, что на 1 км2 океана приходится в среднем 17 т отбросов.
Известный путешественник Тур Хейердал рассказывал: когда он и его друзья плыли на плоту «Кон-Тики» в 1954 году, они не уставали любоваться чистотой океана. А во время плавания на папирусном судне «Ра-2» в 1969 году он и его спутники, «проснувшись утром, увидели океан настолько загрязнен-ным, что некуда было окунуть зубную щетку. Из голубого Атлантический оке-ан стал серо-зеленым и мутным, и повсюду плавали комки мазута величиной от булавочной головки до ломтя хлеба. В этой каше болтались пластиковые бу-тылки, будто мы попали в грязную гавань. Ничего подобного я не видел, когда сто одни сутки сидел в океане на бревнах «Кон-Тики». Мы воочию убедились, что люди отравляют важнейший источник жизни, могучий фильтр земного ша-ра — Мировой океан».
Серьезную экологическую угрозу для жизни в Мировом океане и, следо-вательно, для человека представляет захоронение на морском дне радиоактив-ных отходов и сброс в море жидких радиоактивных отходов. Это своеобразная бомба замедленного действия для будущих поколений.
|
|
|
