Беседы о бионике — страница 56 из 107

2 в год! Подсчитано, что, если бы удалось собрать всю массу находящихся в морской воде минеральных веществ и распределить ее ровным слоем по поверхности суши, получился бы "бутерброд" толщиной 200 м, в котором присутствовали бы все элементы периодической системы. В каждом литре морской воды содержится, к примеру, 3,34 мкг урана. Несмотря на ничтожность этой концентрации, морские запасы этого важнейшего для атомной энергетики элемента составляют 4 000 000 000 т! Из растворенных в Мировом океане веществ можно извлечь (в расчете на каждого жителя Земли) по 3 т золота, 60 т серебра, 100 т молибдена, а также торий и другие ценнейшие металлы.

Не менее фантастичны минеральные богатства океанского дна. Так, например, установлено, что почти 4/5 площади Персидского залива занято нефтеносными участками промышленного значения. Здесь расположено крупнейшее в мире морское месторождение Кхафджи-Сафания, запасы которого оцениваются в 8,5 миллиарда тонн нефти. Уникальны по запасам нефти и дно лагуны Маракаибо и прилегающая к ней часть суши в Венесуэле. Имеются все основания полагать, что количество нефти и газа, заключенное в недрах разделяющей Азербайджанскую и Туркменскую республики части Каспия, больше, чем в юго-восточном Азербайджане и западной Туркмении, вместе взятых. Нет сомнений в наличии нефти и газа под дном Охотского моря вблизи берегов Сахалина. Очень перспективны в отношении месторождений газа и нефти отдельные части Черного, Аральского, Баренцева, Карского и других морей. Даже сравнительно небольшой залив Кука на Аляске и тот оказался нефтегазоносным. В нем открыто четыре месторождения нефти и два месторождения газа. Тщательное изучение всех данных, полученных в результате различных океанографических исследований, позволяет предполагать, что под дном водных бассейнов сосредоточено более половины запасов нефти и газа, имеющихся в земной коре. В южной части Тихого океана недавно выявлены большие запасы каменного угля. У берегов Малайзии и Индонезии обнаружены гигантские залежи олова, в Мексиканском заливе — сера.

Исследования показывают, что под огромным океанским ложем скрываются богатейшие железо-марганцевые месторождения. В некоторых местах дно на глубинах 4 — 6 тысяч метров напоминает булыжную мостовую. Оно сплошь усеяно округлыми камнями черно-коричневого цвета. Минералоги называют их конкрециями. Размеры этих конкреций различны: есть с кулак, есть более крупные и более мелкие. По самым скромным расчетам, их запасы только на дне Тихого, Индийского и Атлантического океанов составляют 300 — 350 миллиардов тонн, всего же в донных осадках Мирового океана хранится, по данным Специальной комиссии Научного комитета Международного совета научных обществ при ООН, около 1000 миллиардов тонн железо-марганцевых конкреций. Они в среднем содержат 20% марганца, 15% железа и по 0,5% кобальта, никеля и меди. По расчетам наших ученых, мировые запасы кобальта на суше составляют 1 000 000 т, а в одних только конкрециях его содержится около 1 000 000 000 т. Кроме того, в железо-марганцевых конкрециях присутствуют радиоактивные, рассеянные и редкие элементы. В частности, они содержат таллия в 50 — 100 раз больше, чем осадочные породы. На дне Мирового океана лежит около 100 миллиардов тонн фосфатных конкреций (с содержанием пятиокиси фосфора, достигающим 30%), а глобинеринового ила, отвечающего по своему составу хорошему цементному сырью, — 1 000 000 миллиардов тонн.

Мировой океан по праву можно назвать "голубым континентом" жизни. В толще его вод, покрывающих почти 3/4 поверхности земного шара, обитает более 150 тысяч видов живых созданий, от микроскопических бактерий до гигантских китов, от почти лишенных нервной системы медуз до дельфинов, по уровню своей организации превосходящих почти всех наземных высших животных. Одних только рыб в морях и океанах насчитывается 16 тысяч видов, а общий их вес превышает 1 000 000 000 т. Запасы моллюсков, ракообразных и других беспозвоночных животных составляют не менее 25 — 30 миллиардов тонн. У обитателей голубого континента обильная кормовая база. Да и какие это корма! По данным ЮНЕСКО, у берегов Чили "...на площади более тысячи квадратных миль — настоящие, вечно цветущие луга, не уступающие по своей продуктивности самым плодородным черноземным полям Украины". В биомассе, насыщающей воды морей, содержится огромное количество белков и углеводов, жиров и витаминов, различных ферментов и антибиотиков. Одна хорошо известная питательная водоросль — хлорелла содержит до 50% белков ( в пшенице их всего лишь 12%), и при этом она дает в 14 раз больший урожай, нежели пшеница. Ряд ученых указывает на 17 000 различных видов морских водорослей и планктона, способных давать до 50 урожаев в год. Не мудрено, что ежегодный прирост одних только водорослей специалисты исчисляют астрономической цифрой в 550 миллиардов тонн. Общая масса планктона в Мировом океане значительно превышает всю массу живых организмов, обитающих на суше. Планктон служит пищей для мелких морских животных, которых в свою очередь поедают мелкие рыбы, а тех пожирают крупные рыбы. Питаясь рыбами и планктоном, богатым витаминными и жировыми компонентами, блювалы (голубые киты) в течение 3 — 4 лет достигают 33 м в длину и веса 120 т, тогда как сухопутным гигантам — слонам требуется 30 — 40 лет, чтобы достичь обычного для них роста и веса. Короче говоря, проблемы заготовки кормов на бескрайних просторах голубого континента не существует. Если мощность плодородного почвенного слоя суши невелика, в среднем она достигает 0,5 — 1 м, то в морях и океанах продуктивный слой достигает 100 — 200 м. По самым скромным подсчетам ученых, кормовые ресурсы Мирового океана в четыре раза больше, чем суши, и достигают 40 миллиардов тонн в год.

Таковы, далеко еще не все известные ныне, поистине сказочные сокровища царства Посейдона. Моря и океаны — это своего рода гигантский природный склад несметного количества минеральных и органических веществ. Между тем из этих несметных богатств голубого континента человечество использует едва ли тысячную долю. И вовсе не потому, что ему хватает полезных ископаемых и пищевых продуктов, производимых на суше. Причина здесь иная. Для того чтобы поставить огромные минеральные, топливные, химические и прежде всего биологические ресурсы морей и океанов на службу людям, человек должен обжить их глубины, приспособиться к длительной подводной жизни. Эту важнейшую задачу известный советский ученый член-корреспондент Академии наук СССР Л. Зенкевич сформулировал так: "Человечеству надо "перестраиваться" на океан. Это неизбежно, и в этом деле нельзя проявлять близорукость".

Каковы же реальные перспективы освоения голубого континента хозяином природы — человеком?

История проникновения человека под воду берет свое начало в глубокой древности. Сперва опытные и выносливые ныряльщики без всякого снаряжения опускались на глубину более 30 м и оставались там до 3 мин. Позднее ныряльщики стали брать с собой кожаный мешок с воздухом, что позволило им увеличить время пребывания под водой. Далее на смену кожаному мешку пришел водолазный колокол. Затем появился скафандр — прототип современного вентилируемого водолазного снаряжения. В нем водолаз мог уже спускаться на глубину до 80 м, но передвижение его под водой ограничивалось длиной шланга. В конце прошлого века англичане Флеусс и Девис изобрели индивидуальный бесшланговый водолазный прибор, предназначенный для спасения экипажей подводных лодок, потерпевших аварию. Прибор работал по замкнутой схеме: человек дышал кислородом, циркулирующим из аппарата в легкие и обратно. Углекислый газ, выделяемый при выдохе, поглощался специальным химическим поглотителем, а кислород, потребляемый организмом, возмещался из баллона. Такие и подобные им аппараты, несомненно, принесли значительную пользу. Однако дальнейшему широкому внедрению их в водолазное дело препятствовали некоторые, весьма существенные недостатки, выявившиеся в процессе эксплуатации приборов. Пользоваться таким снаряжением могли только хорошо подготовленные водолазы и лишь на глубинах до 20 м.

В 40-е годы нашего столетия был изобретен акваланг — "подводные легкие" — новый автоматический дыхательный аппарат для подводного плавания. Его создали моряк французского военного флота, ныне всемирно известный специалист по океанографии Жак-Ив Кусто и инженер Эмиль Ганьян. Для дыхания в акваланге применяется обычный воздух, который подается в легкие пловца под давлением, соответствующим глубине погружения ныряльщика.

Первые опыты показали, что пловец, вооруженный аквалангом, может свободно достигать глубины 40 — 50 м. А где же предел? На этот вопрос решил дать ответ в 1947 г. блестящий французский водолаз, опытный подводный пловец Морис Фарг. Эксперимент закончился трагически. Во время погружения Фарг вдруг перестал подавать сигналы. Его подняли на поверхность уже мертвым. Глубиномер, укрепленный на руке водолаза, показывал 120 м. "Гибель Фарга и результаты его изысканий показали нам, — писал позднее Кусто, — что 300 футов (~90 м) — предел для ныряльщика с аквалангом". Пятнадцать лет спустя опытный подводник, адвокат из Майами Хопп Рут предпринял попытку поставить новый рекорд. Он медленно погрузился до глубины 136 м. Остановился. Затем начал погружаться далее. Внезапно сигнальный конец безжизненно обмяк. Хопп Рут перестал отвечать на тревожные вызовы товарищей. Когда конец подняли на поверхность, он был пуст. Тело Рута не нашли.

В решении проблемы глубоководного погружения человека имеется много трудностей. Перечислим главные из них. При спуске на каждые 10 м давление воды на тело акванавта увеличивается примерно на 1 кг/см2 поверхности. Таким образом, на глубине около 300 м создается давление в тридцать раз выше атмосферного. У ныряльщиков с автономным дыхательным аппаратом, у водолазов, дышащих сжатым воздухом, на глубине 40 — 60 м наступает так называемое глубинное опьянение. При дыхании сжатым воздухом на больших глубинах компоненты, составляющие дыхательную смесь, растворяются в крови и мышечных тканях ныряльщика. При быстром всплытии, т. е. при резком снижении давления, растворенные в крови и мышечных тканях водолаза газы начинают бурно выделяться пузырьками, точь-в-точь как при открывании бутылки с газированной водой. Разносясь вместе с кровью по всему телу, увеличиваясь в объеме, эти пузырьки могут вызвать закупорку кровеносных сосудов и привести к тяжелому поражению внутренних органов — заболеванию, известному под названием кессонная болезнь, кончающемуся иногда смертью. Чтобы этого не произошло, всплывать надо медленно, делая по мере всплытия остановки. Длительность декомпрессии такова, что время полезного пребывания под водой на большой глубине составляет лишь