Весьма перспективные пути извлечения непосредственно из морских вод многих рассеянных в них элементов подсказывают нам сами обитатели Мирового океана. Речь идет о том, что многие морские организмы обладают замечательной способностью избирательного поглощения и, следовательно, концентрации отдельных химических элементов. Например, голотурия концентрирует ванадий, некоторые виды морской травы — марганец. В сырых морских водорослях ламинариях концентрация йода достигает 0,1 — 0,5%, а в их золе — 50%, тогда как в окружающей воде йода содержится всего около 0,05 мг на 1 л, или 0,000005%. Иными словами, ламинария способна накапливать в своем теле в десятки и сотни тысяч раз больше йода, чем его имеется в окружающей среде. Способность концентрировать редкие, рассеянные в воде элементы присуща и многим морским животным. Так, некоторые полихеты создают в своем теле концентрацию кобальта, достигающую 0,002%, а никеля — 0,01 — 0,08%, т. е. в сотни тысяч и миллионы раз более высокую, чем в воде. Крупный морской рак лангуст доводит количество кобальта до 2 мг на 1 кг живого веса, т. е. увеличивает его концентрацию в сотни тысяч раз. Некоторые оболочниковые концентрируют в своей крови ванадий, который у них выполняет окислительную функцию — ту же, что железо у других животных. Кровь у них зеленого цвета. У асцидий концентрация ванадия в пигменте крови в миллиарды раз превышает его содержание в морской воде. Имеются организмы, приспособленные к накоплению цезия, некоторых радиоактивных элементов, а также ряда других веществ. В чем секрет столь удивительной способности морских организмов извлекать из морской воды различные вещества, мы пока не знаем. Но успехи современной биохимии, пишет Л. А. Зенкевич, дают основание надеяться, что этот секрет будет раскрыт. Следовательно, не исключена вероятность того, что человеку в будущем удастся искусственно воздействовать на природу морских организмов и в несколько раз усилить их способность к накоплению ценных металлов. И тогда на дне морей появятся плантации "растений-металлургов", урожай которых будет выражаться тоннами ванадия, брома и других элементов, собранных с каждого гектара морской "пашни".
Освоение человеком морских глубин позволит по-новому организовать разработку не только рудных, но и подводных нефтяных и газовых месторождений. В настоящее время бурение большей части скважин на море производится на глубинах воды, не превышающих 60 м. И это вполне понятно, если учесть, что сооружение опор высотой в несколько десятков метров, которые должны выдерживать нагрузки, измеряемые сотнями тонн, и к тому же противостоять напорам штормовых волн или льда, является делом сложным и дорогим. Несовершенство подводной нефтедобывающей техники сегодняшнего дня, зависимость ее эксплуатации от метеорологических условий привели к тому, что из сотни нефтяных скважин, пробуренных в Соединенных Штатах Америки на глубине более 60 м, только 10 получили промышленное значение. В ряде стран на морских нефтяных промыслах штормы и ураганы унесли за последние годы много человеческих жизней и причинили материальный ущерб, оцениваемый в сотни миллионов долларов. Чтобы избежать этого и сделать резкий скачок в добыче жидкого топлива со дна водных бассейнов, очевидно, необходимо все приустьевые сооружения скважин сделать подводно-придонными. Специалист по гидродинамике Леон Дэнфорт недавно разработал проект подводного нефтепромысла будущего. Центральная звездообразная камера, напоминающая известную нам подводную лабораторию Жака-Ива Кусто, представляет собой помещение, в котором может работать до 45 человек. Люди дышат гелиево-кислородной смесью, давление которой равно давлению окружающей воды. По горизонтальным водонепроницаемым галереям трубчатого сечения рабочие могут проходить в любую из трех боковых шарообразных камер (рис. 14), где размещены буровые установки. Необходимые для бурения инструменты спускаются с находящейся на поверхности плавучей базы в специальном контейнере, который перемещается по направляющим тросам. Буровые трубы укладывают связками вдоль наружной стороны камеры. Бурение производится через отверстие в центральной части камеры. В случае необходимости работники промысла могут проводить наблюдения вне камер с помощью специальных подвижных закрытых аппаратов. Один из таких аппаратов, пришвартованный своей носовой частью к шлюзу в центральной камере, показан на рисунке. Люди могут также передвигаться под водой в небольших открытых двухкорпусных аппаратах, оборудованных автономным двигателем. С поверхности новая смена доставляется к рабочим местам в лифте, который также перемещается вдоль направляющих тросов. Отработавшая смена подвергается декомпрессии в специальной камере внутри центрального помещения, а затем поднимается на поверхность в герметичном лифте.
Рис. 14. Проект подводного нефтепромысла будущего
Имеются и другие проекты. Специалисты считают, что применение глубоководной техники при разработке подводных нефтяных месторождений не будет лимитироваться глубиной бассейна; в некотором отношении небольшое увеличение его глубины будет даже благоприятным, так как с глубиной уменьшается волновое движение воды. По прогнозам ученых, добыча нефти на нашей планете к 2000 г. удвоится и достигнет 3 млрд. тонн. После освоения человеком морских глубин большая часть этого количества будет извлекаться из недр акваторий. Подводные нефтяные и газовые промыслы станут такими же обычными и привычными, как сейчас наземные.
Мировой океан — это не только несметная сокровищница минеральных веществ, но и использующая энергию Солнца гигантская автоматически действующая "продовольственная машина", которой мы еще не научились управлять. Это богатейший продовольственный склад, к которому мы еще не подобрали ключи. Перед учеными стоит грандиозная задача — изучить и поставить на службу человечеству те процессы создания органического вещества, которые осуществляются почти на 3/4 поверхности земного шара. Однако, как это ни парадоксально, пока оно используется людьми в десятки и сотни раз хуже, чем органические ресурсы суши. Мы должны научиться активно вмешиваться в сущность протекающих в морях и океанах процессов с тем, чтобы превратить голубой континент в свою главную житницу.
Рано или поздно человечество окажется перед необходимостью широкого развития подводного сельского хозяйства, подобно тому как это веками осуществляется на суше. Уже сейчас становится актуальным вопрос о целесообразном воспроизводстве и эксплуатации рыбных запасов. Рыба является самым многообещающим продуктом для удовлетворения растущих потребностей человечества. Мировой улов ее сейчас достиг 500 миллионов центнеров в год. По содержанию животных белков мировая добыча рыбы превзошла нынешнее производство говядины и телятины на 18 миллионов тонн. Между тем специалисты считают, что уже сегодня можно вылавливать 55 — 60 миллионов тонн рыбы в год. И это не предел. Английский ихтиолог Люкас пишет, что с 1 га моря можно получать рыбы в 2 раза больше, чем мяса с 1 га хорошего пастбища. В перспективе выдвигается идея создания "стад" рыбы, подобных стадам сельскохозяйственных животных. Этот проект отнюдь не плод безумия; хотя соответствующие исследования только начаты, разговоры о строительстве гигантских подводных "ферм", в которых рыб будут разводить в колониях, подкармливать и отлавливать, ведутся сейчас весьма серьезно. Более того, модели рыбных "стойл" уже находятся в стадии разработки. Это блоки из цемента, снабженные отверстиями; они будут устанавливаться на дне моря и снабжаться кормом. Вокруг "стойл" можно насадить густые водоросли — наиболее благоприятную среду для размножения рыб. Имеется также идея использования тепла подводного ядерного реактора для создания искусственных восходящих потоков, которые, благоприятствуя развитию планктона в верхних слоях, обеспечат, таким образом, рыб кормом. Практическое осуществление этих вполне реальных идей и проектов позволит, по мнению специалистов, в недалеком будущем довести мировую добычу рыбы до 2200 — 2500 миллионов центнеров, что по белковому содержанию равноценно 2,5 — 3 миллиардам голов крупного рогатого скота.
В последние годы у нас в стране на плоскодонных прибрежьях стали высевать хлореллу — одноклеточную зеленую водоросль. Первый же урожай, собранный в 1954 г., оправдал самые смелые прогнозы. С гектара "хлореллового луга" можно получить примерно в 20 раз больше корма, чем, скажем, с гектара клевера. Тонна муки из сухих водорослей (она применяется в животноводстве и птицеводстве) содержит 178 кг солей калия (в том числе 3 кг йодистого калия), 16 кг органического азота, около 10 кг фосфатов и другие ценные вещества, необходимые для нормального развития животного организма. Кроме того, хлорелла — ценное сырье для производства спирта и удобрений. Надо полагать, что "морские луга" в ближайшие десятилетия завоюют обширные пространства морского дна, они станут столь же неотъемлемой частью сельскохозяйственного производства, как и обычные луга. И тогда океанологи будут выступать в роли своеобразных агрономов и зоотехников — специалистов по "возделыванию" океана.
Океан — неисчерпаемый источник не только пищи, но и уникальных лекарств. Японский исследователь доктор Цунемацу Такамото выделил из бурой морской водоросли ламинарии вещество, снижающее кровяное Давление. Это вещество, получившее название ламинин, весьма эффективно при гипертонии. Из ряда водорослей выделены также вещества, предотвращающие свертывание крови, получены кровезаменители, которые применяются при шоковых состояниях, вызываемых потерей крови. Опыты на животных показали, что препараты нуклеиновых кислот, выделенные из молок лососевых пород рыб, оказывают противовоспалительный эффект, увеличивают работоспособность животных. Но главное — они устойчиво снижают уровень холестерина в крови (как известно, избыток холестерина в крови — основная причина атеросклероза). Недавно в организме некоторых рыб и беспозвоночных были открыты и изучены сильнодействующие яды, которые также могут быть поставлены на службу медицине. В рыбе фугу, например, которая водится в Японском море, найден яд, названный тетродотокси-ном. Выявлено химическое строение и механизм действия этого яда. Одна часть молекулы токсина, точно соответствующая по размерам иону натрия, прерывает передачу нервного импульса. По способности блокировать передачу нервного импульса тетродотоксин в 160 000 раз активнее такого известного наркотика, как кокаин. Яд этой рыбы — мощное обезболивающее средство, все шире применяющееся в медицинской практике. Советский биолог В. Тульчинская обнаружила, что некоторые водоросли и беспозвоночные (мидии, креветки, крабы, бокоплавы) выделяют сильные антимикробные вещества типа антибиотиков. Подобные исследования открывают перспективу получения морских антибиотико