Проблема использования мирового океана

Настало время перейти к основной теме моего реферата – проблеме использования мирового океана.

Вода - второе по важности вещество на Земле, после кислорода. Без воды, человек может прожить всего три дня. Во взрослом человеке примерно 78 % жидкости. Вода необходима для развития растений, воспроизводящих кислород, животных, которые этот кислород потребляют и людей, которые всё портят. Одна из убедительнейших теорий о происхождении жизни на Земле гласит, что жизнь зародилась именно в воде т.е. простейшие организмы, образовавшиеся именно в воде, в процессе эволюции стали более организованными существами. Эта теория вызывает доверие у учёных разных стран, хотя некоторые придерживаются других мнений.

C древних времен человек старался как можно глубже проникнуть в тайны океана. Финикияне, египтяне, греки, китайцы, другие народы, оживающие на побережье, имели достаточно полные представления не только о близлежащих, но и весьма отдаленных акваториях, островах и архипелагах. Накопление сведений о море создало предпосылки для великих географических открытий, которые связываются с такими именами, как Васко да Гама, Колумб, Веспуччи, Магеллан.

Параллельно собиранию сведений о новых заморских территориях расширялись познания человека о структуре Океана. В 1664 году немецкий ученый А. Кирхер составил первую карту морских течений, основанную на результатах наблюдений многочисленных мореплавателей. Чтобы представить себе всю важность появления такой карты, надо вспомнить уровень технического оснащения морского флота того времени, полагавшегося исключительно на парус и морские течения.

В конце XVIII века англичанин Б. Франклин составил первую подробную карту Гольфстрима, попутно обосновав при этом главную причину образования морских течений. Заметную лепту в накопление знаний об Океане внесли И. Ньютон, Д. Бернулли, П. С. Лаплас и другие ученые, разработавшие, в частности, теории морских приливов и волн.

Значение русских научных экспедиций для развития мировой науки об Океане колоссально. Знаменитые русские мореплаватели — первооткрыватели Беринг, Лисянский, Беллинсгаузен, Лазарев, Литке и другие, географических исследований, проводили в открытом Океане также широкие гидрологические, биологические, климатические и иные изыскания.

В Советском Союзе океанографические исследования развернулись сразу же после создания в 1921 году Плавучего морского института и введения в строй научно-исследовательского судна “Персей”.

В послевоенные годы началась эпоха «великих океанологических открытий». Советскими учеными была, в частности, обнаружена жизнь на максимальных глубинах (где, оказывается, обитают особые организмы — погонофоры), были открыты громадные подводные хребты, которые, как установил известный советский механик и математик академик М. А. Лаврентьев, являются своеобразными волноводами, вдоль которых на большие расстояния распространяются зловещие цунами. Выдающиеся открытия были сделаны и зарубежными учеными. Была создана стройная концепция движения крупных литосферных плит, проливающая свет на механизм движения материков. Оказалось, что плиты как бы плавают на более мягком слое, лежащем на глубине около 100 км. Этому открытию предшествовало глубинное бурение дна Океана, произведенное на американском судне «Гломар Челленджер».

Сенсация бурения состояла в том, что пройденные буром породы на глубину почти 2 км. оказались слишком молодыми в геологическом отношении, тогда как время жизни Океана — целых 3 млрд. лет.

Перед участниками экспедиции возник естественный вопрос: куда же исчезли более ранние отложения? Мнение ученых было единодушным: они были деформированы и погребены расплавленным веществом, просачивающимся из недр Земли в местах расположения гигантских океанических хребтов. Было немало и других сенсационных открытий. Сошлемся в этой связи на один пример. Хорошо известно, что благодаря активной фотосинтетической деятельности морских растительных организмов Мировой океан остается одним из важнейших источников свободного кислорода в атмосфере и гидросфере. Но вот механизм поставок кислорода Океаном таит в себе немало загадок. Американские ученые сделали неожиданный вывод о том, что большая часть газообразного кислорода на Земле образуется не в результате фотосинтеза растений, а вследствие распада водяного пара в верхних слоях атмосферы. Если подобный вывод хотя бы частично подтвердится, то это может перевернуть все наши представления об основном источнике свободного кислорода земной атмосферы. Этот источник — Мировой океан, поскольку водяной пар попадает в атмосферу благодаря испарению океанской воды.

Океан и экономика. Мировой океан наполнен жизненно важными для человечества ресурсами. И эти ресурсы, как и сам океан, были так же интересны людям с древних времен. Например, морское мелководье как источник минерального сырья с давних пор привлекало внимание человека. Еще задолго до нашей эры на побережьях морей и океанов добывалась пищевая соль, многие века славился янтарь с пляжей Прибалтики, более 100 лет тому назад была предпринята первая попытка организовать добычу нефти со дна прибрежного мелководья Каспия.

Однако лишь в последние десятилетия в связи с общим развитием науки и техники стали выявляться серьезные перспективы обширного использования минерально-сырьевых богатств морей и океанов. Интерес к полезным ископаемым морей и океанов в наши дни не случаен:

- многие месторождения суши истощаются;

- быстрый рост населения земного шара, а вместе с ним и потребностей в производстве средств производства и предметов потребления заставляет искать новые источники минерального сырья;

- гигантский скачок в развитии науки и техники в последние годы дает возможность добраться до недоступных прежде богатств морей и океанов и разрабатывать их;

- добыча некоторых видов полезных ископаемых, залегающих на морском дне, экономически выгоднее, чем на суше. Эта выгода обеспечивается радом преимуществ такого рода разработок.

Из этого можно сделать вывод, что на настоящее использование мирового океана влияет мировая экономика, на которую повлиял как и технический прогресс, так и глобальное увеличение численности населения. В первую очередь, человечеству нужна энергия. Где ее можно добыть и как использовать так, чтобы не нанести удар по мировой экономической системе? Ответ приходит сам собой – если на суши истощаются запасы топлива, то нужно добывать его под водой, что к тому же оказалось намного дешевле.

Поскольку нефть и газ составляют по стоимости более 90 % всех полезных ископаемых, добываемых с морского дна, и потенциальные возможности их добычи в ближайшем будущем наиболее высоки, остановимся прежде всего на состоянии и перспективах морской добычи нефти и газа.

В наши дни большинство стран, имеющих выход к морю, проявляет исключительный интерес к поискам и добыче нефти со дна морей и океанов. Если в начале 50-х гг. ХХ в. Только три - четыре страны и пять частных компаний занимались разведкой и добычей нефти в море, то к концу 1981 г. Более 100 стран и более 120 государственных и частных компаний вели разведку и разработку морских нефтяных и газовых месторождений в пределах шельфов Мирового океана.

Уже к 1979 г. нефть и газ были обнаружены на шельфах более 60 стран, а добывались в 39 странах. Еще 40 стран мира вели работы по поиску нефти и газа в пределах своих акваторий.

В настоящее время около 24 % всей мировой добычи нефти приходится на морские месторождения. Морская добыча газа несколько меньше, но также достаточно высока и составляет около 20 % от общемировой. В 1980 г. добыча нефти на акваториях всего мира составляла около 665 млн. т, а газа около 309 млн. м³. Общее количество известных морских нефтегазовых месторождений свыше 1000, а количество пробуренных морских скважин превышает 30 000.

Среди крупнейших морских нефтегазовых районов мира необходимо прежде всего отметить Персидский залив, Венесуэлу и Северное море, в которых сосредоточено около 75 % всей морской мировой нефтедобычи и около 80 % разведанных запасов нефти и газа шельфовых зон Мирового океана. В 1980 г. в Персидском заливе было добыто 273 млн. т нефти, в пределах Мексиканского залива - 60 млн. т, в Северном море - 112 млн. т и в Венесуэле - около 75 млн. т. Интересно отметить то, что если для Мексиканского залива характерны в основном небольшие по величине добычи и запасов нефтяные месторождения, которых здесь насчитывается более 320 (из них лишь четыре могут быть отнесены к категории крупных), то в Персидском заливе, наоборот, почти вся добыча сосредоточена в 55 месторождениях, большинство из которых относится к крупным, а шесть из них к так называемым месторождениям-гигантам с ежегодной добычей свыше 10 млн. т и запасами свыше 1 млрд. т.

В Венесуэле большая часть всей добычи нефти сосредоточено в лагуне Маракайбо, где расположено одно из старейших гигантских месторождений - Боливар, открытое еще в 1917 г.

Шельф Мексиканского залива представляет собой наиболее хорошо изученную акваторию с точки зрения перспектив газоносности. Первая морская скважина здесь была пробурена с плавучей баржи еще в 1933 г., а в 1979 г. здесь насчитывалось около 20 тыс. Скважин.

Однако самая большая нефтегазоносная акватория - Северное море. Здесь лишь в 1965 г. было обнаружено первое газовое месторождение, а в 1969 г. - первое нефтяное месторождение. В 1973 г. была добыта первая тонна морской из крупного месторождения Экофиск, а уже к 1976 г. было открыто 101 нефтяное и газовое месторождения. К концу 1979 г. в акватории Северного моря было добыто уже за эти годы более 260 млн. т нефти. Таких быстрых темпов освоения нефтегазоносных районов не наблюдалось никогда даже на суше.

Среди других районов крупной морской нефтедобычи необходимо прежде всего отметить страны, расположенные по побережью Гвинейского залива (Нигерия, Ангола, Габон, Конго, Заир). Наибольшее количество нефти среди всех африканских стран добывается в Нигерии, где открыто свыше 50 морских месторождений. В последние несколько лет Нигерия превратилась в крупного экспортера нефти. Открыты морские месторождения и на шельфах других африканских стран (Бенина, Ганы, Камеруна).

В последние годы обнаружены месторождения нефти и газа в странах Средиземноморья (вблизи берегов Испании, Греции, на шельфах Туниса, Ливии, у берегов Египта, Италии).

По различным данным морские ресурсы нефти и газа составляют от 50 до 60 % от общемировых ресурсов. И если добыча нефти на суше ведется уже более 80 лет, а морская нефтедобыча разворачивается лишь в последние 15-20 лет, то понятно, что основные надежды на неиспользованные ресурсы связываются с дальнейшим расширением морской нефтедобычи. Однако среди трудностей, встречающихся на этом пути основная - слабая геолого-геофизическая изученность акваторий Мирового океана.

Помимо нефти и газа в океане содержатся и твердые полезные ископаемые, которые в зависимости от места залегания могут быть подразделены на прибрежно-морские россыпи, коренные месторождения и ископаемые морского дна.

Прибрежно-морские россыпи образуются на границе суши и моря в результате перемещения водных масс, которые приводят к сортировке обломочного материала и накоплению частиц тяжелых минералов. Месторождения этих минералов и образуют прибрежно-морские россыпи.

На берегу моря волны, скатываясь с пляжа, уносят с собой легкие и мелкие песчинки, а более тяжелые песчинки при сильном прибое накапливаются на пляже. Кроме того, часть тяжелых песков концентрируется и на подводном склоне уже в пределах шельфа, а также оседает в устьевых затопленных частях рек, впадающих в моря и океаны.

Разработки прибрежно-морские россыпей расширяются во всем мире, и все новые страны начинают поставлять на мировой рынок свою продукцию. Основные залежи прибрежно-морские россыпей находятся в районах: Чокурдакского россыпного месторождения в море Лаптевых, Чаунской губы Восточно-Сибирского моря, Чукотского и Берингова морей.

Миллионы тонн каменного угля добываются ежегодно на подводных шахтах в Японии, Канаде, Великобритании, Шотландии, Турции, на острове Тайвань. Большие запасы каменного угля обнаружены на юго-восточном шельфе Австралии, в КНР, в Чили, Испании. Чаще всего морские месторождения представляют собой продолжение пластов, скрытых в недрах суши.

Хорошо развита добыча из подводных шахт железной руды, которая ведется в Японии на острове Кюсю, в Австралии, в Канаде в Гудзоновом заливе и на острове Ньюфаундленд(здесь для извлечения руды сооружен искусственный остров), а также в Финляндии, у входа в Финский залив.

Среди глубоководных твердых полезных ископаемых, обнаруженных на морском дне, прежде всего необходимо отметить железо-марганцевые конкреции. Они представляют собой минералы, образующиеся в результате осаждения гидроокислов марганца, железа и других минеральных солей из морской воды. При этом они обычно концентрируются около какого-нибудь небольшого ядра вроде обломка камня или зуба акулы.

В настоящее время предложено два основных метода добычи марганцевых конкреций с морского дна. Это метод гидравлического землесоса с применением всасывающей и подъемной силы потока воды в трубе (наиболее распространенный вариант - эрлифтный метод) и метод ковшовой драги, механически сгребающей конкреции прикрепленной к канату ковшом. Каждый из этих методов имеет свои сильные и слабые стороны, и лишь с началом промышленной разработки конкреций станет ясно, какой из них лучше зарекомендует себя в процессе работы.

Освоение морских залежей фосфоритов представляет интерес и для России так как основные земледельческие районы испытывают недостаток фосфатного сырья. Крупнейшее месторождение апатитового сырья - Хибинское - удалено от основных районов потребления фосфатов, и запасы апатитового концентрата по мере возрастания потребностей заметно истощаются. Кроме того, сырье для всех заводов по производству суперфосфата завозится по железной дороге с Кольского полуострова, что делает стоимость удобрений довольно высокой. Запасы фосфатного сырья в море оцениваются в сотни миллиардов тонн и могут обеспечить потребности на тысячелетия вперед.

Океана и экология. Использование мирового океана с целью добычи топлива и полезных ископаемы, чтобы улучшить мировую экономику стало основой для другой, не менее важной проблемы – загрязнения и нарушения экологии, которая приводит к четвертой глобальной проблеме – эпидемии и болезни.

Проблема, связанная с загрязнением вод Мирового океана, одна из самых важных проблем, стоящих перед человечеством.

Наиболее опасны загрязнения:

- нефтью;

- нефтепродуктами;

- радиоактивными веществами;

- отходами, промышленными и бытовыми сточными водами;

- выбросами химических удобрений (пестицидов).

Загрязнение вод Мирового океана приняло за последние 10 лет катастрофические размеры. Этому во многом способствовало широко распространенное мнение о неограниченных возможностях вод Мирового океана к самоочищению. Многие это понимали так, что любые отходы и отбросы в любом количестве в водах океана подвергаются биологической переработке без вредных последствий для самих вод.

Независимо от вида загрязнения, идет ли речь о загрязнении почвы, атмосферы или воды, все сводится в итоге к загрязнению вод Мирового океана, куда в конце концов попадают все отравляющие вещества, превращая Мировой океан в «мировую помойку».

По подсчетам в Мировой океан ежегодно попадает 6-15 млн. т нефти и нефтепродуктов. Здесь, прежде всего, необходимо отметить потери, связанные с ее транспортировкой танкерами. После разгрузки нефти, чтобы придать танкеру необходимую устойчивость, его танки заполняют балластной водой, слив балластной воды с остатками нефти до последнего времени осуществлялся чаще всего в открытое море. Лишь немногие танкеры обладают резервуарами, специально предназначенными для балластной воды, которые никогда не заполняются нефтью.

Огромное количество нефтепродуктов попадает в Мировой океан при их использовании. Только дизельные двигатели судов выбрасывают в море до 2 млн. т тяжелых нефтепродуктов (смазочные масла, несгоревшее топливо).

По мере роста морской добычи нефти количество перевозок ее танкерами резко возрастает, а, следовательно, возрастает и количество аварийных случаев. В последние годы увеличилось количество крупных танкеров, перевозящих нефть. На долю супертанкеров приходится более половины всего объема перевозимой нефти. Такой гигант даже после включения экстренного торможения проходит больше 1 мили (1852 м) до полной остановки. Естественно, что опасность катастрофических столкновений у таких танкеров возрастает в несколько раз.

Загрязнение сточными отходами промышленных и бытовых вод. Один из самых массовых видов загрязнения. В этом виде загрязнения повинны практически все развитые в экономическом отношении страны. До последнего времени для подавляющего большинства промышленных предприятий реки и моря являлись место сброса отработанных стоков. К сожалению, очистка стоков лишь в немногих странах поспевает за экономическим развитием и ростом народонаселения.

Особенно на сильное загрязнение вод влияют следующие отрасли промышленности:

- химическая;

- текстильная;

- металлургическая.

Сильно загрязняют водоемы шахтные воды в связи с усилившимся в последнее время способом добычи угля – гидродобычей, при которой большое количество мелких частиц угля выносится с отработанными водами.

Кроме того, на загрязнение мирового океана влияют бытовые отходы, стоки пищевых предприятий, бытовые нечистоты, детергенты. Отдельно можно назвать радиационный фактор загрязнения. Радиоактивные осадки попадают из атмосферы в результате ядерных испытаний, при сбросе радиоактивных вод и веществ с предприятий атомной промышленности и АЭС, в результате аварий судов, работающих на атомных двигателях, а также сброса радиоактивных отходов судовых реакторов, после аварий атомных подводных лодок.

В ряде случаев, несмотря на колоссальные достижения современной науки, ликвидировать определенные виды химического, а также радиоактивного загрязнений в настоящее время невозможно, но все же существует ряд методов по отчистки мирового океана:

- локализация участка (с помощью плавающих ограждений - боннов);

- сжигание на локализованных участках;

- удаление с помощью песка, обработанного особым составом;

- поглощение нефти соломой, опилками, эмульсиями, диспергаторами, с помощью гипса;

- использование специальных судов, оснащенных установками для сбора нефти с поверхности моря;

- предусмотрены нормы безопасности при строительстве танкеров, при организации систем транспортировки, передвижения в бухтах.