Каждую весну на льду озера Байкал появляются темные кольца. Странные кольца диаметром в несколько километров появлялись и ранее — фиксировались весной в 2003, 2005, 2008 годах. Предположения высказывались самые невероятные — от шаманских знаков до действий космических пришельцев.
Президиум Российской академии наук выделил деньги на интеграционный проект по исследованию байкальских колец. Было выяснено, что образование колец происходит за счет подъема глубинных вод.
«Меняется вертикальная стратификация водной толщи озера и генерируется кольцевое течение, которое способствует уменьшению толщины ледяного покрова, — пояснили в пресс-службе ИНЦ СО РАН. — В центре круга образуется заглубление поверхностей и отмечается повышение температуры подледной воды. А на периферии круга, в 2 км от центра, лед становится тоньше, и происходит это не за счет повышения температуры». В этом году ученые хотят найти ответ на вопрос, почему образуется циркулярное течение, уменьшающее толщину льда. Свою точку зрения высказал «Мир Байкалу» д.б.н. Е.А. Петров, не единожды наблюдавший подобное явление во времена экспедиций на Байкале. Полагают, что виновником образования загадочных «колец» могут быть выбросы природного горючего газа (метана). Метан образуется в любом болоте, а многокилометровая толща осадков, скопившихся за миллионы лет на дне Байкала, это вам не болото!
И она (эта толща) вполне способна производить аномально большие объемы природного газа. Поднимаясь со дна Байкала, природный газ создает восходящий водный поток. Этот поток в процессе подъема закручивается силами Кориолиса (обусловленными вращением Земли — так же в атмосфере образуются циклоны и антициклоны). В результате в слое воды непосредственно подо льдом образуется круговое течение, а поскольку оно еще и относительно теплое, то постепенно разрушает лед снизу. Дальше вы знаете: подтаявший лед напитывается водой, вода поднимается между игл льда, и на поверхности льда проявляется темное кольцо. Позже в пределах образовавшегося «кольца» лед сходит быстрее, чем в близлежащих участках акватории. Таков предполагаемый механизм образования «колец».
Байкальский газ изучен несколько больше, чем нефть, и его в озере, несомненно, гораздо больше. Но вот горящих над Байкалом газовых факелов за последние 200 лет никто не видел, хотя предположения о том, что они все-таки имели место, существуют.
В 1959 году, когда на Байкале произошло одно из сильнейших землетрясений, ученые проводили опрос местных жителей, и рыбаки, указывая на байкальский горизонт, говорили: «Там горел Байкал». Они не знали, что именно там был расположен эпицентр землетрясения.
По словам Виктора Исаева, сейсмологи и раньше наблюдали свечения неба во время землетрясений, считая это эффектом северного сияния. Однако сам Виктор Петрович полагает, что землетрясение провоцирует извержения газа. Он выходит на поверхность по ослабленным зонам и воспламеняется. Поэтому по времени эти два катастрофических явления совпадают.
В июле 2003 года в районе поселка Баргузина в результате выброса метана погибла рыба. Молодой человек пошел с девушкой порыбачить и увидел, как рыба выбрасывается на берег, а из-под воды пузырями выходит газ. Берег был усыпан несколькими тоннами мертвой рыбы, а также чайками и воронами, которые налетели на добычу. По словам Виктора Исаева, подобные выбросы случаются, когда газ, накопившись в большом количестве, создает аномально высокое давление и прорывает вышележащие слабо сцементированные осадки.
На Байкале существуют постоянные места выхода газа, их лучше всего наблюдать в весеннее время, когда во льду образуются так называемые пропарины. Рыба метаном дышать не может, и поэтому к пропаринам не подходит. Рыбаки об этом знают и не ловят рыбу в естественных «прорубях». В местах, где пропарины еще не образовались, под давлением газа лед приподнимается, и газ накапливается. Пробив небольшое отверстие во льду, можно зажечь огонь, просто поднеся спичку. При этом звук горения газа создаст сильный шум.
Газ, регулярно поднимающийся к поверхности озера, никак не вредит байкальским организмам. Они приспособились к нему так, что метан стал началом пищевой цепи. Метаноокисляющие бактерии образуют бактериальные маты, которыми питается планктон, а им в свою очередь питается рыба. Поскольку выходов газа на Байкале больше всего в районе Посольска, то и омуль там самый большой и жирный[1].
Выходы природного газа со дна озера известны давно, и это обычное явление. В работе Н. и Л. Граниных имеется подробный обзор литературы по этому поводу, начиная с первого описания, сделанного еще в XVIII веке Дж. Георги и П.С. Палласом. Там, между прочим, приведены географические координаты и характеристики большинства пропарин по В.М. Сокольникову ‑ байкальскому исследователю льда середины XX века.
Летом заметить это явление довольно сложно (на поверхность поднимаются пузыри газа и лопаются), но зимой в местах подъема газа образуются так называемые «пропарины» ‑ такие места, где лед очень тонкий или вообще отсутствует. Размеры «пропарин» могут быть самыми разными ‑ до сотен метров в диаметре. Может быть, что интенсивность выбросов газа как-то связана с сейсмической деятельностью и тектоническими движениями в Байкальской рифтовой системе. Скорее всего, аномально большие выбросы, способные создавать такие «кольца» на льду, происходили на Байкале всегда, а значит, и «кольца» периодически возникали. Но из-за их большого размера увидеть эти образования сложно. Вот и стали замечать их, когда начал проводиться космический мониторинг ледовой обстановки на озере.
Изучение кольцевых ледовых явлений на Байкале, наверное, интересно и важно для академической науки. И, конечно, эти кольца на завершающей стадии своего существования могут представлять опасность для автотранспорта, передвигающегося по льду, для рыбаков и жителей близлежащих поселков.Однако декларация о необходимости организовать мониторинг и картографирование опасных ледовых явлений Байкала и информировать местное население, рыбаков, туристов об опасности, на мой взгляд, больше выглядит как попытка выпросить деньги на этот самый мониторинг. Честно говоря, в конце апреля народу нечего делать на льду Байкала, не в том смысле, что нечем заняться, а в другом. Проще, эффективнее и значительно дешевле МЧС запретить выезд на лед всем праздношатающимся, например, с 20 апреля, и всех делов! Намного важнее выяснить причины возникновения «колец».
Хотя авторы говорят о механизме образования «колец» почти уверенно, известно, что выделения газов со дна озера происходят всегда в одних и тех же местах, и наиболее часто и интенсивно в основном в дельтах и авандельтах крупных рек, впадающих в озеро: Селенги, Баргузина, Верхней Ангары, Кичеры, Бугульдейки, Голоустной. Между тем «кольца» почему-то проигнорировали эти районы. Ученые Иркутского госуниверситета полагают, что «катастрофические извержения горючего газа, происходили... в недалеком прошлом и сохранились в памяти людей, живших на его берегах. Одним из вариантов названия озера Байкал является перевод с бурятского языка как «Бай Гал» — «стоящий огонь». Свидетельством тому являются также вулканические постройки, сохранившиеся лучше всего на дне озера»[2].
Между тем в одной из статей утверждается, что поскольку растворимость метана в воде все же достаточно большая, то «при глубине в несколько сотен метров вероятность достижения пузырем метана поверхности водной толщи ничтожна»[3]. Ну, а если такое случится, то кроме метана в пузыре окажется много азота и кислорода. Но возможно, что метан добирается до поверхности воды (над большими глубинами) в виде всплывших кристаллов газового гидрата.
В природе в морях и океанах при соблюдении ряда условий (в частности, должно быть высокое давление, низкая температура и, разумеется, много самого исходного материала) из метана образуются газогидраты. Внешне газовые гидраты выглядят как обычные грязноватые кусочки льда (правда, из простых смертных их мало кто видел ‑ газогидраты распадаются при подъеме на поверхность). В действительности это твердая смесь газа и воды, в которой молекулы газа «впаяны» в каркас из молекул воды (причем газовых молекул там чуть ли не в 200 раз больше, чем водяных). Но «смесь» очень неустойчивая: она существует в состоянии термодинамической устойчивости (зона стабильности гидратов, ЗСГ), и в случае изменения условий сразу разрушается с выделением метана. Ученые полагают, что устойчивость гидратов нарушается вблизи разломов и что именно там метан прорывается на поверхность дна озера в больших объемах. Но почему байкальские газогидраты так нестабильны, в то время как в морях и океанах ‑ где их колоссальное количество! ‑ газогидратный слой в общем-то устойчив? Дно Байкала покрыто вулканами.
Когда вода, газ и ил выталкиваются из внутренних слоев донных осадков на поверхность дна (причины этого оставим в покое), то возникают донные структуры, так называемые грязевые вулканы. Это своего рода «клапаны», позволяющие спустить лишнее давление газа. Они на самом деле похожи на обычные вулканы, а во время извержений и даже в период затишья выбрасывают большие количества жидкости и газа. Извергающиеся струи имеют высоту около 25 м.
До сих пор в прибрежной полосе озера можно наблюдать многочисленные выходы горючего газа, которые зимой образуют незамерзающие полыньи, называемые пропаринами. Само название озера — Байкал — с бурятского языка переводится как «стоящий огонь». Газ при извержении самовозгорается и поднимается ярким пламенем «до неба». Извержение сопровождается выбросом огромных масс воды, песка, глины, и в результате образуются «грязевые» вулканы, которых на Байкале может быть около сотни, а во всем мире насчитывается более 900. Точку зрения о том, что конусообразные холмы, расположенные как на дне, так и по берегам Байкала, являются следствием газового вулканизма, разделяют не все ученые. Детальных исследований никто не проводил, но Виктор Исаев, доктор геолого-минералогических наук, академик АН высшей школы России, профессор кафедры геологии нефти и газа геологического факультета ИГУ, предполагает, что это именно «грязевые» вулканы[1].
Ученые предположили, что внутри грязевых вулканов могут находиться приповерхностные газогидраты. Химический анализ воды показал повышенное содержание метана в вулканических струях, но на дне вблизи источников газа нашли лишь небольшое повышение содержания метана. Наиболее высокие концентрации обнаружились в верхних 25-50 м воды, но в целом метан не оказывает заметного влияния на химический состав воды. Однако уже много лет известно о существовании в Южно-Байкальской котловине аномального слоя глубинных вод, в котором температура не снижается, а возрастает с глубиной, иногда обнаруживаются повышенные концентрации метана и реже ‑ немного сниженные концентрации кислорода. Полагают, что и тут виноват метан: под воздействием разгрузки газа из донных источников, мол, и происходит перемешивание воды с таким вот результатом.Между прочим, давно известно газовое содержание тех самых пузырей, которые достигают поверхности Байкала и заставляют иногда «кипеть» пропарины. Пузыри эти наполнены разным газом, но содержание метана в них большое (содержимое пузырей прекрасно горит), нередко до 90-99%. Так что выходит, что значительная часть метана уходит в атмосферу.
Предположительно существует несколько причин.
Быстрое накопление осадочной толщи.
Тектоническое поднятие земной коры.
Миграция флюидов (это жидкие и газообразные компоненты магмы и/или насыщенные газами растворы, циркулирующие в земных глубинах).
Локальное растяжение земной коры.
Оползни в котловине.
Или любая комбинация всех пяти.
На фоне таких причин как-то смешно и странно выглядит рекомендация (или пожелание) иркутских ученых (из ИГУ) «...исследовать степень... устойчивости газо-гидратного слоя на дне Байкала в условиях исключительно высокой динамики проявления современных геологических процессов и принять меры к сохранению газовых гидратов в ненарушенном состоянии»[4].
Между тем район дельты Селенги ‑ участок самого значительного поступления твердого стока на Байкале и, соответственно, самого быстрого накопления осадков. Однако «колец» в том районе за последние 10 лет не замечено, и даже полагают, что в последние десятилетия активность газовых выходов упала. Интересно, что для доказательства возможности выхода метана в пелагиали озера (над большими глубинами) те же Гранины вспомнили случаи массовой гибели голомянок. Мне это кажется известной попыткой «удержаться за соломинку», хотя бы уже потому, что лет 50-60 как таких случаев не наблюдается, а действие метана было почему-то очень уж избирательным ‑ убивало только больших голомянок, не трогая малую голомянку и других обитателей пелагиали, того же омуля.
Уточню, причина массовой гибели голомянок в прошлом до сих пор осталась не выясненной и никак толком не объяснена.
В заключение отметим, что Байкал полон загадок и никогда не перестанет удивлять нас, простых смертных, и не оставит ученых без работы. Наличие «колец», а главное, необычная последовательность процессов, при которой метан накапливается в форме гидратов, а при нарушении их устойчивости высвобождается через грязевые вулканы, как и сам факт существования «пресноводного» газогидрата только в условиях Байкала, ‑ очередное свидетельство уникальности Байкала.
Энциклопедии городов | Энциклопедии районов | Эти дни в истории | Все карты | Всё видео | Авторы Иркипедии | Источники Иркипедии | Материалы по датам создания | Кто, где и когда родился | Кто, где, и когда умер (похоронен) | Жизнь и деятельность связана с этими местами | Кто и где учился | Представители профессий | Кто какими наградами, титулами и званиями обладает | Кто и где работал | Кто и чем руководил | Представители отдельных категорий людей
