Тайны открытий XX века

Океан предлагает человеку полезные ископаемые и продукты питания, лекарства и источники энергии. Пока мы используем это богатство «абы как». Но скоро все будет по-другому. Только сейчас, в XXI веке, мы начинаем открывать запасы Мирового Океана.

На рудниках Нептуна

Пионеры XIX века, открывавшие Дикий Запад, остановились возле береговой линии. Здесь окончился их путь. Впереди лежал Океан — «земля» ничейная и неизведанная. Первозданный мир, нетронутый вплоть до наших дней.

Попадая в морскую стихию, современный человек снова превращается в древнего охотника и собирателя. Он жадно хватается за лежащие у поверхности запасы нефти, а бесчисленные железомарганцевые конкреции, рассеянные по всему Океану, даже не думает добывать. Он не обращает внимания на чистую энергию, таящуюся в волнах, приливах, теплых тропических морях, зато выуживает из воды все, что плавает и ползает.

Лишь в последнее время люди перестают относиться к Океану как к цепочке отмелей, заполненных свежей рыбой. Теперь в нем видят кладезь сокровищ. Еще в шестидесятые годы многие страны мира самовольно включили в свою территорию прилегающие к побережью районы Океана, дабы беспрепятственно пользоваться таящимися там запасами сырья. Так на просторах Дикого Океана человек стал устанавливать свои законы.

Впрочем, мало кто посчитался бы с юридическими препонами, если бы речь шла о высоких прибылях или дело затрагивало национальные интересы. Большинство морских месторождений руды все еще остаются нетронутыми, потому что цены на сырье низки и это делает их добычу пока нерентабельной.

Конечно, уже сейчас Океан поставляет нам нефть, газ, алмазы, минералы, а еще строительные материалы: гравий, песок. Так, около двенадцати процентов всех мировых запасов такого минерала, как касситерит (оловянный камень), добывается у берегов Индонезии, Малайзии и Таиланда. Мощные насосные установки, размещенные у берегов Южной Африки и Намибии, поднимают на поверхность моря песок, содержащий крупицы алмазов. Каждый четвертый баррель нефти добывают со дна моря. Бурильщики забираются все глубже в Океан. Так, у берегов Тринидада нефть добывают с глубины 2300 метров. С материковых отмелей извлекают около 100 миллионов тонн фосфоритных конкреций в год; после переработки они идут на удобрения для сельского хозяйства.

Однако большинство месторождений до сих пор не используются; эти сокровища ждут своего часа. Море напоминает богатейший рудник. Во многих морских месторождениях содержание металлов намного выше того уровня, при котором на суше начинают добычу полезных ископаемых. Например, в рудных илах из Красного моря, на глубине 2100 метров, содержится 95 миллионов тонн руды, в том числе железо, медь, цинк. В месторождении близ канадского острова Ванкувер — около 70 миллионов тонн руды. Если удастся начать разработку «рудников Нептуна», то человечество будет на необозримый срок обеспечено металлом. Подводные конкреции содержат столько никеля, кобальта и меди, сколько все месторождения на суше, вместе взятые. Очевидно, рано или поздно эти сокровища будут подняты наверх. Там, где речь идет о прибыли, никого не отпугнут ни огромные морские глубины, ни сложная технология добычи.

Разработка подводных месторождений нефти часто оканчивалась неудачей. В семидесятые годы, например, лишь в одной скважине из двадцати удавалось найти нефть. Стенки скважин нередко обрушивались. Позднее пришел опыт. В 1990-е годы, например, нефтяной концерн «Тексако» стал впервые использовать виртуальную технологию. По данным, полученным с помощью эхолота, на огромном экране воссоздается образ океанического дна. Специалисты могут выбирать тот или иной участок для монтажа буровой установки, чтобы узнать, не обернется ли их план конфузом или катастрофой.

Многие полезные ископаемые растворены в воде. Всего, по оценкам ученых, в недрах Океана пребывают в растворенном виде около пятнадцати квинтиллионов тонн минералов, в том числе 10 миллионов тонн золота и 20 миллионов тонн урана. Толща воды, разделившая континенты, — ее объем составляет 1,35 миллиарда кубических километров, — оказалась «гигантским жидким рудником».

Пахари уходят в море

В принципе разработка морских месторождений — дело будущего, а вот рыбный промысел давно уже процветает. К чему это привело? Некоторые из рыбных банок давно опустели; там не осталось рыбы. Такие объекты промысла, как треска, тунец и пикша, во многих районах Океана оказались на грани исчезновения. Из шестисот видов рыбы, имеющих коммерческое значение, численность более половины видов резко сократилась. Ее «переловили». Современные средства рыбной ловли обрекают многие виды рыб на вымирание. Подчистую вылавливаются не только крупные особи, но и молодняк. Впрочем, слово «крупные» скоро будет лишним.

В феврале 2003 года американские ученые обратились с открытым письмом к генеральному секретарю ООН Кофи Аннану, предупреждая его об опасности промышленного рыболовства. Авторы письма предлагают ввести мораторий на определенные виды рыбной ловли.

Однако любители морских деликатесов вовсе не намерены отказываться от своих пристрастий. Все, что недодаст море, можно вырастить. Кризис рыбного хозяйства — это кризис нашего мышления. Тем печальнее его наблюдать, что выход из положения наши предки нашли еще тысячи лет назад. Представьте себе, что было бы с животноводством, если бы все стада коров и овец в одно лето поголовно пустили под нож? Животных разводят впрок, на будущее. И рыбу надо разводить!

Так, в Японии, где первые рыбные фермы появились в 1927 году, почти половину всей рыбы, добываемой в прибрежных водах страны, отлавливают именно на фермах. Расположены они в основном в бухточках, где приливы и отливы невелики. Время от запуска мальков в бассейн до набора ими приемлемого веса составляет примерно полтора-два года. Сейчас японские ученые близки к разработке полного цикла выращивания в неволе синего тунца — рыбы, любимой очень многими. Работа над этим проектом ведется вот уже тридцать лет.

В США еще в 1980 году была подготовлена программа «Global 2000», в которой, например, такая отрасль хозяйства, как аквакультура, была названа областью «национального приоритета». Теперь она переживает настоящий бум. В настоящее время 20 процентов «даров моря», например, лососи, креветки, поступают на наши столы именно из питомников.

Помимо «животноводства» практикуется и «морское земледелие». Уже сегодня годовой оборот производства водорослей на плавучих полях достигает примерно 3,5 миллиарда долларов. Эти морские растения давно стали привычными в нашем обиходе: такие вещества, как агар или каррагинин, широко используются в качестве вяжущего компонента при приготовлении пудингов и фруктовых йогуртов, диетических маргаринов и сливочного мороженого. Ими осветляют пиво и пропитывают ткани; их добавляют в самые разные изделия: в корм для кошек и собак, в облатки пилюль, в туалетное мыло и шампунь. Из высушенных и мелко помолотых бурых водорослей вида Laminaria saccharina — под этим названием скрывается милая многим морская капуста — изготавливают фильтры для улавливания тяжелых металлов. При очистке сточных вод они действуют куда эффективнее, чем активированный уголь. Кроме того, порошок из водорослей после очистки можно снова применять — и так до десяти раз.

Возможности водорослей кажутся безграничными. Так, они являются еще и энергоносителями. Из них можно добывать природный газ — метан. Конечно, это дело слишком дорогое; ни о какой конкуренции с традиционными видами топлива не может быть и речи. Но вот если сравнить с дизельным топливом, которое начали изготавливать из рапса, то тут преимущество за водорослями, ведь для выращивания их не нужно занимать пахотную землю, которая становится все дороже.

Американские специалисты настолько восхищены водорослями, что рисуют завораживающую картину будущего: гигантские фермы, на которых разводят эти растения, помогут сократить количество углекислого газа в атмосфере и справиться с «парниковым эффектом». Согласно исследованию, проведенному в середине 1990-х годов в Калифорнийском университете, плавучие ковры из водорослей могли бы впитывать ежегодно до пяти гигатонн углерода — из семи гигатонн, что попадает в атмосферу, хотя затраты на подобные фермы были бы очень велики.

Аптека под ближайшей волной

В поисках новых лекарств ученые тоже устремляют взоры в глубь Океана. Так, роговые кораллы, образующие перистые или ветвистые колонии в тропической зоне Тихого, Индийского и Атлантического океанов, кажутся им сущей «морской аптекой». Во время клинических испытаний препараты, полученные из этих животных, помогали при лечении астмы, артрита, псориаза.

А водоросли? Некоторые их виды можно почти без остатка пускать в медицинский оборот. Так, красные водоросли содержат вещества, понижающие концентрацию жиров в крови. В зеленых водорослях имеются полисахариды, помогающие при язве желудка. Пригодятся даже невидимые нам микроводоросли. Они богаты витаминами и протеинами, а также веществами, поднимающими тонус. Недаром их добавляют в косметические маски и лечебные ванны; они помогают при ревматизме и сосудистых заболеваниях и даже лечат целлюлит.

Вообще же в Океане таится настоящая кладовая лекарств, чьи запасы мы не в силах даже представить себе. Миллионы видов растений и животных, населяющих его воды, до сих пор не исследованы учеными.

Оптимизм фармацевтов, ищущих новые снадобья, основан не только на обилии организмов, обитающих в Океане, но и на том, что эволюция морских растений и животных шла совсем иным путем, нежели развитие сухопутных видов. Приноравливаясь к водной среде, ее обитатели придумали новые стратегии выживания. Так, морские животные редко ведут одиночный образ жизни. Чаще всего они селятся колониями, вступая в симбиоз с другими организмами — прежде всего с бактериями и грибами, выделяющими целебные для них вещества. Кроме того, морские животные общаются посредством разных химических веществ, растворимых в воде. Тут открываются самые широкие перспективы для медицины.

Уже сейчас ученые выделили более двух тысяч весьма эффективных субстанций, в том числе вещества, способные спасти человека от малярии — самой распространенной в мире инфекционной болезни. Сейчас почти половина всего мирового населения живет на территории, где наблюдаются вспышки малярии. Ежегодно от нее умирают до трех миллионов человек. Прививки пока не помогают. Впрочем, скептики подчеркивают, что от малярии страдают в основном жители развивающихся стран. Поэтому подобный поиск лекарств от малярии вряд ли окупится. Со дна Океана выгоднее добывать противораковые препараты; на них выше спрос.

В последние годы ученые обратили внимание даже на те области океана, которые долго были им неинтересны. Прежде Мировой Океан делился на две области: считалось, что в теплых водах тропиков жизнь буквально бурлит, зато в приполярных районах флора и фауна очень бедны. Однако некоторые ученые — духовные потомки «Фомы неверующего» — восстали против этого утверждения. Их внимание привлекли льды Арктики и Антарктики, и они не ошиблись! Они отыскали микроорганизмы, которые выделяют особые ферменты при очень низких температурах. С их помощью можно наладить выпуск необычных продуктов питания: перед приготовлением их следует ставить в холодильник, а не на плиту.

В паковых льдах Арктики разыскивают микроорганизмы и другого рода — те, что защитят нашу кожу от солнечных ожогов. А таких микробов здесь немало. В летнее время местная биота подвергается невиданным испытаниям: ультрафиолетовые лучи здесь почти беспрепятственно проникают к поверхности планеты. Казалось бы, они должны выжечь все живое, но микробы спокойно выдерживают радиационную атаку. Изобретенные ими рецепты пригодятся в производстве солнцезащитных кремов.

Поиск новых полезных нам веществ продолжается.

«Точечное оружие» XXI века

Впрочем, Мировой Океан — это не только огромная «голубая аптека», но и уникальная лаборатория селекционеров! Австралийский биолог Джим Барнелл, обследуя Большой Коралловый риф, обнаружил, что здешние растения очень медленно растут. И это на рифе, где прижилось столько животных! Быть может, здесь выделяются какие-то вещества, которые сдерживают рост подводной травы? Барнелл взял пробы примерно у пяти тысяч организмов, замеченных в окрестностях рифа, и, наконец, нашел группу веществ, которые выключают в растениях определенный фермент и тормозят их рост.

Конечно, мир растений очень разнообразен, и не все из них страдают от химической атаки, столь эффективной в подводном сообществе. Важно, что сорняки, столь досаждающие нашим полям, тоже перестают расти, стоит обработать их этим веществом. До сих пор с сорняками справляются, применяя в основном гербициды, от которых страдает вся окружающая среда — от полезных растений до пчел, птиц, людей. Новое химическое оружие лишь подавляет рост сорняков и никак не вредит организмам, случайно оказавшимся рядом.

Вот и в судостроении на смену ядам идут химикаты, извлеченные из недр Океана, — своего рода «точечное оружие» XXI века. Сейчас остовы кораблей выкрашивают ядовитыми красками, иначе они быстро покроются ковром водорослей. Недавно ученые открыли фермент, который сдерживает рост водорослей, бактерий и грибов, не вредя окружающей среде. В природе этот фермент защищает листья подводных растений от паразитов, готовых проникнуть в их ткани. Если добавить его в краску, которой покрывают нижнюю часть корабля, то водоросли не будут к ней приставать и не помешают свободному ходу судна. Этот фермент можно использовать даже в медицине: если пропитать им сосуды в искусственной почке, там не заведутся бактерии. Годится он и для санобработки труб и шлангов, и для выпуска новых моющих средств.

Ойкумена всматривается в Океан. Когда-то люди пускались на поиски островов в Океане, ведь они могли оказаться островами сокровищ. Теперь подлинным источником нашего богатства становится сама водная стихия. Охотник, орудовавший гарпуном или тралом, и собиратель, ныряющий за случайной жемчужиной, уступает место рачительному хозяину, готовому

возделывать новое поле деятельности и терпеливо разведывать и добывать сбереженные здесь полезные ископаемые. Закончить заметки хочется словами американского микробиолога Джона Барроса: «Открытие Океана можно сравнить с открытием новой биосферы».