***** 1 - Кутузовская СОШ

Современные открытия
географической науки
МКОУ «Кутузовская СОШ»
Шербакульского муниципального района
Омской области
Учитель географии первой категории
Панько Татьяна Анатольевна
Августовская конференция - 2012 г.
Кольская сверхглубокая скважина
льс
Самая глубокая буровая скважина в мире.
Находится в Мурманской области,
в 10 километрах к западу от города
Заполярного, на территории геологического
Балтийского щита. Её глубина составляет 12 262 метра. В
отличие от других сверхглубоких скважин, которые
делались для добычи нефти или геологоразведки, СГ-3
была пробурена исключительно для исследования
литосферы в том месте, где граница Мохоровичича
подходит близко к поверхности Земли.
• Кольская сверхглубокая скважина была заложена в честь
100-летия со дня рождения Ленина, в 1970 году.
Кольская сверхглубокая скважина
• Толщи осадочных пород к тому времени были хорошо
изучены при добыче нефти. Интереснее было бурить
там, где вулканические породы возрастом около 3 млрд
лет (для сравнения: возраст Земли оценивается в
4,5 млрд лет) выходят на поверхность. Для добычи
полезных ископаемых такие породы редко бурят глубже
1—2 км. Предполагалось, что уже на глубине 5 км
гранитный слой сменится базальтовым.
• После того, как геологическая экспедиция указала место
для скважины, 24 мая 1970 года началось собственно
бурение. 6 июня 1979 года скважина побила рекорд в
9583 метра, ранее принадлежавший скважине БертаРоджерс (англ. Bertha Rogers), нефтяная скважина в
Оклахоме).
Кольская сверхглубокая скважина
• В 1983 году пробурили 12 066 метров и
временно остановились — готовились к
Международному геологическому конгрессу,
который должен был проходить в 1984 году в
Москве. 27 сентября 1984 года бурение было
продолжено. При первом же спуске произошла
авария — оборвалась буровая колонна.
Бурение возобновили с глубины 7000 м — и к
1990 году новое ответвление достигло глубины
12 262 метра. Колонна снова оборвалась, и
бурение было завершено.
Подледное озеро в районе российской
станции "Восток" в Антарктиде.
Подледное озеро в районе российской
станции "Восток" в Антарктиде.
• Андрей Капица - автор около 200 научных и научнопопулярных работ, в том числе семи монографий, доктор
географических наук, член-корреспондент РАН, профессор,
лауреат Государственной премии (1972), премии им.
Д.Н.Анучина (1972), Заслуженный профессор МГУ (1996),
Почетный работник высшего профессионального образования
(2001), Заслуженный деятель науки Российской Федерации
(2002).
• Главное открытие Капицы было сделано 20 июня 1996 года:
совместно с британскими учеными профессор нашел в
Антарктиде подледное озеро Восток в районе российской
станции "Восток" , о возможности существования которого
говорил еще в 1957 году. Это открытие считается одним из
самых значительных географических достижений XX века.
Пресноводный водоем был обнаружен под ледяным щитом
толщиной четыре километра.
Подледное озеро в районе российской
станции "Восток" в Антарктиде.
• Не так давно появилась информация о существовании серии
озёр под ледяным 4-х километровым покровом Антарктиды.
Учёные даже вычислили примерные размеры озера под научно
– исследовательской станцией «Восток», названного тем
же именем, что и станция: длина 230 м, ширина 50 м, глубина
более 500 метров, и площадь около 10 тыс. км 2 Объём воды в
озере равен примерно пятой части Байкала, а площадь Северной Ирландии. Возраст воды в озере около миллиона лет
и за этот период вода ни разу не соприкасалась с современной
атмосферой. Многие учёные назвали открытие озера Восток
одним из крупнейших географических открытий двадцатого
века. И это открытие пока не завершено до конца, поскольку к
озеру никто не прикасался: оно обнаружено с помощью
спутников, проводивших здесь радарную съёмку.
Два новых озера с лотосами
обнаружены из космоса
Два новых озера с лотосами обнаружены в
Хабаровском крае. Водоемы с реликтовыми
цветами ученые нашли благодаря съемкам из
космоса. В этом регионе до сих пор были известны
20 озер с растущими лотосами.
Два новых озера с лотосами
обнаружены из космоса
• Ведущий научный сотрудник Института водных и
экологических проблем Российской Академии наук,
посвятившая много лет изучению лотосов,
заинтересовалась тем, как озера с этими цветами
выглядят из космоса. Оказалось, что водоемы имеют
особый нежно-бирюзовый оттенок.
• Анализ космической карты показал, что в Вяземском
районе находятся два таких водоема. Экспедиция к
одному из них подтвердила данные космической
съемки. Так и были обнаружены новые лотосовые озера.
• В пригородной зоне Хабаровска есть также два водоема,
где цветы были высажены человеком и прижились. В
июле лотосы впервые зацвели.
Бактерии вызывают не только
болезни, но и... дожди
О том, что взвешенные в воздухе частицы сажи и пыли влияют на
формирование облаков и осадков, ученые знают давно. Теперь же их
внимание привлекли биочастицы.
Бактерии вызывают не только
болезни, но и... дожди
• Бактерии вездесущи: они обильно представлены в любой экосистеме,
будь то почва, водоем, атмосфера или организм человека. Но если,
скажем, о влиянии взвешенной в воздухе мелкодисперсной пыли на
формирование погоды экологи, метеорологи и климатологи говорят
уже давно, то о роли микроорганизмов в этих процессах речь заходит
крайне редко. Между тем, бактерии, судя по всему, влияют на
образование облаков и выпадение осадков ничуть не меньше, чем
минеральные микрочастицы
• На конференции в Лейпциге более десятка докладов и сообщений так
или иначе затрагивают тему бактерий в атмосфере. А то, что
микроорганизмы оказывают значительное влияние на процесс
образования облаков и осадков, сомнению уже, кажется, не подлежит.
"Этот процесс, если иметь в виду, что в его основе лежит именно
бактерия, начинается с того, что бактерия становится ядром
конденсации, - говорит Франк Штратман. - Влага образует облачную
каплю. А затем, по мере дальнейшего понижения температуры,
наличие бактерии приводит к тому, что капля замерзает".
Бактерии вызывают не только
болезни, но и... дожди
• Бактерии служат ядрами конденсации и кристаллизации
• Этот эффект, наблюдаемый в природных условиях, особенно
хорошо заметен в средних широтах: здесь льдообразование в
облаках начинается при значительно более высоких
температурах, чем следовало бы по законам физики. А опыты в
Лейпцигской камере моделирования облаков недвусмысленно
указывают на то, что виной тому - бактерии, говорит Штефани
Аугустин: "Да, мы обнаружили, что именно бактерии запускают
процесс льдообразования при относительно высоких
температурах. Если ядром кристаллизации являются, скажем,
частицы сажи или минеральной пыли, вода может оставаться
жидкой еще и при минус 30 градусах, и даже ниже. А в случае
бактерий льдообразование начинается уже при минус 5
градусах. И при минус 8-10 градусах заканчивается".
Бактерии вызывают не только
болезни, но и... дожди
•
•
•
Таким образом, бактерии могут оказаться более важным погодным фактором,
нежели сажа из выхлопных газов дизельных моторов, о которой в последние
годы было столько шума. И не только в процессе образования облаков, но и в
процессе выпадения осадков. "У нас имеется немало облаков, не содержащих
льда, - говорит Франк Штратман. - Но вот никаких осадков в наших широтах
быть не может, если предварительно в облаке не произошло
льдообразование". Просто потому, что без кристаллизации капля не наберет
массу, достаточную для выпадения.
Тот вид псевдомонад, с которым работает Франк Штратман и его коллеги,
нашел уже даже коммерческое применение: его используют на горнолыжных
трассах для получения искусственного снега. Благодаря бактериям этот
процесс хорошо идет уже при температурах чуть ниже нуля.
Но в целом ученый прав: изучение атмосферных биочастиц как погодного
фактора еще только начинается и потребует немало времени и усилий.
Ядовитый Ницше
• То, что микроорганизмы для борьбы с врагами
синтезируют яды, известно давно. Но то, что
обнаружили сейчас немецкие химики, оказалось
совершенно неожиданным.
• Речь тут идет об одноклеточном организме из
группы диатомовых водорослей, или диатомей. Вид
Nitzschia pellucida отличается от большинства
других представителей этой группы одноклеточных
тем, что рядом с ним не уживается никто. Ницше и
в самом деле чрезвычайно ядовит - правда, речь тут
идет не о знаменитом немецком философе, а о
названном его именем одноклеточном организме
Ядовитый Ницше
• Сама по себе такая стратегия весьма широко распространена в
мире бактерий, растений и грибов. Разные организмы
синтезируют самые разные токсины, чтобы отразить нападение
агрессора или победить конкурента в борьбе за пищу. Но та
химическая дубина, которой пользуется диатомовая водоросль
Nitzschia pellucida, по степени своей смертоносности
превосходит все, с чем до сих пор доводилось сталкиваться
ученым. "Яд этой водоросли - цианистый бром, цианид брома.
Он гораздо токсичнее, чем пресловутая синильная кислота,
вызывающая, как известно, уже в небольших дозах верную
смерть. В качестве природного вещества нам такие соединения
еще не встречались. То есть мы понятия не имели, что живые
существа способны синтезировать такие токсины".
Утренний туалет самой ядовитой
водоросли в мире
•
Более того, необычная водоросль производит свой яд строго по
расписанию, хоть часы проверяй. Ровно через два часа после
восхода солнца - или после включения освещения, если дело
происходит в лаборатории, - вся колония Nitzschia pellucida
окутывается облаком цианида брома, убивая все живое вокруг.
Спустя полтора-два часа производство яда прекращается. "В
какой-то мере это можно сравнить с утренним туалетом у
людей, - говорит ученый. - Проснувшись, мы чистим зубы, но
не бегаем целый день со щеткой во рту, а уделяем этому по
утрам от силы три минуты, но за это время резко снижаем
количество бактерий в ротовой полости. Как мы чистим зубы,
так водоросль чистит окружающую ее среду. Делает это
ежедневно, в строго определенное время, но не слишком долго,
а затем всю свою энергию направляет на рост".
Ядовитый Ницше
•
Механизм синтеза яда пока остается для ученых загадкой. Непонятно
также, каким образом сама водоросль умудряется сохранять
невосприимчивость к собственному токсину. Все это еще предстоит
выяснить в ходе дальнейших экспериментов. Но, хотя эти
исследования носят сугубо фундаментальный характер, кое-какие
идеи относительно прикладных применений открытия у профессора
Понерта уже есть: "Большой проблемой, скажем, для судоходства
является интенсивное обрастание подводной поверхности корпуса
судна моллюсками, рачками и прочими мелкими организмами. Это
приводит к ухудшению гидродинамических характеристик и ходовых
свойств судна и значительному перерасходу топлива. Сегодня для
борьбы с обрастанием используют покрытия, содержащие яды, что,
мягко говоря, не слишком экологично. Если нам удастся подселить эту
водоросль в формирующуюся на корпусе судна биопленку, это
позволит существенно сократить применение таких ядовитых
покрытий и уменьшит нагрузку на окружающую среду".
Биодеградация нефти: насколько эффективен
механизм в арктических морях
Многие эксперты считают, что лучший способ борьбы с разливом нефти
- ее разложение с помощью микроорганизмов. Вопрос лишь в том,
насколько эффективен этот механизм в условиях Арктики.
Биодеградация нефти: насколько эффективен
механизм в арктических морях
• Последствия разлива нефти, вызванного взрывом
буровой платформы Deepwater Horizon в
Мексиканском заливе в апреле 2010 года, оказались,
к счастью, далеко не столь драматическими, как
поначалу опасались многие эксперты. Избежать
более тяжелой экологической катастрофы помогли
не только принятые тогда инженерно-технические
меры, но и естественные природные процессы
разложения нефти - то есть не только люди, но и
микроорганизмы. Многие специалисты считают
даже, что осуществляемая бактериями
биодеградация нефти - наиболее эффективный
метод борьбы с такого рода авариями.
Арктика - не Мексиканский залив
• Однако то, что оказалось столь успешным в условиях
Мексиканского залива, то есть в весьма теплом климате,
может оказаться совершенно непригодным в суровых
условиях Крайнего Севера, а ведь именно на Арктике
концентрируется сейчас внимание ведущих
нефтедобывающих концернов. Поэтому изучение
вопроса, насколько эффективным может быть
биодеградация нефти в холодных арктических водах,
обретает особую актуальность. Тем более что экология
этого региона крайне чувствительна, любая маломальски серьезная авария, сопровождающаяся разливом
нефти, может причинить непоправимый ущерб местным
экосистемам.
Биодеградация нефти: насколько эффективен
механизм в арктических морях
• Эколог Виктория Броже (Victoria Broje) провела ряд
соответствующих экспериментов по поручению
американского филиала концерна Royal Dutch Shell
в Хьюстоне, штат Техас: "Существует множество
видов бактерий, способных разлагать нефть, и
некоторые из них обитают в Арктике. Мы
проводили наши опыты осенью и зимой, когда
температура воды в океане была близка к точке
замерзания, и, тем не менее, биодеградация нефти
шла довольно быстро. То есть низкие температуры
таким бактериям - не помеха".
Уровень воды в море растет
неравномерно
То, что уровень воды в мировом океане растет, известно давно. Но
оказалось, что региональные колебания могут быть значительными. Под
угрозой затопления - северо-восточное побережье США.
Уровень воды в море растет
неравномерно
• Политики и эксперты, специализирующиеся на
проблемах изменения климата, не устают повторять:
самая главная, жизненно важная задача человечества
состоит в том, чтобы не допустить повышения
среднегодовой температуры на нашей планете более чем
на 2 градуса Цельсия по сравнению со значениями,
имевшими место в середине 18-го века, до начала
промышленной революции. Иначе, твердят они,
ситуация полностью выйдет из-под контроля, и
последствия глобального потепления обретут
необратимый и во многом катастрофический характер.
А ведь повышение на 0,7 градуса уже произошло, в
запасе остались 1,3 градуса.
К концу века - 80 сантиметров
• Но теперь, похоже, выясняется, что даже если эта главная цель борцов
с изменением климата будет достигнута, все равно к концу нынешнего
столетия уровень воды в мировом океане поднимется по сравнению с
нынешним ни много ни мало на 75-80 сантиметров - по крайней мере,
именно это утверждает группа европейских ученых в статье, недавно
опубликованной в журнале Nature Climate Change.
• Исследователи аргументируют свой прогноз чрезвычайно высокой
инертностью мирового океана: он реагирует на климатические
изменения - в частности, на усиление парникового эффекта
вследствие роста выбросов СО2 - очень медленно, с огромным
опозданием. Так что уровень воды в предстоящие десятилетия будет
неуклонно подниматься под действием уже имеющихся в атмосфере
антропогенных парниковых газов, даже если эмиссию новых сегодня
удастся резко ограничить…
Гольфстрим слабеет - штормовые
нагоны усиливаются
• Гольфстрим - крупнейшее морское течение, проходящее вдоль
восточного побережья Северной Америки и несущее воду
тропических регионов Атлантики на север Европы, что делает
тамошний климат гораздо теплее, чем следовало бы в этих
широтах. В последнее время Гольфстрим несколько ослабел,
чем и объясняется чрезмерно сильный подъем уровня моря в
Бостоне, Нью-Йорке и Балтиморе.
• "Уровень воды в центре течения на 1-2 метра выше, чем у
берегов США. Из-за высокой скорости движения воды и
связанного с этим перепада давлений в середине течения
возникает как бы хребет, некая приподнятость, - поясняет
исследователь. - Ослабление Гольфстрима приводит к тому, что
эта приподнятость выражена не так сильно, и часть воды
смещается к краям потока. То есть в срединной части течения
уровень воды понижается, а на периферии - повышается".
Гольфстрим слабеет - штормовые
нагоны усиливаются
• В абсолютных числах эти изменения могут показаться
ничтожными - по крайней мере, на первый взгляд. Так,
если в среднем по планете уровень мирового океана в
последнее время повышался на 1 миллиметр в год, то
вдоль северо-восточной береговой линии США этот
показатель составил 3,8 миллиметра в год. Казалось бы,
пустяки, однако в сумме уровень воды за последние 30
лет поднялся более чем на 10 сантиметров.
• Таким образом, уровень моря на нашей планете
поднимается неравномерно: региональные колебания
могут быть весьма значительными. Это, конечно, и само
по себе примечательное открытие. Что же касается
механизма данного конкретного феномена у берегов
США, то он, скорее всего, связан с Гольфстримом.