Можно ли пить воду из-под дна океана? Ученые нашли «пресное море» под соленым океаном

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Наука и космос

Планета покрыта водой, но пить ее по большей части нельзя. Этот парадокс становится все острее с каждым годом. Пока одни регионы страдают от засух, другие видят, как их прибрежные колодцы медленно заполняются морской солью. Мы ищем воду в ледниках, опресняем океан, но есть одно место, куда мы почти не заглядывали.

Под дно самого океана.

Буровая платформа
Автор: by Glenn Beltz, CC BY 2.0 Источник: www.flickr.com

Недавняя научная экспедиция у побережья США подтвердила то, что раньше казалось геологической аномалией: под солеными водами Атлантики скрываются гигантские запасы пресной воды. Это не просто локальная находка. Это открытие, которое заставляет нас по-новому взглянуть на карту мировых водных ресурсов.

Где искать, когда кругом вода?

Проблема дефицита пресной воды — не для будущего, это сегодняшняя реальность. По прогнозам ООН, уже через несколько лет глобальный спрос на пресную воду превысит ее доступное количество на 40%. И на это есть две веские причины, о которых мы не думали еще полвека назад.

Первая — изменение климата. Таяние ледников поднимает уровень мирового океана, и соленая вода все активнее проникает в прибрежные грунтовые воды, делая их непригодными для питья.

Вторая причина — технология. Центры обработки данных, питающие искусственный интеллект и облачные сервисы, потребляют огромное количество воды для охлаждения. Один такой центр среднего размера может расходовать столько же воды, сколько тысяча домохозяйств. И их число только растет.

Казалось бы, круг замкнулся. Но что, если ответ лежит прямо под источником проблемы — под соленым морем?

Электромагнитная съемка грунтовых вод на атлантическом континентальном шельфе США. Профили поверхностной буксируемой CSEM (белые пунктирные линии) и донные станции MT (белые треугольники) были получены в ходе исследований у побережья Нью-Джерси и Мартас-Винъярд. Желтые сплошные линии показывают участки профилей, где данные EM подтверждают наличие поровой воды с низкой соленостью. Кружки, обозначающие скважины на суше и на шельфе, окрашены в желтый цвет, если в них наблюдалась низкая соленость поровых флюидов (<15) или если на суше по геофизическим данным были выявлены водоносные горизонты. Пурпурные кружки обозначают места, где были обнаружены только поровые воды с высокой соленостью (>15). Скважины, упомянутые в тексте, обозначены более крупным шрифтом. Желтые крестики и желтая пунктирная линия показывают предполагаемые пространственные границы системы водоносных горизонтов с низкой соленостью. Белая точечная линия обозначает конечную морену Лаврентийского ледникового щита в период последнего ледникового максимума. Эта карта была создана с помощью GMT-5.4.3 (http://gmt.soest.hawaii.edu/projects/gmt/wiki/Download). Источник топографических данных для этого рисунка — Global Multi-Resolution Topography Data (https://www.gmrt.org). Цитирование: Gustafson, C., Key, K. & Evans, R.L. Aquifer systems extending far offshore on the U.S. Atlantic margin. Sci Rep 9, 8709 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-44611-7
Автор: Gustafson, C., Key, K. & Evans, R.L. Источник: www.nature.com
Что именно нашли под морским дном?

Международная «Экспедиция 501» провела систематическое бурение у северо-восточного побережья США. Их целью был гигантский подводный аквифер — то есть подземный слой водоносной породы или отложений, — который, по предварительным данным, тянется на сотни километров от Нью-Джерси до штата Мэн.

Результаты превзошли ожидания. Ученые извлекли образцы воды с глубины до 400 метров под морским дном. И эта вода оказалась почти пресной.

Чтобы вы понимали масштаб: соленость океанской воды составляет в среднем 35 промилле (частей на тысячу). Образцы, поднятые экспедицией, показывали соленость от 4 до 1 промилле. А показатель ниже 1 промилле — это уже стандарт питьевой воды на суше. Ученые нашли ее на разных глубинах, что намекает: резервуар может быть даже больше, чем предполагалось. По самым смелым оценкам, его объема хватит, чтобы снабжать мегаполис размером с Нью-Йорк на протяжении столетий.

Но как это вообще возможно?

Откуда она там взялась?

Это ключевой вопрос. Сейчас существуют две основные гипотезы, и от ответа на них зависит, можно ли считать эту воду возобновляемым ресурсом.

Гипотеза первая: древнее наследие. Тысячи лет назад, во время последнего ледникового периода, огромные массы воды были заключены в ледниках, а уровень моря был значительно ниже. Территории нынешнего континентального шельфа были сушей. Талая ледниковая вода просачивалась под землю, формируя эти резервуары. Позже океан поднялся и накрыл их, запечатав пресную воду под слоями морских отложений. Если эта версия верна, то вода в аквифере — конечный, невозобновляемый ресурс.

Гипотеза вторая: подземная связь. Возможно, этот подводный аквифер до сих пор гидравлически связан с наземными системами грунтовых вод. То есть вода с суши, пусть и очень медленно, продолжает просачиваться по геологическим разломам и пополнять его. В этом случае ресурс можно считать возобновляемым.

Чтобы выяснить правду, ученые будут определять возраст воды. Если ей тысячи лет — это «законсервированная» ледниковая влага. Если же анализы покажут присутствие «молодой» воды — значит, система подпитывается с суши. И это полностью меняет дело.

Концептуальная модель морских грунтовых вод. Морские водоносные горизонты с низкой соленостью питаются за счет прилегающей наземной гидрологической системы и вертикально ограничены водоупорным слоем вплоть до зоны появления клиноформных структур. Вода с низкой соленостью также присутствует над клиноформами и может происходить из более крупного низкосоленого водоносного горизонта. Грунтовые воды с высокой соленостью залегают глубже и дальше в сторону моря; их соленость обусловлена взаимодействием с подстилающими солевыми отложениями. Стрелки обозначают пути движения грунтовых вод. Цитирование: Gustafson, C., Key, K. & Evans, R.L. Aquifer systems extending far offshore on the U.S. Atlantic margin. Sci Rep 9, 8709 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-44611-7
Автор: Gustafson, C., Key, K. & Evans, R.L. Источник: www.nature.com
Можно ли это пить?

Представим, что завтра мы научились бурить скважины прямо в море. Означает ли это, что можно сразу подключать к ним водопровод? Ответ — не сразу.

Перед нами стоят как минимум две серьезные проблемы.

Во-первых, химический состав. Проходя через сотни метров породы, вода растворяет минералы. Некоторые из них могут быть безвредны, другие — токсичны. Необходимо провести полный анализ, чтобы убедиться в ее безопасности для человека.

Во-вторых, микробиология. Глубоко под землей, в полной темноте и под огромным давлением, существует своя экосистема микроорганизмов. Мы почти ничего о ней не знаем. Кто эти микробы? Безопасны ли они? Ответы на эти вопросы даст генетическое секвенирование образцов.

Больше вопросов, чем ответов

Открытие подводных аквиферов — это не столько готовое решение, сколько приглашение к новому этапу исследований. И чисто научные вопросы — лишь верхушка айсберга.

Технология: Как добывать эту воду в промышленных масштабах? Любая скважина — это потенциальный риск. Одно неверное движение — и соленая морская вода хлынет в чистый резервуар, навсегда его испортив.

Экология: Что произойдет с окружающей средой, если мы начнем откачивать оттуда воду? Не вызовет ли это проседание морского дна? Не нарушим ли мы хрупкий баланс экосистем, которые, возможно, зависят от медленного просачивания этой пресной воды наверх? И не приведет ли откачка воды в море к осушению связанных с ней наземных источников?

Право и экономика: Кому принадлежит эта вода? Стране, у чьих берегов она найдена? Или это достояние всего человечества? И главный вопрос: будет ли добыча этой воды дешевле, чем опреснение, которое уже сегодня используется по всему миру?

На эти вопросы пока нет ответов. Но одно ясно точно. Мы привыкли смотреть на карту мира и видеть океаны как огромные соленые пустыни. Теперь мы знаем, что под ними могут скрываться целые пресноводные «озера». Это не решает проблему дефицита воды завтра. Но это дает человечеству новую, совершенно неожиданную надежду.

Изображение в превью:
Автор: by Glenn Beltz, CC BY 2.0
Источник: www.flickr.com

2 комментария

b
Пью воду из-под крышки бутылки.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почти час уборки на одном заряде, гибкая штанга и датчик пыли. Обзор пылесоса Redkey P11

Предлагаю посмотреть на вертикальный аккумуляторный пылесос с гибкой штангой и без малого часом работы на одном заряде. Помогает этому встроенный датчик пыли, который анализирует уровень...

Обзор зарядного устройства Baseus Super GaN Desktop Charger 100W: GaN-транзисторы, 93% КПД и независимые порты

На рынке зарядных устройств Baseus давно зарекомендовал себя как производитель качественной и доступной продукции. Модель Super GaN Desktop Charger 100W — это настольное зарядное с...

Обзор смартфона POCO X8 Pro — что скрывается за заявленными характеристиками

POCO X8 Pro — современный смартфон среднего класса. В этой статье я расскажу, как прогнал его через синтетические тесты, проводил анализ поведения под длительной нагрузкой, оценивал...

История компании Sony: от радиоприемников до виртуальной реальности

Если посмотреть на историю Sony, можно заметить одну странную вещь. Эта компания постоянно оказывалась в нужном месте в нужное время. Но не потому что ей везло. А потому что она сама создавала эти...

Сколько на самом деле можно загружать белья в стиральную машину и чем грозит перегруз

Когда мы покупаем стиральную машину, первое, на что мы смотрим, помимо цены, — это цифра на наклейке. 5, 6, 7 или 8 килограммов. Кажется, что всё просто: купил машину на...

✦ ИИ  Как у динозавров появился встроенный в тело «кондиционер»?

Когда мы представляем динозавров, в воображении часто возникают гигантские существа, бродящие под палящим солнцем древней Земли. Но возникает логичный вопрос: как они вообще выживали в таком...