Субмаринные источники

О том, что родники можно встретить не только на поверхности земли, но и на дне рек и озер, знает практически каждый. Менее известно, что пресноводные источники находят в морях и океанах. Такие источники принято называть субмаринными.

Еще в I веке до нашей эры римский философ и поэт Лукреций в своей работе «О природе вещей» описывал «вскипание» воды на поверхности моря. Об изобилии пресноводных источников в морях у берегов Турции, Сирии и южного побережья Испании рассказывал также древнеримский писатель Плиний Старший. Пресноводные источники находили и у берегов Ливана. Причем всего в полукилометре от берега и столь холодные, что рыба, попадающая в эту воду, вскоре погибала. Подобное явление казалось древним столь невероятным, что они назвали его ливанским чудом.

Ныне субмаринные источники известны практически во всех регионах мира. Немало их, например, у берегов Крыма. Несколько таких источников есть на мысе Айя и в скалах Батилимана близ Балаклавы. Скалы Батилимана - это отвесная гряда юрских известняков высотой от 150 до 300 метров. В море они уходят отвесно до глубины от 17 до 40 метров. В западной части гряды имеется ряд надводных и подводных гротов, проникающих в глубь скал на 20 и более метров. Опреснение морской воды на 3-4% фиксируется здесь практически во всех гротах. В правой стене Центрального грота имеется каверна глубиной 3,5 метра, из которой сочится пресная вода - примерно 100 литров в минуту. Вода имеет хорошее качество, ее температура составляет от 12 до 14 °С. К востоку от Центрального грота на глубинах от одного до полутора метров выделяется пресная вода объемом 150-160 литров в минуту и температурой 14 °С. Родники с пресной водой есть также в Ялтинской бухте. У северо-западного склона горы Аюдаг, расположенной близ всемирно известного Артека, на глубинах 6 и 8 метров найдены три пресных источника. Аномальные значения солености морской воды отмечены на Алуштинском и Ялтинском полигонах, а также в Судакском каньоне. Предполагаемые пресные источники расположены здесь, видимо, на глубинах от 100 до 350 метров.

Хорошо известны источники подобного типа в районе Кавказского шельфа. Так, источник близ поселка Гантиади ежесекундно поставляет в море около 0,3 кубического метра пресной воды. Более крупный источник находится в районе курортного города Гагры: мощность его сброса составляет 8 кубических метров в секунду.

Именно в наше время была объяснена природа ливанского чуда. Оказалось, что весной в горах Ливана интенсивно тает снег, в результате чего образуется избыток талой воды. Лишь четвертая ее часть используется для орошения местных долин, а остальные три четверти уходят в подземные реки и мощными холодными потоками выносятся на морское дно. И подобных «чудес» в Средиземном море немало. Выходы таких источников порой находятся на весьма приличных глубинах. В районе Канн субмаринный источник бьет на глубине 165 метров, близ Сан-Ремо - на глубине 190 метров, а в заливе Святого Мартина - и вовсе на 700-метровой глубине. У берегов же Адриатического моря насчитывается около 700 аналогичных подводных источников.

В Персидском заливе много субмаринных источников со слегка солоноватой водой можно встретить у берегов островов Королевства Бахрейн. Их подпитка осуществляется за счет материковых вод Саудовской Аравии. При этом, прежде чем добраться до океана, подземные воды преодолевают под морским дном расстояние в 100 километров, сохраняя при этом достаточный напор для разгрузки в виде источников. Некий путешественник пишет о субмаринных источниках Бахрейна следующее: «Свежая пресная вода на бахрейнских самбуках всегда в изобилии. Подводные ключи, бьющие в районе промыслов, позволяют пополнять ее запасы в любое время. Кое-где даже встречаются „освоенные" источники с выведенными на поверхность резиновыми шлангами с поплавками: подплывай и бесплатно пополняй порожние баки! Не случайно возникло и само название архипелага Бахрейн, что в переводе означает „два моря" - соленое море вокруг и море пресной воды, ключами бьющее со дна».

По данным американских исследователей, практически на всем восточном побережье США происходит подземный сток пресных вод в Атлантический океан и Мексиканский залив. Происходит он весьма интенсивно. Например, только в одном месте острова Лонг-Айленд, расположенного близ устья реки Гудзон на северо-востоке США, подземный сток в океан оценивается в 25 миллионов кубических метров в год, что составляет более одного кубического метра в секунду. Особенно много субмаринных источников обнаружено у берегов полуострова Флорида. Активные сбросы в океан пресной воды происходят здесь, очевидно, благодаря повсеместной распространенности известняков, большому количеству осадков (до 1200-1400 миллиметров в год) и равнинному рельефу с обширными заболоченными участками, практически исключающими поверхностный сток. Именно к востоку от Флориды прямо посреди Атлантики находится своеобразный «колодец» глубиной около 40 метров. Он представляет собой своего рода чашу диаметром 30 метров, из которой моряки уже несколько столетий пополняют запасы пресной воды. В 1966 году на плато Блейк в 200 километрах от берега, к югу от города Саванна, штат Джорджия, с помощью батискафа на полукилометровой глубине была обнаружена 50-метровая депрессия, заполненная пресной водой с температурой на 2,5 °С ниже температуры окружающей морской воды. Эта аномалия со всей очевидностью связана с разгрузкой подземных вод.

Большое число субмаринных источников находится близ Гавайских, Филиппинских и Больших Антильских островов, а также на Больших и Малых Зондских островах. Один из крупнейших известных пресноводных источников посреди моря расположен на расстоянии 1600 метров от берегов Ямайки. Он пробивается к морской поверхности с глубины 256 метров и представляет собой целую реку с дебитом воды 43 кубических метра в секунду.

Ученые подсчитали, что общий подземный сток в Мировой океан составляет около 2400 кубических километров в год, в том числе подземный сток с континентов - 1485 кубических километров в год, а с крупных островов - 915 кубических километров в год. Столь высокий сток с островов объясняется тем, что наиболее крупные океанические острова расположены во влажных регионах Земли. Поэтому изобилие атмосферных осадков создает благоприятные условия для питания подземных вод. Следует также учитывать гористый рельеф Новой Гвинеи, Явы, Суматры. Сахалина, Мадагаскара, высокие фильтрационные свойства их трещиноватых скальных пород и рыхлообломочных образований, слаборазвитую речную сеть - все это объясняет значительный субмаринный сток с островов.

Ежегодно подземные воды приносят с собой в Мировой океан примерно 1300 миллионов тонн различных солей, что составляет до 52% от поступления солей с речными водами. Из этого явствует, что субмаринные воды оказывают существенное влияние на солевой режим морей и океанов, процессы осадконакопления и формирования месторождений полезных ископаемых.

Для своей пользы субмаринными источниками люди начали пользоваться еще во времена Античности. 2000 лет назад сообразительные финикийцы догадались построить на базе такого источника коллекторную систему, которая обеспечивала водой всех жителей города Амрит. В наше время ярким примером практического использования субмаринных вод считают сооружение плотины в море вблизи юго-восточного побережья Греции. Благодаря этому было создано пресноводное озеро внутри моря с суммарным дебитом субмаринных источников свыше одного миллиона кубических метров в сутки.

Нередко встречаются суждения о высоких возможностях использования субмаринных источников и об их прямо-таки неисчерпаемых ресурсах. Однако в реальности использовать такие воды непосредственно в море весьма непросто. В первую очередь это определяется сложностью каптирования (изолирования) выходов субмаринных источников на дне и экономической целесообразностью сооружения такого каптажа. В некоторых странах разработаны современные технические способы и средства для подобной добычи воды под водой. Японские изобретатели получили патент на способ отбора пресной воды из субмаринного источника. Авторы патента предлагают разделять пресную и морскую воду прямо на дне моря. Над источником монтируется полностью автоматизированная установка с датчиками, непрерывно измеряющими солевой состав воды. Если соленость превышает допустимую норму, подача воды к потребителю автоматически прекращается, и она сбрасывается в море до того момента, пока ее соленость и состав не нормализуются. Итальянские же специалисты предложили для отбора вод субмаринных источников применять специальный колокол, который устанавливается на морском дне, накрывая собой источник. Колокол снабжен предохранительными клапанами, которые контролируют расход воды и при необходимости ее состав.

Ныне уже существуют компании, которые разрабатывают оборудование, необходимое для использования пресных вод субмаринных источников. Например, компания «Нимфеа Вота» успешно разрабатывает оборудование для каптирования таких источников. Ее представители утверждают, что их технологии могут быть использованы для каптирования около четверти существующих субмаринных источников без ущерба для окружающей среды. И это, видимо, только начало развития подобных технологий.

Виктор БУМАГИН