Науки о Земле

Впервые термин «геохимия» употребил в 1838 году швейцарский химик Христиан Фридрих Шенбейн (1799—1868). «Уже несколько лет тому назад, — писал он в 1842 году, — я публично высказал свое убеждение, что, прежде чем может идти речь о настоящей геологической науке, мы должны иметь геохимию, которая должна направить свое внимание на химическую природу масс, составляющих наш земной шар, и на их происхождение, по крайней мере, столько же, сколько и на относительную древность этих образований и в них погребенных остатков допотопных растений и животных…»

Буквально за несколько месяцев до того, как в апреле 2010 года случилась авария на нефтедобывающей платформе «Deepwater Horizon», ученые собрали образцы микроживности на пляжах алабамского острова Дофина и луизианского Гранд-Иль. Естественно, что спустя несколько месяцев после аварии опыт был повторен. Сопоставление этих двух партий образцов, выполненное с помощью высокоскоростного секвенирования, позволяющего массово идентифицировать микроорганизмы по фрагментам их ДНК, поразило ученых: по внешнему виду пляжи до и после разлива нефти не отличались друг от друга, но обитающие в их песке сообщества микроорганизмов качественно изменились.

Связь погодных аномалий с ростом энергопотребления очевидна, ведь графики их роста почти совпадают, но каков механизм? Что, если первопричина бед — препятствующая испарению воды пленка на поверхности океана, образование которой связано с нефтью? Очевидно, что количество нефти в морской воде столь же неумолимо растет по мере роста добычи ископаемого топлива, как и выделение углекислого газа при его сжигании. Более того, вполне возможно, что это количество в последние двадцать лет растет с ускорением — так, как идет тренд глобальной температуры. Ведь именно в это время началась активная добыча нефти на шельфах.

25 августа 2012 года площадь льдов, покрывающих Северный Ледовитый океан, уменьшилась до рекордно малой величины, побив в этом отношении 2007 год. К этому рекорду наша планета добралась весьма быстро. Как пишет Джозефино Комизо из Годдардовского центра космических полетов НАСА, после значительного роста площади арктических льдов в 1996 году в последующие шестнадцать лет наблюдается их стабильное уменьшение со скоростью 8,3% в десятилетие. Более того, примерно с 2005 года процесс ускоряется.

Погодные аномалии — очень жаркие летние или очень холодные зимние дни, рост частоты которых заметен невооруженным глазом, — заставляют климатологов искать все новые и новые факторы, позволяющие сделать эти события если не предотвращаемыми, то хотя бы задолго предсказуемыми. А для этого они анализируют статистику наблюдений за долгий срок. Похоже, что такой анализ позволил найти индикатор зимних холодов. Им оказалось сентябрьское положение линии снега в Северном полушарии — чем южнее она проходит, тем сильнее январский мороз в Европе. Свежий анализ причин аналогичной летней аномалии, так называемой тепловой волны, представила этой весной группа ученых из Франции и Швейцарии во главе с Бенджамином Куэсадой из французской Лаборатории исследований климата и окружающей среды.

К настоящему времени сложились два подхода к долгосрочному прогнозированию численности населения: демографические прогнозы ООН и «модели пределов роста». Однако никто не запрещает использовать одновременно оба подхода...

О перспективах исследования озера Восток мы попросили рассказать одного из непосредственных участников событий — кандидата биологических наук С.А.Булата, руководителя группы криоастробиологии (отделение молекулярной и радиационной биофизики, Петербургский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова, Гатчина).

Хемолитотрофы — существа, которые не нуждаются ни в органических веществах, ни в освещении, чтобы получать энергию. Они питаются неорганическими молекулами и ионами — донорами и акцепторами электронов. Разумеется, нужны еще как минимум источники углерода, азота и фосфора — без них не сделать ни белков, ни липидов, ни ДНК с РНК, ни той же АТФ. Но эти источники также могут быть неорганическими. «Литотрофы» по-гречески означает «те, кто ест камни». А можно ли жить там, где и камней нет, в чистейшей ледяной воде и полной темноте?

Когда читаешь статью Г.А.Томсона, невольно приходит на ум, что смелое предложение знаменитого французского ученого превратить часть Сахары в морской водоем очень похоже на идею, высказанную Ж.Верном во «Вторжении моря». Там говорится о планах создания огромного внутреннего Сахарского моря, которое будет наполнено водами залива Габес, что в Тунисе. Может, Верн в очередной раз предугадал носившуюся в воздухе идею (ему приписывают некоторые предсказания, но сам он считал их простыми совпадениями)?

Отдельное удовольствие — читать старые статьи журнала «Природа». Одну из них, опубликованную в 1912 году, с любезного разрешения редакции мы предлагаем нашим читателям. Современный комментарий к ней составлен сотрудником журнала «Природа», кандидатом химических наук Л.П.Беляновой.

Когда в середине декабря 2009 года участники копенгагенской Конференции ООН по изменению климату рассказывали о глобальном потеплении продрогшим от небывалого для Дании холода журналистам, противники антропогенной гипотезы отпустили немало ехидных шуточек. Мол, у кого-то там потепление, а у нас самое что ни на есть похолодание. Следующие зимы, 2009—2010, 2010—2011 и 2011—2012 года, когда обитатели средних широт смогли получить полное удовольствие от устойчивой морозной и снежной погоды, подтвердили, что шуточки были не напрасными. 

Жителям средневекового города уже было нелегко передвигаться по улицам, тонущим в нечистотах и отбросах. В 2005 году население Земли насчитывало 6,5 миллиарда человек, что в пять раз больше, чем в 1900-м. Большая часть людей собрана в мегаполисах, и с каждым годом они выбрасывают все больше и больше отходов. Как боролись с мусором во все времена? Как сегодня переработать и уничтожить мусор? Как снова пустить в ход все ценное? Обо всем этом рассказывает вы своей книге французский специалист по сельскохозяйственным биокультурам Катрин де Сильги.

Если точную дату землетрясения нельзя предсказать, то почему бы не вызвать его искусственно? Если оно неизбежно, то уж лучше «провести его организованно», спровоцировав в заранее назначенный день. Тогда к стихийному бедствию удастся подготовиться: провести учения граждан, подвезти запасы воды, продовольствия, медикаментов, разобраться с ветхими строениями. Как показывает сравнение неожиданного гаитянского (более 230 тысяч жертв) и ожидаемого японского землетрясений (менее 30 тысяч с учетом цунами), польза от этого есть. Но возможно ли это? Оказывается, человеческая деятельность уже влияет на возникновение землетрясений. Например, явный всплеск сейсмических событий силой менее 5 баллов имеет место в субботу и воскресенье. Осталось должным образом направить это влияние.

Как известно, землетрясения объясняют с позиций теории тектоники плит: литосфера Земли не монолитна, а состоит из отдельных плит, относительное перемещение которых и вызывает землетрясения. Кстати, у других планет этого типа, насколько сейчас известно, такого не бывает, поскольку их кора монолитна. К сожалению, точно предсказать землетрясения наука пока не может. Например, о землетрясении на Гаити в январе прошлого года знали заранее, но приблизительно — было известно, что оно произойдет в течение ближайших нескольких лет. Место тоже не всегда можно указать точно. Так что землетрясения были и остаются среди самых страшных природных кактаклизмов.

Производство первого поколения хлорфторуглеродов, повреждающих озоновый слой атмосферы, во всем мире постепенно сворачивается. Но поскольку хладагенты по-прежнему нужны, вместо них производят другие. Вы узнаете о преимуществах и недостатках фреонов нового поколения.

С сороковых годов ХХ века, когда человек овладел тайнами атомного ядра, в мире случилось несколько крупных ядерных катастроф. Первая — бомбардировка Хиросимы и Нагасаки. Затем — взрыв хранилища радиоактивных отходов в Кыштыме на химкомбинате «Маяк» (1957), авария на ядерном комплексе в английском Уиндскейле (1957), сброс радиоактивных отходов в реку Теча (1949—1953), авария на американской станции Три-Мейл-Айленд (1979), Чернобыль (1986), выброс радиоактивного облака в Томске-7 (1993) и вот теперь — Фукусима.