Wetenschappers die het watergebied van de Zwarte Zee bestuderen, zijn het erover eens dat de ecologische toestand van dit reservoir als ongunstig kan worden omschreven. Onderzoekers maken zich grote zorgen over de enorme hoeveelheid waterstofsulfide die geconcentreerd is in het gebied onder de grens van 150-200 m.
Waterstofsulfide
Voor het eerst sprak de Russische geoloog Nikolai Andrusov, die in 1890 een expeditie organiseerde om dit reservoir te bestuderen, over de afzettingen van waterstofsulfide in de Zwarte Zee. Deze chemische verbinding is een brandbaar, kleurloos, giftig gas met een karakteristieke geur van rotte eieren, dat wordt gevormd door rottende eiwitten en de afwezigheid van zuurstof.
Volgens de laatste schattingen van experts is de totale hoeveelheid waterstofsulfide opgelost in de wateren van de Zwarte Zee meer dan 3 miljard ton en beslaat 90% van hun volume, wat betekent dat de hele biosfeer van de zee is geconcentreerd in slechts 10% van de oppervlaktelaag.
Dit is niet de limiet, aangezien volgens de schattingen van oceanograaf Anatoly Ryabinin in de afgelopen decennia meer dan eens periodes zijn waargenomen van een stijging van het waterstofsulfidegehalte tot het alarmerende niveau van 75 m.
Waterstofsulfide, dat alle levende wezens doodt, bevindt zich niet alleen in de Zwarte Zee, maar alleen hier is het volume zo groot dat er volgens de oceanograaf van Kerch Vladislav Shlyakhov praktisch geen leven dieper is dan 100-150 m.
Volgens de directeur van het Marine Hydrofysical Institute van de Russische Academie van Wetenschappen Sergei Konovalov, in de diepe lagen van de Zwarte Zee, neemt het waterstofsulfidegehalte langzaam maar zeker toe, dat geleidelijk het wateroppervlak nadert.
Promotie video:
Lagen van de Zwarte Zee
Deze ecologische situatie is te wijten aan de ongebruikelijke structuur van de Zwarte Zee - met een relatief klein gebied heeft het een vrij grote diepte, verdeeld in verschillende lagen, waarvan het water praktisch niet mengt.
De schaarse oppervlaktelaag van dit watergebied (100 m diepte), die de koude grenslaag wordt genoemd, is praktisch zoet water van rivieroorsprong verzadigd met zuurstof en voedingsstoffen. De volgende 100 m wordt gekenmerkt door een afname van het zuurstofniveau en een toename van de zoutconcentratie, en onder de 200 m is er een volledig zuurstofgebrek en de aanwezigheid van zwaar zout water dat de Zwarte Zee binnenkomt via de Bosporus en de recent ontdekte onderwaterrivier.
Stratificatie, of gelaagdheid van het Zwarte Zeewatergebied in termen van dichtheid, temperatuur en zoutgehalte, vormt een obstakel voor verticale wateruitwisseling en snelle penetratie van zuurstof tot de diepte van het reservoir. Sommige wetenschappers verzekeren dat het oppervlaktewater honderden jaren de bodem van de Zwarte Zee bereikt, en daarom is de zee onder de 200 m-markering een levenloos reservoir gevuld met waterstofsulfide, waarvan de grootste accumulatie wordt waargenomen op een diepte van 2 km - 9,6 mg / l water.
Waar gaat zuurstof naartoe?
De meeste zuurstof komt vanuit de lucht de oppervlaktelaag van de Zwarte Zee binnen, en een deel wordt gevormd in de fotische zone (verlichte waterkolom) tijdens fotosynthese van planktonalgen.
Alle zuurstof in het water wordt gebruikt om het leven van de fauna van de Zwarte Zee te ondersteunen, vertegenwoordigd door dolfijnen, verschillende planktonische kreeftachtigen, vissen, kwallen, krabben die niet dieper dan 100 m leven.
Waar komt waterstofsulfide vandaan?
Volgens de geologische versie wordt de accumulatie van waterstofsulfide in de Zwarte Zee vergemakkelijkt door een onbeduidende vulkanische activiteit onder water, waarbij gassen van tektonische breuken van de aardkorst het water binnendringen.
De meeste wetenschappers, waaronder het Amerikaanse Lee Camp, geloven echter dat waterstofsulfide in de Zwarte Zee wordt gevormd door de activiteit van saprotrofe bacteriën, die als anaërobe organismen de diepe lagen en de bodem van het reservoir bewonen.
Ze nemen deel aan de afbraak van dood organisch materiaal, dat wil zeggen als katalysatoren van het vervalproces, en vormen een stof uit de sulfaten in de zeebodem, die in combinatie met zeewater wordt omgezet in waterstofsulfide.
Antropogene factoren
Een belangrijke bijdrage aan de vernietiging van het schone water van de Zwarte Zee wordt geleverd door mensen die door hun krachtige activiteit een negatieve invloed hebben op de ecologische toestand van het watergebied.
De verdieping van de zeebodem, de aanleg van golfbrekers, de aanleg van oliepijpleidingen, de winning van mineralen, vernietigen het kwetsbare ecosysteem van dit reservoir, dat lijdt onder een overvloed aan verontreinigende stoffen die in zijn wateren worden geloosd.
Onbehandeld huishoudelijk en industrieel rioolwater, evenals stromen van landbouwmeststoffen die de zee in stromen, verminderen de transparantie van het water en verhogen de voedingswaarde van het milieu.
Een troebel oppervlak vermindert het draagvermogen, wat betekent dat de oppervlaktelaag van water een onvoldoende toevoer van zonne-energie voelt die nodig is voor fotosynthese. Om deze reden stierf in 2003 in de Zwarte Zee het unieke Zernov-veld, bestaande uit een opeenhoping van rode alg phyllophora, groeiend op een gebied van 11 duizend km2, volledig af.
Belgische onderzoekers van de Universiteit van Luik zien de reden voor de verslechtering van de waterkwaliteit en een afname van de diepte van de zuurstofpenetratie in de Zwarte Zee door het vrijkomen van enorme hoeveelheden stikstof- en fosforverbindingen.
Het met meststoffen oververzadigde watermilieu draagt bij aan de actieve groei van onkruidfytoplankton en de verspreiding van struikgewas van primitieve draadalgen, waarvan de organische overblijfselen zich in grote hoeveelheden op de bodem nestelen, waar bacteriën die waterstofsulfide genereren het overnemen.
Effecten
Volgens oceanoloog Alexander Gorodnitsky mag de dreiging van de wateren van de Zwarte Zee niet worden onderschat. Zelfs als de mensheid plotseling van gedachten verandert en stopt met het vervuilen van het reservoir met verspilling van zijn leven, kan de natuur een onaangename verrassing zijn. Het punt is dat dit watergebied zich in een seismisch actief gebied bevindt, en elke krachtige aardbeving kan een explosie van giftig waterstofsulfide en de afgifte van geconcentreerd zwavelzuur in de atmosfeer veroorzaken, wat het leven in de kuststreek zal vernietigen en zure regen in andere gebieden zal morsen.
Oplossing voor het probleem
Om een negatief scenario van de ontwikkeling van gebeurtenissen te voorkomen, hebben wetenschappers verschillende oplossingen voor het probleem aangedragen.
Onderzoekers uit Kherson pleiten voor het gebruik van waterstofsulfide als alternatieve brandstof: hiervoor stellen ze voor om een 80 meter lange buis verticaal in zee te laten zakken en daar lucht uit te pompen, een drukverschil te creëren, waardoor een fontein van het benodigde gas uit het water zal stromen.
Andere wetenschappers stellen voor om de concentratie van waterstofsulfide in de Zwarte Zee te verminderen door middel van kunstmatige beluchting, dat wil zeggen door de leidingen naar de onderste lagen van het watergebied te laten zakken en er zoet water doorheen te laten, waarvan de dichtheid kleiner is dan die van zeewater.
Methaan
Naast waterstofsulfide ligt in de "ingewanden" van de Zwarte Zee het explosieve gas methaan, dat in 1927 een verbazingwekkend fenomeen veroorzaakte - het verbranden van water.
Het methaan barstte los van de trillingen veroorzaakt door de aardbeving op de Krim, ontstak door een blikseminslag en vulde de lucht met de walgelijke geur van rotte kool en eieren.
Ashkhen Avanesova