Небиблейский взгляд на Содом и Гоморру

В новосибирском Академгородке в очередной раз распахнуло свои двери научное кафе «Эврика!». Ученый секретарь Института биофизики СО РАН (Красноярск) Егор Задереев рассказал о том, кто и как живет в соленых озерах, и какая существует связь между мертвой рыбой во Флориде и озером в Хакасии.  

Чтобы заинтересовать разномастных посетителей артклуба «НИИ КуДА», лектор начал с цитаты из Ветхого завета: «И пролил Господь на Содом и Гоморру дождем серу и огонь…» - и решив следовать модной тенденции документальных подтверждений написанного в Библии, пообещал рассказать одну из гипотез о том, что на самом деле происходило в этих городах. Содом и Гоморра располагались на берегу Мертвого моря, хотя от моря у этого природного объекта – лишь название. По сути это соленое озеро. Но что же такого могло произойти с ним, чтобы сделать и без того разрушительное землетрясение еще ужасней?

Если оставить в покое Библию и взглянуть на современные события, то мы обязательно обратим свое внимание на озеро Ниос в Африке. В 1986 году там произошла так называемая лимнологическая катастрофа -  в радиусе 23 км вокруг озера умерло все живое, включая 1700 местных жителей. Когда через несколько дней туда прибыли люди, то вокруг все было абсолютно тихо, мирно, ничего не разрушено. Что же произошло? Чтобы узнать ответ на вопрос, как обычное озеро превратилось в убийцу, лекцию Егора Задереева необходимо было выслушать до конца.

- Если мы хотим понять механизм явлений, в первую очередь, необходимо познакомиться с различием плотности воды, – сказал Егор Задереев и показал два графика, которые призваны были все объяснить. – Если посмотреть на зависимость плотности от температуры, то мы увидим, что более холодная вода будет более плотной и, соответственно, расположится внизу, однако, наибольшей плотности вода достигает при 4 С. Другой параметр, влияющий на плотность воды – соленость: чем вода солонее, тем плотнее. В пресных озерах только один градиент плотности – температура, соответственно, осенью вода перемешивается, и граница исчезает. По-другому обстоит дело в соленых озерах: внизу находится более плотная соленая вода, которая никогда не перемешивается с тем, что выше, такие водоемы называются меромиктическими. Самый крупный и известный  – Черное море.

Соленые озера часто образуются в сухом климате. Для того, чтобы оно появились, необходим какой-то бассейн, в который впадает n-ное количество пресной воды, и при очень много ее испаряется - остается вымытая из пород соль. Почти все озера Красноярского края и Новосибирской области относятся к ледниковому периоду: шел ледник, было много пресной воды, она скопилась в естественных углублениях, потом вода испарилась, но соль осталась, и озера стали соленые.

- По сути, даже из Байкала можно сделать соленое озеро. Сейчас его соленость  - 100 миллиграмм на литр, чтобы получилось соленое озеро величиной с Новосибирское водохранилище, Байкал нужно выпарить в 2 тысячи раз.

Ученые из Института биофизики СО РАН, конечно, не собираются издеваться над Байкалом. Соленых озер на планете примерно столько же, сколько и пресных, поэтому недостатка в объектах для изучения нет. Наблюдения сибирские ученые чаще всего проводят на озерах Шунет и Шира в Хакасии.

- Озеро Шунет интересно тем, что до глубины 5 метров у него соленость примерно 20 грамм на литр, а с глубины 5 метров резко возрастает до 60-70 грамм на литр, это в 2 раза солонее, чем море. Озеро Шира имеет примерно такие же свойства, с той лишь разницей, что граница пролегает на глубине 12-16 метров и не столь неподвижна.

Соленые озера, как и пресные, достаточно густо населены. Например, как раз на границе между верхним и нижним слоем, на глубине 5 метров, живут пурпурные серные бактерии. Откуда они там берутся?

- В обычных условиях все происходило бы так: с наступлением весны, начинают расти водоросли, их поедают рачки, которые потом умирают и оседают на дно, а там радостные бактерии перерабатывают мертвое органическое вещество, используя для этого кислород. Когда вода перемешивается, то нижние слои снова насыщаются кислородом, и  все хорошо. Если нет, как в озере Шунет и Шира, то на дне скапливается много сероводорода, и там развиваются бактерии, которые им питаются.

Помимо бактерий, в озерах в основном живут веслоногие рачки, коловратки, бокоплавы (гаммарусы). Последние – достаточно крупные животные (достигают в длину 1 см, тогда как рачки и коловратки – 1-2 мм), традиционно считалось, что они живут на дне.

- Обычно их относят к так называемым шредерам – поедателям мертвого органического вещества. Например, если в воду падает мертвая рыба, то она облепляется комком гаммарусов, и через несколько часов от нее ничего не остается кроме скелета. Но в Шира, например, бокоплавы не могут жить на дне из-за сероводорода, поэтому они приспособились и обитают в водной толще, на глубине 7-8 метров.

… А теперь вернемся к озеру Ниос в Африке. Мы уже знаем кое-что про структуру соленых озер и их обитателей и можем предположить, что в нем так же, как в озере Шунет, накапливались газы. Однако Ниос значительно крупнее, глубиной около 200 метров, соответственно, и газов там скопилось в разы больше. Из-за толчка грунта или оползня вода с высокой концентрацией углекислого газа и сероводорода была вытеснена на поверхность, а облако газа накрыло прибрежные территории, и люди просто задохнулись

- Существует мнение, что внезапные гибели живых существ  в океане тоже связаны с подобным явлением. В океане есть зоны с низким содержанием кислорода или полным его отсутствием, их площадь постоянно растет, из-за воздействия ветра происходит выход таких вод к побережью и рыба и все живое умирает.

Для того, чтобы предсказать, как будет изменяться уровень воды, при каких условиях будет перемешиваться озеро, необходимы регулярные наблюдения, чем и занимается Институт биофизики СО РАН на озерах Шунет и Шира.

- Возвращаясь к библейским городам, надо отметить, что Мертвое море тоже способно к таким режимам. Поэтому к землетрясению, и  возникшему в результате него пожару, добавилась еще и сероводород из озера. Такая версия обсуждается, хотя она, конечно, маловероятна.  

Юлия Позднякова