«Огонёк»: За горючим льдом
Газовые гидраты — топливо будущего: их энергии, спрятанной в ледяные кристаллы, может хватить на века. Глубоководные аппараты "Мир" приступили к их поиску на дне Байкала. Что это сулит стране и чем это грозит озеру?
Село Большое Голоустное носит свое название не случайно. Устье одноименной речки из-за активной деятельности леспромхоза в советское время начисто лишилось растительности — лысые холмы в несколько ярусов спускаются прямо к Байкалу, создавая пейзаж наподобие марсианского. Жители надеются на новые веяния: пару лет назад Голоустное было объявлено зоной развития туристического бизнеса. На местах бывших делянок, где раньше добывали по 25 тонн березового сока за сезон, планируют строить отели и бизнес-центры, в сельской школе только-только начали преподавать основы турбизнеса, и вдруг — новая напасть! Именно здесь, где речка Голоустная впадает в Байкал, тысячелетиями принося в озеро останки животных и растений, обнаружены одни из крупнейших в мире залежей газогидратов — топлива будущего.
На дне
На позапрошлой неделе из базы в Большом Голоустном, созданной Фондом содействия сохранению озера Байкал, глубоководные обитаемые аппараты "Мир-1" и "Мир-2" отправились на погружение. Перед этим технику пришлось значительно облегчить — часть оборудования сняли и добавили особый материал, который увеличивает положительную плавучесть (иначе в пресной воде работать опасно). Одной из основных целей погружения было исследование залежей газогидратов. Результаты эхолокации показывали: искать нужно именно здесь.
Под водой, рассказывают ученые, на глубине 40 метров становится темно. В луче включенного прожектора идет снег. Белая крупа медленно перемещается вверх — это планктон. Когда "Миры" опускаются вниз, он идет вверх.
Планктон в переводе с греческого означает "блуждающий". Крохотные рачки, водоросли и простейшие организмы каждый день мигрируют вслед за солнцем в теплые прогретые слои, а за ними, как цыгане за табором, идут косяки рыб. В свете яркого электрического света они таращат глаза и пугливо шарахаются.
Пилот "Мира" Евгений Черняев стоит на коленях перед пультом управления, опустив руки в перчатки. В фильме про погружение видно, как механические манипуляторы, выведенные наружу, точно повторяют все действия пилота. Другие ученые с блокнотами на коленях наблюдают за происходящим через боковые иллюминаторы. Время от времени с потолка аппарата на головы акванавтов срываются холодные капли — скопившийся конденсат. Аппарат опускается в один из самых глубоких каньонов Байкала.
— Мы шли вдоль стены разлома, когда вдруг заметили, что из нее вырываются пузырьки,— рассказал "Огоньку" участник погружения Олег Хлыстов, руководитель лаборатории геологии Байкала Лимнологического института Сибирского отделения РАН.— Ковырнули манипулятором и вдруг увидели, что вся эта твердая глиняная порода пронизана прозрачно-белыми прожилками.
Достать образец газового гидрата с такой глубины не так просто. Пилоты "Миров" раз за разом раскачивают аппарат, чтобы с силой ударить манипуляторами по стене. Наконец, удается отломить довольно большой кусок и поместить его в приемник. Теперь его следует быстро поднять наверх — когда меняются окружающие условия, гидраты начинают распадаться.
Газогидраты представляют собой конгломерат воды и газа, чаще всего метана. При этом молекулы газа оказываются как бы впаянными в молекулы воды: это напоминает лед, только лед необычный — способный гореть на ладони и при этом не обжигать. Еще в середине XIX века исследователи из Императорского географического общества отмечали, что если найти подо льдом Байкала большой пузырь воздуха (на самом деле газа), сделать небольшое отверстие и поджечь — получится легкое, почти не дымящее пламя.
Но официально газогидраты открыли только в конце1970-х годов советские ученые: тогда в Западной Сибири нашли 30 залежей газогидратов промышленного значения. Это открытие — крупнейшее в геологии XX века. Сегодня доказано: мировые запасы газогидратов содержат больше углеводорода, чем все разведанные на сегодня запасы нефти и газа. Причем особенно привлекательна их возобновляемость.
Что касается природы этого энергоносителя, то газогидраты образуются в условиях высокого давления и низких температур. Это происходит, если на большой глубине газ выходит на поверхность. Кстати, именно кристаллы газовых гидратов, образующиеся в месте выхода природного газа (он сопутствует нефти), мешают перекрыть скважину в Мексиканском заливе.
По поводу байкальских запасов заведующий лабораторией гидрологии и гидрофизики Лимнологического института СО РАН Николай Гранин уверенно констатирует: "Объемы залежей газогидратов в Байкале ученые оценивают наравне с запасами Ковыктинского месторождения в Иркутской области, то есть 1 трлн кубометров метана".
Первые образцы байкальских газогидратов удалось получить в 2000 году российско-бельгийской экспедиции, которая работала без глубоководных аппаратов: пробы брали, опуская на дно специальные трубки, в которые набивался донный осадок. Ученые изучали особые подводные структуры — грязевые подводные вулканы. Эти причудливые сооружения высотой 20-30 метров и диаметром до километра образуются за счет того, что высокое давление выталкивает на поверхность древние породы. На локаторе бокового обзора было видно, как эти вулканы плюются древней грязью, перемешанной с водой и пузырьками газа. Подобные фонтаны прорезают воду на 25 метров.
— Уже вечером мы подняли на борт пластиковую трубку пробоподъемника и заметили: внутри что-то шипит,— вспоминает геолог Олег Хлыстов.— Потом трубка лопнула, и мы увидели под 40-сантиметровым слоем обычных осадков крупные кристаллы газогидратов размером 7 сантиметров. Это была победа.
Стакан воды
Ученые полагают, что газогидратный бум в мире начнется через 20-30 лет, когда легкодоступные запасы нефти и газа будут исчерпаны. В этой новой энергетической гонке вперед вырвутся те страны, которые к тому времени научатся добывать газовые гидраты со дна морей экономичным способом. А это задача совсем не из легких. К примеру, на дне того же Байкала газогидраты находятся во всех возможных состояниях: часть рассеяна по дну и покрыта тонким слоем осадков, часть впаяна в глиняные стены, часть располагается в склонах грязевых вулканов. Единственная проблема в том, что добывать промышленным способом газогидраты в Байкале нельзя.
Байкал уникален как единое целое. Когда несколько лет назад экологи решили узнать, насколько сильно загрязнено озеро, они были поражены его чистотой. Особенно чистой оказалась вода в ядре озера, которое начинается на глубине около 300 метров. Оказалось, что верхний слой воды в Байкале регулярно опускается на дно, практически минуя средний. Круговорот этих слоев занимает 10-11 лет, а в это время срединная вода оказывается почти не тронутой. Здесь живут и размножаются удивительные существа — рачки эпишура. Каждый рачок длиной полтора миллиметра за день процеживает через себя стакан воды, делая ее кристально чистой. Если в этой уникальной экосистеме начнется добыча полезных ископаемых, она будет разрушена. Поэтому ученые не устают повторять, что Байкал — это природная лаборатория, а не промышленный бассейн и здесь можно проводить только пилотные эксперименты. За этим сюда и едут люди со всего мира. В ближайшее время село Большое Голоустное, например, намерены посетить президент Монголии Элбэгдорж, знаменитый режиссер и поклонник "Миров" Джеймс Кэмерон, а также не менее знаменитые покорители Марианской впадины гидронавты Дон Уолш и Сильвия Эрл.
В конце дня "Миры" благополучно возвращаются на базу. Ученые говорят, что там, на глубине, время совершенно останавливается и положенные 12 часов пролетают на одном дыхании. В селе Большое Голоустное звонят колокола. Никольскую церковь смогли отстоять в советское время, правда, большевики порубили на щепки икону Николая Угодника. Говорят, что после этого видели босого старика, который шел прочь по байкальским водам, унося с собой, как считают местные жители, мир и благополучие. Пока никто не видел, чтобы он вернулся обратно.
Село Большое Голоустное носит свое название не случайно. Устье одноименной речки из-за активной деятельности леспромхоза в советское время начисто лишилось растительности — лысые холмы в несколько ярусов спускаются прямо к Байкалу, создавая пейзаж наподобие марсианского. Жители надеются на новые веяния: пару лет назад Голоустное было объявлено зоной развития туристического бизнеса. На местах бывших делянок, где раньше добывали по 25 тонн березового сока за сезон, планируют строить отели и бизнес-центры, в сельской школе только-только начали преподавать основы турбизнеса, и вдруг — новая напасть! Именно здесь, где речка Голоустная впадает в Байкал, тысячелетиями принося в озеро останки животных и растений, обнаружены одни из крупнейших в мире залежей газогидратов — топлива будущего.
На дне
На позапрошлой неделе из базы в Большом Голоустном, созданной Фондом содействия сохранению озера Байкал, глубоководные обитаемые аппараты "Мир-1" и "Мир-2" отправились на погружение. Перед этим технику пришлось значительно облегчить — часть оборудования сняли и добавили особый материал, который увеличивает положительную плавучесть (иначе в пресной воде работать опасно). Одной из основных целей погружения было исследование залежей газогидратов. Результаты эхолокации показывали: искать нужно именно здесь.
Под водой, рассказывают ученые, на глубине 40 метров становится темно. В луче включенного прожектора идет снег. Белая крупа медленно перемещается вверх — это планктон. Когда "Миры" опускаются вниз, он идет вверх.
Планктон в переводе с греческого означает "блуждающий". Крохотные рачки, водоросли и простейшие организмы каждый день мигрируют вслед за солнцем в теплые прогретые слои, а за ними, как цыгане за табором, идут косяки рыб. В свете яркого электрического света они таращат глаза и пугливо шарахаются.
Пилот "Мира" Евгений Черняев стоит на коленях перед пультом управления, опустив руки в перчатки. В фильме про погружение видно, как механические манипуляторы, выведенные наружу, точно повторяют все действия пилота. Другие ученые с блокнотами на коленях наблюдают за происходящим через боковые иллюминаторы. Время от времени с потолка аппарата на головы акванавтов срываются холодные капли — скопившийся конденсат. Аппарат опускается в один из самых глубоких каньонов Байкала.
— Мы шли вдоль стены разлома, когда вдруг заметили, что из нее вырываются пузырьки,— рассказал "Огоньку" участник погружения Олег Хлыстов, руководитель лаборатории геологии Байкала Лимнологического института Сибирского отделения РАН.— Ковырнули манипулятором и вдруг увидели, что вся эта твердая глиняная порода пронизана прозрачно-белыми прожилками.
Достать образец газового гидрата с такой глубины не так просто. Пилоты "Миров" раз за разом раскачивают аппарат, чтобы с силой ударить манипуляторами по стене. Наконец, удается отломить довольно большой кусок и поместить его в приемник. Теперь его следует быстро поднять наверх — когда меняются окружающие условия, гидраты начинают распадаться.
Газогидраты представляют собой конгломерат воды и газа, чаще всего метана. При этом молекулы газа оказываются как бы впаянными в молекулы воды: это напоминает лед, только лед необычный — способный гореть на ладони и при этом не обжигать. Еще в середине XIX века исследователи из Императорского географического общества отмечали, что если найти подо льдом Байкала большой пузырь воздуха (на самом деле газа), сделать небольшое отверстие и поджечь — получится легкое, почти не дымящее пламя.
Но официально газогидраты открыли только в конце1970-х годов советские ученые: тогда в Западной Сибири нашли 30 залежей газогидратов промышленного значения. Это открытие — крупнейшее в геологии XX века. Сегодня доказано: мировые запасы газогидратов содержат больше углеводорода, чем все разведанные на сегодня запасы нефти и газа. Причем особенно привлекательна их возобновляемость.
Что касается природы этого энергоносителя, то газогидраты образуются в условиях высокого давления и низких температур. Это происходит, если на большой глубине газ выходит на поверхность. Кстати, именно кристаллы газовых гидратов, образующиеся в месте выхода природного газа (он сопутствует нефти), мешают перекрыть скважину в Мексиканском заливе.
По поводу байкальских запасов заведующий лабораторией гидрологии и гидрофизики Лимнологического института СО РАН Николай Гранин уверенно констатирует: "Объемы залежей газогидратов в Байкале ученые оценивают наравне с запасами Ковыктинского месторождения в Иркутской области, то есть 1 трлн кубометров метана".
Первые образцы байкальских газогидратов удалось получить в 2000 году российско-бельгийской экспедиции, которая работала без глубоководных аппаратов: пробы брали, опуская на дно специальные трубки, в которые набивался донный осадок. Ученые изучали особые подводные структуры — грязевые подводные вулканы. Эти причудливые сооружения высотой 20-30 метров и диаметром до километра образуются за счет того, что высокое давление выталкивает на поверхность древние породы. На локаторе бокового обзора было видно, как эти вулканы плюются древней грязью, перемешанной с водой и пузырьками газа. Подобные фонтаны прорезают воду на 25 метров.
— Уже вечером мы подняли на борт пластиковую трубку пробоподъемника и заметили: внутри что-то шипит,— вспоминает геолог Олег Хлыстов.— Потом трубка лопнула, и мы увидели под 40-сантиметровым слоем обычных осадков крупные кристаллы газогидратов размером 7 сантиметров. Это была победа.
Стакан воды
Ученые полагают, что газогидратный бум в мире начнется через 20-30 лет, когда легкодоступные запасы нефти и газа будут исчерпаны. В этой новой энергетической гонке вперед вырвутся те страны, которые к тому времени научатся добывать газовые гидраты со дна морей экономичным способом. А это задача совсем не из легких. К примеру, на дне того же Байкала газогидраты находятся во всех возможных состояниях: часть рассеяна по дну и покрыта тонким слоем осадков, часть впаяна в глиняные стены, часть располагается в склонах грязевых вулканов. Единственная проблема в том, что добывать промышленным способом газогидраты в Байкале нельзя.
Байкал уникален как единое целое. Когда несколько лет назад экологи решили узнать, насколько сильно загрязнено озеро, они были поражены его чистотой. Особенно чистой оказалась вода в ядре озера, которое начинается на глубине около 300 метров. Оказалось, что верхний слой воды в Байкале регулярно опускается на дно, практически минуя средний. Круговорот этих слоев занимает 10-11 лет, а в это время срединная вода оказывается почти не тронутой. Здесь живут и размножаются удивительные существа — рачки эпишура. Каждый рачок длиной полтора миллиметра за день процеживает через себя стакан воды, делая ее кристально чистой. Если в этой уникальной экосистеме начнется добыча полезных ископаемых, она будет разрушена. Поэтому ученые не устают повторять, что Байкал — это природная лаборатория, а не промышленный бассейн и здесь можно проводить только пилотные эксперименты. За этим сюда и едут люди со всего мира. В ближайшее время село Большое Голоустное, например, намерены посетить президент Монголии Элбэгдорж, знаменитый режиссер и поклонник "Миров" Джеймс Кэмерон, а также не менее знаменитые покорители Марианской впадины гидронавты Дон Уолш и Сильвия Эрл.
В конце дня "Миры" благополучно возвращаются на базу. Ученые говорят, что там, на глубине, время совершенно останавливается и положенные 12 часов пролетают на одном дыхании. В селе Большое Голоустное звонят колокола. Никольскую церковь смогли отстоять в советское время, правда, большевики порубили на щепки икону Николая Угодника. Говорят, что после этого видели босого старика, который шел прочь по байкальским водам, унося с собой, как считают местные жители, мир и благополучие. Пока никто не видел, чтобы он вернулся обратно.