Черное море – доброе или злое?

Доброе и ласковое, у которого отдыхают и набираются сил миллионы россиян. Это и шесть тысяч прекрасных полотен Айвазовского, и картины художника Киселева. Здесь и «шаланды, полные кефали», и камбала с барабулей, и такие шедевры природы, как скала Киселева.
Море злое и коварное, когда напоминает мифический ящик Пандоры, полный нерешенных проблем экологии, гидрологии, берегозащиты. Возникают новые проблемы, которые иногда ставят жителей на грань выживания. Море мстит нам за потребительские амбиции и небрежность в использовании природных благ. Исчезает рыба, выходят смерчи на сушу, шторм в Сочи нанес многомиллионные убытки строителям олимпийского комплекса. Реки пугают нас разрушительными паводками. Всех бед и несчастий не перечислить. Остановлюсь на некоторых из них.
1. Разрывные течения у мелководных пляжей Анапы и Новомихайловки, от которых погибают пловцы.
2. Тягун в Туапсинском порту, в поти и Батуми.
3. Смыв пляжевых отложений в курортных зонах.
4. Сероводородное заражение девяноста процентов объема Черного моря.
5. Угроза техногенных экологических катастроф.

Разрывные течения
Новомихайловский и Анапский песчаные пляжи давно известны, как опасные для купальщиков. Еще до появления оздоровительного комплекса «Орленок» пловцов иногда подхватывало течение и уносило в открытое море. Природа этого явления хорошо изучена. Ветер с моря нагоняет воду к берегу. Возникает её переизбыток, с трудом удерживаемый натиском ветра. При его малейшем ослаблении избыточная масса воды устремляется от берега на глубину. На песчаном дне стремительный поток разрывного течения промывает ложбину.
В Анапе разрывные течения окрестили тягуном, внося неразбериху в научную терминологию.
Там, где эпизодически возникают подобные явления, необходимо инструктировать приезжающих на отдых, чтобы не тратили силы на преодоление уносящего их течения, а плыли вдоль берега наискосок, пока не окажутся в спокойной воде.

Тягун
Тягун – опасное явление, присущее как российским портам, так и зарубежным. Возникает он при штормовом волнении пять баллов и более. У причалов Туапсинского порта стоящие под погрузкой танкеры наваливаются на причалы, а при обратном движении швартовые канаты натягиваются и даже обрываются. Во избежание аварий суда уходят на внешний рейд, где и пережидают шторм. Еще со времен основания Туапсинского порта он никогда не служил надежным убежищем для крупнотоннажных кораблей.
В нашей стране теорией тягуна занимался академик Ю.М.Крылов и другие ученые, но вразумительного ответа от них мы до сих пор не получили. У меня есть свое довольно простое объяснение Туапсинского тягуна.
Штормовое волнение неоднородно по своей сути, слагается из многих гармоник. Более крупная волна движется быстрее, догоняет волну помельче. При их слиянии гребень вспучивается еще выше. Крупная волна вырывается из объятий малой и догоняет следующую.
В обиходе, когда крупные волны в группах чередуются с более мелкими, их называют девятым валом. Здесь нужно отдать должное народной мудрости. Прежде чем столкнуть лодку в прибой, рыбак сначала пропускает самую высокую волну, отсчитывает четыре волны поменьше и лишь тогда отчаливает.
Скрытые от глаз наблюдателя длинопериодные волны высотой 20 – 40 см, длиной 500 – 1200 м и периодом от 60 до 200 с проникают на акваторию порта в виде замедленного подъема и падения уровня воды. Течений, как таковых, во время тягуна в порту может и не возникнуть. На профиле (рис. 2) длинная волна изображается пологой синусоидой или трахоидой, огибающей группы штормовых волн высотой 3,5 – 6,5 м и длиной от 70 до 150 м, иногда больше, с периодами 7-15 секунд. Если в одном конце акватории порта медленно проходит подошва волны, то у причала будет ее гребень, и наоборот.
На приведенной иллюстрации (рис.3) перекос уровня в 40 см дает уклон поверхности воды на участке длиной 400 м около 0,002 или 2 промилле, что соответствует синусу или тангенсу угла 6-7 дуговых минут. Пришвартованное судно начинает медленно двигаться по наклонной поверхности воды. Если его водоизмещение 40 тыс. тонн, натяжение на швартовый канат или давление на причал по приближенным оценкам будет 40000т х 0,002 = 80 тонн. При водоизмещении 100 тыс. тонн получается двести тонн. В расчет не принимается инерция движущегося судна, хотя этот фактор весьма значителен. Обшивка танкера при наваливании на причал может получить вмятины или порваться, как папиросная бумага со всеми вытекающими нефтепродуктами.
Резонансных явлений, на которые делают упор ученые, здесь не происходит или они слабо выражены, поскольку акватория порта открыта. А вот сейшевые колебания уровня воды, которые они пытаются за уши притянуть в Туапсинский порт, присущи замкнутым обширным водоемам вроде озера Байкал или Ладога.
Разгадка механизма Туапсинского тягуна была нами найдена у северных берегов Охотского моря, изучению которого было отдано 30 лет. Площадь его в четыре раза превышает размеры Черного моря. На этой природной модели «тягун» соизмерим по периоду с полусуточными приливами около 12 час. Полупериод составляет чуть более 6 час. Высота прилива у Охотска и Магадана 5 – 6 м, в Гижигинской губе более 13 м. В полную воду прилива у Охотска лед начинает дрейфовать по наклонной водной поверхности в открытое море, а через 6 часов он возвращается к берегу – увеличенная копия туапсинского тягуна. Механизм довольно прост, имеет статическую природу без головоломных математических вывертов.
Защититься от тягуна довольно сложно, хотя у нас имеются некоторые мысли на этот счет. А пока сухогрузы и танкеры вынуждены спасаться на внешнем рейде.

Смыв пляжевых отложений курортной зоны
С 1922 по 1962 годы объем пляжевых отложений на участке Туапсе – Адлер уменьшился на 6,6 млн кубометров. Причин отрицательного баланса наносов несколько: истирание галечника волнами; массовое изъятие для строительных нужд; обеднение питающих провинций. Поступление речного аллювия за 60-70 лет уменьшилось вдвое. Активные клифы стали недоступны для морских волн из-за техногенных мероприятий, блокируются железной дорогой; местнические тенденции отдельных здравниц в вопросах берегозащиты. Проблема требует комплексных научно обоснованных мероприятий по сохранению пляжей на участке от Геленджика до Адлера.
Наилучшая защита берега от морской эрозии – создание пляжей полного профиля, имеющих в верхней части штормовой вал наносов и насыщенные гравием береговой и подводный склоны. Без непрерывной искусственной подпитки пляжей сохранить их не удастся.

Сероводород
Сероводородом заражено 90% объема Черного моря, что составляет свыше миллиарда тонн. Такого протухшего моря в мире больше нет. Есть несколько гипотез этого феноменального явления. Это и проникновение по разломам земной коры, и биологическое загрязнение на протяжении 15 тысяч лет, когда совершенно пресное море соединилось проливами с океаном.
Энергетический потенциал Черного моря неисчерпаем, если человечество решит использовать водород, как экологически чистое топливо. Экономически оправданных способов извлечения водорода из морской воды еще не найдено. Работы в этом направлении уже ведутся.
Сероводородный потенциал Черного моря достаточен, чтобы при его взрыве вернуть Землю в архейскую эру на 4 млрд лет назад. Способа взорвать эту бомбу еще не придумали, но дурное дело не хитрое. Ядерный взрыв мог бы этому поспособствовать. Во всяком случае, выброс зараженных вод на поверхность привел бы к отселению людей от морского берега на десятки и сотни километров. Газ очень ядовит. Глубина залегания отравленных вод 160-200 метров. В северо-западной части моря имеются очаги сероводорода на глубине 15-20 метров, все живое у таких очагов гибнет. Это не глубинный сероводород, а образовавшийся при разложении биогенных веществ, поступающих в море из Днепро-Бугского лимана и других рек.
Во время Ялтинского землетрясения были отмечены выбросы горючих газов из глубин моря. По всему горизонту видны были сполохи до самых небес. Помогла море поджечь не синица, а грозовые разряды. Вокруг этого явления существует много спекуляций, в том числе о возможном возгорании сероводорода в катастрофических объемах. Этого утверждать пока нельзя. Вспыхнул, скорее всего, метан, скопившийся в илистых отложениях северо-западной части Черного моря и выброшенный на поверхность подземными толчками. Через какие-нибудь 60-80 миллионов лет илистые отложения превратятся в горную осадочную породу алевролит, а метан будет в нем законсервирован. Будет поджидать шахтеров далекого будущего, если мы сами не разбудим это лихо.

Угроза техногенных экологических катастроф
Подводное бурение на нефть в Черном море поставит жирную точку на курортном бизнесе. Какими бы экологически чистыми не представлялись технологии подводной нефтедобычи, на грех мастера нет. Примером тому служит катастрофа в Мексиканском заливе, аварии на танкерном флоте, крупнейшая из которых была у берегов Аляски.
Подводные газопроводы в Балтийском море грязнее эту маркизову лужу не сделают. А вот на Черном море подводный взрыв газовой трубы может привести к выбросу на поверхность сероводорода в количествах, превышающих ПДК в десятки и сотни раз. Что уж там говорить о курортниках, тут и закаленные угольной пылью туапсинцы взвоют и побегут спасаться за Индюк или еще дальше.
Катастрофа более мелкого масштаба уже идет в замедленном темпе – это глубоководный сброс бытовых и промышленных стоков. Сбрасывать на глубины 200 метров, поближе к безжизненному сероводороду, у нас пороху не достанет. А сброс неочищенных вод на глубину 60 м уже сейчас приводит к гибели нерестилищ камбалы и прочей фауны.
Балкерный терминал в Туапсинском порту пока не дает оснований рвать на себе волосы. Подождем, пока они сами от фосфатов повыпадают.
Итак, ящик Пандоры мы открыли. Гефест или Гермес, уже не помню, создали эту красавицу по заказу Зевса из грязи и воды. Подарили ящик и велели не открывать его ни в коем случае. Но женское любопытство победило, открыла красавица ящик и напустила на людей все беды и несчастья. На дне ящика осталась маленькая надежда. Так не будем терять надежду на то, человеческий разум возобладает над алчностью, сохранит природу и наше Черное море в первозданной чистоте и красоте.
В.Д.Кравцов, доцент КубГТУ