Вселенная океана. Как устроена стихия, которая формирует нашу планету - Хелен Черски
Местные жители чаще всего называют всю прибрежную зону аббревиатурой OTEC. На самом деле пилотная электростанция – лишь часть проекта. Сегодня этот район посреди лавового плато, образовавшегося в результате извержения вулкана Хуалалаи в 1801 году, превращен в инкубатор для малого бизнеса. Главный плюс для предпринимателей – возможность пользоваться «океанским водопроводом». Мы объезжаем черную скалистую местность на машине Кита, и я поражаюсь многообразию стартапов, обосновавшихся в этих невзрачных строениях. Вот, например, огромные бассейны, в которых разводят спирулину: океанская вода разной температуры позволяет нагревать или охлаждать их по мере надобности. А вон там, показывает мне Кит, выращивают 50–60 % всего маточного стада белоногой креветки (Litopenaeus vannamei), одного из главных «хитов» мировой аквакультуры. По соседству разводят абалонов (они же морские ушки). Этих моллюсков высоко ценят шеф-повара самых разных стран. Дальше – опять водоросли, а еще станция для производства водорода, ферма по культивированию тихоокеанского гребешка и центр реабилитации тюленей-монахов. Вдобавок ко всему океанская вода используется для кондиционирования воздуха в офисах NELHA. Пресная вода из обычного водопровода охлаждается посредством холодной соленой воды, после чего распределяется по зданиям при помощи солнечной энергии. Я, признаться, не сторонник повального увлечения кондиционерами, но тут и возразить нечего.
NELHA – всего лишь небольшой демонстрационный проект, и данный способ извлечения энергии, конечно, не позволит решить глобальные энергетические проблемы. И все же он убедительно доказывает, что нагретая – даже не обязательно горячая, а всего лишь теплая – вода может аккумулировать колоссальную энергию. Правда, чтобы воспользоваться этим потенциалом, человечеству придется поломать голову, но это не отменяет того факта, что Мировой океан является гигантским тепловым хранилищем. Даже незначительное повышение температуры дает огромный запас теплоты, так что именно температура есть главный индикатор накопленной в воде энергии. Другой важный факт: тепловая энергия распределена по земному шару неравномерно. Чтобы лучше представить себе эти потоки и оценить их значение для нашей планеты, зададимся вопросом: откуда берется тепловая энергия и почему она в итоге концентрируется в строго определенных местах?
Откуда берется тепло?
Началом всему служит одна-единственная звезда. Когда мы рассматриваем Солнечную систему во всей ее приятной наглядности, наше внимание может легко переключиться на другие планеты, с которыми мы делим наше светило. Эти космические странники в образе семи гигантских сфер – такие таинственные и разные, такие недоступные – пленяют наше воображение. Однако именно в центральной звезде сосредоточена основная часть (около 99,86 %) общей массы Солнечной системы. Кто-то скажет: зато на планеты приходится 99 % разнообразия. Пусть так, но главное, что вся наша система – это, по сути, один массивный ядерный реактор, для которого обращающиеся вокруг тела́ – не более чем приставшие пылинки. В недрах Солнца очень высокие температуры и давления, настолько высокие, что происходит превращение атомов водорода в атомы гелия. В результате каждую секунду в энергию преобразуется 4 миллиона тонн вещества. Вырабатываемая таким образом энергия «бродит» внутри Солнца и лишь через десятки тысяч лет достигает поверхности. Наконец, освободившись от оков солнечной плазмы, она изливается во вселенную. Излучение – инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое – идет от раскаленного золотого шара по всем направлениям. При этом Земли достигает лишь крохотная часть, составляющая менее одной миллиардной доли общего потока. Законы физики превращают эту энергию в важнейшую «валюту» нашей планеты, устанавливающую твердые «бюджетные ограничения» для всех протекающих на ней процессов[10].
Как оно и бывает со всяким бюджетом, вся эта лучистая энергия – солнечная радиация – сообразно обстоятельствам разбивается на отдельные «статьи». Треть сразу же отражается назад в космическое пространство. Небольшая часть задерживается атмосферой. Приблизительно две трети доходит до поверхности нашей планеты и в тех местах, где эта поверхность покрыта морем, соприкасается наконец с Мировым океаном.
Достижение поверхности, правда, еще не гарантирует проникновения: законы физики, как зоркие привратники, производят сортировку лучей на основании строжайших критериев. Представьте, что вы пришли к океану полюбоваться восходом. В безветренную погоду водная гладь подобна зеркалу, и можно наблюдать почти идеальное отражение янтарного зарева. Дело в том, что когда свет падает на поверхность воды под небольшим углом, океан действительно работает как зеркало и весь свет отражается обратно в небо (ну, или в объектив фотокамеры, которую вы держите наготове в надежде на суперкадр). Когда же день вступает в свои права и угол между солнцем и водной поверхностью увеличивается, у света появляется шанс проскользнуть под воду. Идеальное место, чтобы оценить влияние солнечного света на океан, – тропики. В разгар дня небесные лучи около экватора падают почти отвесно, а значит, свет с максимальной вероятностью проникает в толщу воды. И если вы находитесь где-то у побережья, то можете рассчитывать на незабываемое зрелище: хорошо освещенный коралловый риф.
Здоровый коралловый риф – одна из самых удивительных и богатых по биоразнообразию экосистем на планете. Кораллы уже сами по себе образуют причудливый ландшафт: красочные гроздевидные напластования, массивные бугристые наросты, тоненькие веерные пластины, ветвящиеся «оленьи рожки»… И весь этот мир полнится жизнью. Снуют многоцветные рыбы-попугаи, не забывая время от времени отщипнуть кусочек коралла. В темных расщелинах прячутся рыжеватые рыбы-белки, с опаской выглядывая из своего убежища. Нарядные рыбы-бабочки патрулируют свой участок, готовые при малейшем посягательстве броситься на защиту территории[11]. Водятся тут и голожаберные, а также черви, креветки, двустворчатые моллюски, губки и многие другие – таково пестрое население этого кипучего подводного мегаполиса. Вблизи поверхности кажется, что в океане бесконечно много солнца и оно щедро освещает все полоски,
Ознакомительная версия. Доступно 27 из 133 стр.