Освоение ресурсов мирового океана

Мировой океан-хранилище  огромного количества полезных ископаемых, биологических ресурсов, энергии и её носителей, первичного сырья для химической и фармацевтической  промышленности. Знания о ресурсах мирового океана показывают, что этот потенциал во многих отношениях сможет со временем заменить истощающиеся запасы ресурсов суши. Таким образом, дальнейшее исследование и освоение мирового океана способны существенно повлиять на состояние и перспективы решения ряда глобальных проблем.

Мировой океан, покрывающий 2/3 земной поверхности, - это огромный водный резервуар, масса воды в котором  составляет 1,4 килограмм или 1,4 миллиарда  кубических километров. Вода океана –  это 97 % всей воды на планете. Являясь  крупнейшим поставщиком пищевых  продуктов, Мировой океан дает, по различным оценкам, от 1/6 до ¼ всех белков животного происхождения, потребляемых населением планеты в пищу. Океан  и, особенно его прибрежной зоне, принадлежит  ведущая роль поддержания жизни  ни Земле. Ведь около 70 % кислорода, поступающего в атмосферу планеты, вырабатывается в процессе фотосинтеза планктоном (фитопланктоном). Сине-зеленые водоросли, обитающие в Мировом океане, служат гигантским фильтром, очищающем воду в процессе ее кругооборота. Он принимает  загрязненные речные и дождевые воды и путем испарения возвращает влагу на континент в виде чистых атмосферных осадков. В настоящее время Мировой океан как замкнутая экологическая система с трудом выдерживает во много раз усилившуюся антропогенную нагрузку, и создается реальная угроза его гибели. Поэтому глобальная проблема Мирового океана — это, прежде всего, проблема его выживания. Как сказал Тур Хейердал, «мертвый океан — мертвая планета». Вплоть до 70-х гг. прошлого века всю деятельность в Мировом океане осуществляли в соответствии с общепризнанным принципом свободы открытого моря, под которым понимаюсь все морское пространство за пределами территориальных вод, ширина которых составляла всего 3 морские мили. В XX в. ситуация в корне изменилась. Многие страны, прежде всего развивающиеся, в одностороннем порядке начали присваивать обширные прибрежные акватории до 200 (и даже более) морских миль от берега и распространять в их пределах свою юрисдикцию на отдельные виды морской деятельности, а некоторые страны даже объявили свой суверенитет над этими акваториями. К концу 70-х гг. о введении 200-мильных зон (их назвали экономическими зонами) объявили уже более 100 стран, в том числе и СССР. В 1982 г. III Конференция ООН по морскому праву, принявшая соответствующую Конвенцию, подвела правовую черту под различными видами морской деятельности. Океан был объявлен «общим наследием человечества». Были официально закреплены 200-мильные исключительные экономические зоны, перекрывшие 40% площади Мирового океана, где вся хозяйственная деятельность подпадала под юрисдикцию соответствующих государств. Шельфовые зоны (даже если они превосходят по ширине экономическую зону) также подпали под юрисдикцию этих государств. Дно остальной, глубоководной части океана, богатой железо-марганцевыми конкрециями, получило статус международного района, где вся хозяйственная деятельность должна осуществляться через специально созданный Международный орган поморскому дну (International Seabed Authority), который уже поделил глубоководные районы океана между крупнейшими державами мира; определенную часть дна получил и Советский Союз. В результате принцип свободы открытого моря прекратил свое существование. Сегодня это острейшая проблема, которая решается всем человечеством в масштабах всемирного хозяйства. Издавна Мировой океан служит транспортной артерией. Морской транспорт обеспечивает торгово-экономические связи, на него приходится более 60% мирового грузооборота. Во второй половине XX в. бурному развитию морского транспорта способствовали формирование очень большого географического разрыва между районами производства и потребления, увеличение зависимости экономически развитых стран от поставок сырья и топлива. Однако начиная с 80-х гг. рост грузооборота морского транспорта прекратился. В настоящее время морское торговое судоходство даст более 100 млрд долл. дохода в год. Мировой океан — кладезь природных ресурсов. Издавна человечество использовало его биологические ресурсы. В настоящее время морской рыболовный промысел дает продукции примерно на 60 млрд долл. в год. Основная часть мировой морской продукции — рыба (около 85%). В течение XX в. объемы вылова рыбы неуклонно росли. Исключение составляли годы Второй мировой войны и 70-е гг., когда дал о себе знать резкий перелов. Однако начиная с 80-х гг. рост объемов вылова восстановился. Сейчас они превышают 125 млн т в год. Следует отметить, что хотя в 80-х гг. темпы добычи морских биоресурсов были восстановлены, «качество» ресурсов заметно снизилось. Сегодня 90% рыбы и других морских продуктов добывается в шельфовых районах. Лидером мирового улова является Китай (около 37 млн т, но более половины его улова — пресноводная рыба). Далее идут Перу (около 10 млн т), Чили, Япония, США; Россия находится на 8-м месте (чуть более 4 млн т). Дальнейшего роста добычи рыбы не предвидится, так как это может привести к необратимому подрыву биоресурсов океана. Помимо биологических ресурсов Мировой океан обладает колоссальными минеральными богатствами. Среди них наиболее важны нефть и природный газ, добыча которых в последние десятилетия росла особо быстрыми темпами на шельфе Мирового океана; уже сегодня их добыча даст продукции более чем на 200 млрд долл. в год. При современном техническом уровне добыча нефти идет на глубинах до 500 м,т.е. уже за пределами континентального шельфа. Соответственно растет и себестоимость «морской» нефти, особенно в арктических широтах. Именно удорожанием «морской» нефти объясняется тот факт, что в последнее десятилетие темпы добычи нефти в океане несколько снизились. Океан также богат гидрохимическим сырьем, растворенным в водах океана: солями натрия, магния, кальция, калия, брома, йода и многих других элементов. Весьма ценными являются прибрежные россыпи тяжелых металлов, являющихся стратегическим сырьем. Другая нетронутая кладовая Мирового океана — молодые рифтовые зоны. В результате контакта с выходящим мантийным веществом вода нагревается до 50-60°С. соленость поднимается до 260%. В образовавшемся горячем рассоле содержатся ценнейшие металлы, на дне формируются сульфидные руды редких металлов, концентрация которых иногда в 10 раз больше, чем в железо-марганцевых конкрециях и уж тем более в «сухопутных» рудах. Мировой океан — колоссальный источник возобновляемых энергетических ресурсов, однако энергия океана пока в очень малой степени поставлена на службу человеку. В то же время использование энергии морских приливов, течений, волн, градиентов температуры почти не наносит вреда окружающей среде. Подавляющая часть энергии океана неуправляема. Неисчерпаемым источником энергии является термоядерный синтез с применением дейтерия — тяжелого водорода. Количество дейтерия, содержащегося в I л морской воды, может дать столько же энергии, сколько 120 л бензина.

Демографический аспект использования  океана

Результатом активного освоения ресурсов океана стало во много раз усилившееся  «демографическое давление» на океаническую среду. Население все в большей  степени смещается к прибрежной зоне. Так, в 100-километровой прибрежной полосе сейчас проживает порядка 2,5 млрд человек, т.е. почти половина населения Земли. А если к этой цифре добавить временных рекреантов, прибывающих со всего света, и пассажиров круизных лайнеров, то число «морских» жителей заметно увеличится. Причем площадь урбанизированных территорий в прибрежной зоне значительно больше, чем во внутренних районах, благодаря тому, что происходит глобальный процесс географического смешения отраслей промышленности к морю, в портовые районы, где формируются мощные пор- тово-промышленные комплексы. Только морской тур и з м (пляжное хозяйство, инфраструктура и круизный туризм) дает около 50 млрд долл. дохода, т.е. почти столько же, сколько дает морское рыболовство.

Оборонные и геополитические  аспекты использования океана

В настоящее время Мировой  океан рассматривается в качестве основного потенциального театра и  стартовой площадки военных действий. В отличие от малоподвижных ракет  наземного базирования оружие морского базирования обеспечивает максимальную мобильность с географической и  стратегической точек зрения. Известно, что только пять крупных морских  держав имеют на своих надводных  и подводных судах порядка 15 тыс. ядерных боезарядов, способных уничтожить все живое на Земле. Поэтому океан  превратился в важнейший центр  геополитических интересов большинства  стран мира. Здесь сталкиваются деятельность и, соответственно, интересы самых различных  стран мира: развитых и развивающихся, прибрежных и континентальных, островных, архипелажных и материковых, богатых ресурсами и бедных, сильно заселенных и малозаселенных и т.д.

Экологический аспект использования  океана

Мировой океан превратился  в своеобразный фокус, где сошлись  правовые, оборонные, геополитические, экономические, научно- технические, научно-исследовательские, демографические проблемы использования  его ресурсов и пространств, которые, вместе взятые, способствуют возникновению  еще одой крупнейшей глобальной проблемы современности — экологической. Океан — главный регулятор содержания основных биогенных элементов (кислорода и водорода) в атмосфере: океан — это фильтр, очищающий атмосферу от вредных продуктов природного и антропогенного происхождения; океан, кроме всего прочего — огромный аккумулятор и ассенизатор многих продуктов жизнедеятельности человека.

В некоторых акваториях, где  деятельность человека наиболее активна, океану стало трудно самоочищаться, поскольку его способность к  самоочищению не беспредельна. Увеличение объема поступающих в океан загрязняющих веществ может вызвать качественный скачок, который проявится в резком нарушении баланса океанической экосистемы, что приведет к неминуемой «гибели» океана. В свою очередь  «гибель» океана неминуемо влечет за собой гибель всего человечества.

Опреснение  воды.

Опреснение воды - способ её обработки с целью снижения концентрации растворённых солей до 1 г/л, при которой вода становится пригодной для питьевых и хозяйственных  целей. Во всём мире находится в эксплуатации около 1000 крупных стационарных опреснительных установок суммарной производительностью  около 1,8 млн. м³/сут пресной воды. Наиболее крупные из них имеют производительность 160 тыс. м³/сут.

Дефицит пресной  воды ощущается на территории более 40 стран, расположенных главным образом в засушливых областях и составляющих около 60% всей поверхности земной суши. В настоящее время более 13000 опреснительных установок во всем мире производят более 12 миллиардов галлонов воды в день, по данным Международной ассоциации деминерализации. С ожидаемым увеличением численности населения более 50% к 2050 году, процесс опреснения воды во всем мире должен увеличиться в 3 раза к 2020 году в соответствии с растущими потребностями человечества, согласно представленным данным официального доклада компании «LUX Research». Международный рынок опреснения воды будет увеличен в 9,5% в течение следующих 10 лет.

Стоимость воды

Хотя опреснение воды является одним из наиболее перспективных  решений для удовлетворения потребностей в питьевой воде мирового масштаба, критики говорят, что люди должны дважды подумать, прежде чем начать использование обширных океанических ресурсов в качестве источника питьевой воды.

Компания Food & Water Watch заявила о том, что опреснение воды является достаточно дорогим способом получения пресной воды, стоимость которого по меньшей мере в три раза выше, чем затраты на производство воды традиционными способами. Опреснение также требует значительных финансовых вложений для водо- и электроснабжения, чтобы выйти на уровень безубыточности, не говоря уже о высоких авансовых и текущих эксплуатационных расходах.

Американская ассоциация мембранных технологий подсчитала, что  стоимость существующих традиционных технологий получения воды составляет от 0,9 до 2,5 долларов за тысячу галлонов воды. В то время как стоимость  технологий по опреснению солоноватой  воды колеблется от 1,5 до 3 долларов за 1000 галлонов воды, а морской воды – от 3 до 8 долларов за аналогичный  объем воды. Учитывая растущий спрос на чистую питьевую воду, Ассоциация высказывает опасения относительно того, что частные компании в итоге будут контролировать большинство опреснительных объектов по всей стране.

Экологические риски

Экологи продолжают высказываться  против процесса опреснения воды, утверждая, что он наносит вред окружающей среде. Удаление соли из морской воды, приводит к образованию концентрированного шлама, т.н. рассола, который в два раза тяжелее соленой морской воды и содержит примеси, которые могут повлиять на морских обитателей при сбросе обратно в море. В случае удаления рассола на суше, он может просачиваться сквозь почву, проникая в подземные воды. Управление по защите окружающей среды в Соединенных Штатах установило, что огромное количество сооруженных опреснительных установок для обработки морской воды за год нанесло вред около 3,4 миллиардам рыб и другим представителям морской фауны и принесло убытки для рыболовной промышленности страны в размере 212,5 млн. долларов.  Заводы по опреснению также могут уничтожить около 90% планктона. Кроме того, опреснительные установки выделяют огромное количество выбросов углекислого газа, поскольку работают на ископаемых видах топлива. Исследовательская организация по охране побережья в Сан-Диего подсчитала, что завод, ежедневно производящий около 53 млн. галлонов воды будет потреблять вдвое больше количество воды для ее переработки и повторного использования. Ситуация кажется достаточно ироничной, поскольку создание подобных заводов по опреснению морской воды – это, казалось бы решение проблемы нехватки питьевой воды и выход из сложившейся кризисной ситуации, однако эксперты утверждают, что это может создать только более серьезную экологическую проблему, такую как изменение климата на планете.

Влияние на здоровье

Использование опресненной  воды также вызывает некоторые противоречивые мнения, относительно влияния процесса опреснения на здоровье. По словам председателя Института исследований в области развития и безопасности окружающей среды Тихоокеанского региона Петра Глейка, мембраны обратного осмоса способны удалить только 50% бора, который входит в химический состав морской воды. Избыток бора способен вызывать проблемы в репродуктивной системе, как людей, так и животных, а также приводить к нарушению деятельности желудочно-кишечного тракта.

Развитие процесса опреснения

Для решения проблем, связанных  с увеличением выброса углекислого  газа в атмосферу, что приводит к  парниковому эффекту, ведущие научные  университеты и компании по развитию водных ресурсов принялись за разработку углеродно-нейтральных опреснительных установок будущего, работающих от возобновляемых источников энергии. Одним из примеров таких установок является совместно разработанный компанией IBM и Центром науки и техники имени короля Саудовской Аравии Абдель Азиза проект опреснительного завода в Саудовской Аравии, который будет работать на солнечных батареях.

Между тем, исследователи  из Массачусетского технологического института и Южнокорейского университета науки и технологии разработали  микрочип, который может отражать соли от мембраны обратного осмоса.

Устройство оснащено специальной  технологией, способной производить  около 15 литров воды в час, что может  обеспечить питьевой водой небольшой  поселок.

Эксперты высказывают  свое мнение о том, что политики не дают точной оценки относительно наиболее экономически выгодных  и безопасных вариантов и предложений по опреснению морской воды.

В любом случае, решение  вопросов, связанных с нехваткой  пресной воды, которая вызывает серьезные  проблемы в засушливых регионах многих стран, является своевременным и  правильным.

Всемирная организация здравоохранения  прогнозирует, что к 2050 году почти  две трети населения планеты  столкнется с острой нехваткой пресной  воды. Тем не менее, проблема нехватки пресной воды может быть решена другими способами, а не с помощью опреснения. По данным Национального исследовательского управления, перераспределение воды может быть более эффективным и дешевым, чем опреснение. Многочисленные исследования поддерживают доклад Национального исследовательского управления,  предоставляя данные об эффективности программ,  которые предлагают широкие возможности для решения проблем водоснабжения по более низкой цене, при этом являясь более безопасными по сравнению с крупномасштабными опреснительными установками. По словам Буки Орена, председателя компании «Watec Israel» сохранение имеющихся водных ресурсов, а не разработка новых источников, является наиболее перспективным направлением, как с экологической, так и экономической точки зрения. Не следует воспринимать опреснение воды, как панацею для сохранения водных ресурсов. Каждый человек способен внести свой вклад в сохранение водных ресурсов, просто ежедневно экономя воду, используя ее по целевому назначению. Ответственность и обязательства со стороны человечества способны решить проблему «жажды» в планетарном масштабе.