_ПРИРОДА_
1998

Новости науки
Новые книги
Заметки
Хроника

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]


Новости науки

Сейсмология

В Лесото ждут "искусственного" землетрясения

На территории королевства Лесото (Южная Африка) находятся истоки крупнейшей в этом регионе реки - Оранжевой, впадающей в Атлантический океан. В целях снабжения ЮАР водой здесь создается самая крупная на континенте система из четырех водохранилищ, строительство которых обойдется в 8 млрд долл. Первое из них - водохранилище Каце - уже заполняется водами р.Оранжевой. Оно предназначено для нужд промышленных центров - Претории и Иоганнесбурга. Проектная глубина водохранилища у плотины достигнет 185 м.

Уже через несколько недель после начала заполнения, в октябре 1995 г., в районе водохранилища начались подземные толчки - признаки наведенного землетрясения. Наблюдения под руководством Г.Гибсона (G.Gibson; директор Центра сейсмологических исследований при Мельбурнском Королевском технологическом институте, Австралия) подтвердили причинно-следственную связь между образованием водохранилища и землетрясениями. Причем после каждого значительного дождя подземные толчки учащаются.

В феврале 1997 г. население соседней с водохранилищем деревни Мапеленг бежало, когда на ее территории внезапно образовался разлом протяженностью 1.5 км и шириной до 7 см. Обследования, выполненные сейсмологом К.Хартнади (C.Hartnady; геологический факультет Кейптаунского университета, ЮАР), показали, что последствия тех изменений, которые происходят в нагрузке земной коры, могут быть еще более значительными. Его коллега по университету геодезист Ч.Мерри (C.Merry) рассчитал, что 2 млрд т. воды, которым предстоит здесь скопиться, продавят ложе водохранилища на 10 см, что чревато новыми, более сильными землетрясениями.

Такого рода наведенная сейсмичность известна специалистам уже несколько десятилетий. Наиболее очевидный тому пример - разразившееся в 1967 г. землетрясение с магнитудой 6.5 по шкале Рихтера в районе Бомбея (Индия), не считавшегося сейсмоактивной зоной. Оно было вызвано заполнением только что построенного водохранилища Койна. В результате плотина обрушилась и вал воды привел к гибели 177 человек.

В Лесото в 1988 г. была выполнена предварительная сейсмическая съемка и по ее результатам сделано заключение: "Серьезных толчков строительство вызвать не сможет". По мнению Хартнади, в Лесото ныне не исключено землетрясение магнитудой более 7, что стало бы катастрофой.

New Scientist. 1997. V.153. № 2071. P.8 (Великобритания).


Океанология

Кристаллогидраты метана в донных осадках Атлантики

Органические остатки донных отложений, разлагаясь, образуют газообразные углеводороды, в основном метан, который скапливается в больших количествах в расщелинах дна. При низких температурах и высоком давлении, что соответствует условиям больших морских глубин, газообразные углеводороды могут образовывать с водой твердые стабильные гидраты. Таким образом, в Атлантике метан может находиться как в свободном виде, так и в виде газогидратов.

Масса скопившихся в осадках газогидратов оценивается в десятки гигатонн. Точное знание этой величины важно не только потому, что метан используется как энергоноситель, но и для оценки возможного изменения климата в случае разрушения газогидратов и выхода метана в атмосферу.

Одной из задач 164-го рейса бурового судна "ДЖОЙДЕС Резолюшн" была оценка состояния углеводородов in situ и общего количества газа в осадочном чехле в районе хребта Блэйк1. Для этого использовалась специальная система отбора проб: с помощью особого приспособления образец объемом 1320 см3 поднимали на поверхность, сохранив его фазовое и агрегатное состояние. Химическим анализом определяли состав газа (98.5% - метан, 1.5% - в основном CO2), а по выделенному объему газа рассчитывали концентрацию в пробах (малые количества газа, остающиеся в образце, при расчетах не учитывали). Найденные концентрации сравнивали с хорошо известными величинами для насыщенных растворов метана и его газогидратов в условиях (соленость, температура, давление), соответствующих условиям пробуренных скважин.

В итоге получена картина распределения метана ниже уровня дна: в виде гидратов он находится на глубинах от 190 до 450 м, тогда как свободный газообразный метан в виде пузырьков - на глубине свыше 450 м. Общее его количество (в виде газогидратов и в свободном виде - растворенный метан и пузырьки газа) оценено с учетом того, что протяженность газосодержащей зоны в районе хребта Блэйк составляет, по сейсмическим измерениям, 26 тыс. км2. В пересчете на углерод общие запасы метана в этом районе оценены в 35 Гт. Это приблизительно 7% всего углерода, содержащегося в биоте Земли. Полученные ранее сейсмические данные показывают величину 40 Гт для площади 100 тыс. км2, т.е. в три раза меньшую, что, по-видимому, связано с недоучетом метана в газогидратах.

Nature. 30 January 1997. V.385. P.426 - 428 (Великобритания).


Экология

Хлорорганика в сибирских реках

В июне 1997 г. в Тромсе (Норвегия) состоялся международный семинар "Состояние природной среды в Арктике", в котором приняли участие экологи восьми стран, имеющих выход к Северному Ледовитому океану. В докладе, представленном международной группой специалистов, возглавляемой канадским ученым Д.Стоуном (D.Stone), отмечается, что сибирские реки несут в океан большее количество токсичных веществ, чем все реки Северной Америки и Скандинавии, вместе взятые. Например, количество полихлорбифенилов и пестицидов типа ДДТ превышает поступления от всех остальных их источников в сотни раз. По данным Д.Мюра (D.Muir; Институт по изучению пресных вод, Виннипег, Канада), содержание хлорорганических веществ в Оби, Енисее и Печоре выше, чем в реках индустриальных районов Западной Европы и Северной Америки. Высока загрязненность сибирских рек и полихлорциклогексанами (в основном пестицидом линданом).

Хотя производство ДДТ было прекращено в Советском Союзе, старые его запасы все еще используются в Сибири для борьбы с кровососущими насекомыми, о чем сообщил С.Беликов (Всероссийский научно-исследовательский институт охраны природы и заповедного дела, Москва). Л.Алексеева (Росгидромет, Обнинск) оценивает количество ДДТ, ежегодно поступающее в океан с водами Оби и Енисея, примерно в 50 т.

В Енисейском заливе, Карском и Баренцевом морях содержание ДДТ и полихлорбифенилов приблизительно в 10 раз выше, чем в водах, омывающих север Канады (по данным канадских специалистов, концентрация полихлорбифенилов у берегов Сибири достигает 15 нг на 1 л). Эти вещества, вероятно, попадают в воду с сухопутных объектов или с борта судов, где они входят в состав электроизоляционного оборудования.

Из доклада С. де Вит (S. de Vit; Институт прикладных исследований природной среды, Стокгольм, Швеция), посвященного результатам измерения концентрации токсичных веществ в теле полярных морских тюленей, дельфинов, китов, чаек, песцов и белых медведей, следует, например, что в ворвани нерп, населяющих Карское море, содержание полихлорбифенилов достигает 3400 нг на грамм тканей. По всей видимости, наличие этих же веществ в молоке медведиц вызывает высокую смертность медвежат на островах архипелага Шпицберген.

New Scientist. 1997. V.154. № 2085. P.4 (Великобритания).


Медицина. Демография

Долгожительство женщин - поведение или физиология?

Всюду в мире продолжительность жизни женщин больше, чем мужчин. В 1995 г. среди людей, достигших 60-летнего возраста, насчитывалось 302 млн женщин и только 247 млн мужчин. В странах Африки, расположенных вблизи Сахары, где продолжительность жизни наиболее низкая, женщины доживают до 52 лет, мужчины - до 49. Этот разрыв увеличивается в странах с высокой продолжительностью жизни: в Японии, например, мужчины и женщины живут соответственно 77 и 83 года.

Мужчины в любом возрасте умирают чаще, чем женщины. Исключение составляет смертность женщин слаборазвитых стран в возрасте, связанном с их воспроизводящей функцией, причем главные причины смерти в этих случаях - болезненное течение беременности, осложненные роды, аборты и особенности социального статуса, снижающие как доступность медицинских услуг, так и общее качество их жизни.

По данным ВОЗ, женщины болеют не меньше мужчин, но чаще выздоравливают. Более высокая смертность среди мужского населения во многом объясняется мужским стилем поведения и их общественным положением. На продолжительности жизни мужчин отражаются дорожно-транспортные происшествия, самоубийства, курение и злоупотребление алкоголем.

Перед обществом XXI в. стоят новые проблемы, связанные с его феминизацией, особенно пожилой части населения. ВОЗ отмечает две стороны этой тенденции. В развитых странах, несмотря на сглаживание социальных ролей мужчин и женщин, разница в продолжительности их жизни продолжает увеличиваться. Объяснение этому, видимо, кроется как в физиологических различиях полов, так и в более сильно выраженном у людей преклонного возраста различии стиля жизни. В странах с малоразвитой экономикой женщины выходят замуж между 15 - 19 годами, и вся их последующая жизнь связана в основном с семейными обязанностями. В случае вдовства отсутствие минимальных социальных гарантий означает прозябание женщин преклонного возраста; саму возможность их выживания зачастую определяют дети и внуки.

Нарастание разницы в численности пожилого мужского и женского населения превращается в серьезную социальную проблему. ВОЗ подчеркивает: для гармонизации соотношения полов в мире, а также их взаимопомощи необходимо использовать преимущества особенностей каждого пола.

World Health. July - August 1997. № 4. P.8 - 9 (Швейцария).


Химия

Неорганический катализатор в роли биологического фермента

Хотя активность кислорода - факт тривиальный, непосредственное окисление веществ молекулярным кислородом протекает очень медленно. Но если необходимо ускорить процесс окисления, молекулу кислорода возбуждают, и тогда при ее распаде образуется два активных атома. Это инициирует радикальный механизм реакции, однако он не обеспечивает избирательности процесса, который к тому же часто приобретает цепной характер.

В клетках живых организмов селективное окисление молекул осуществляется ферментами, которые активируют кислород до перекисных соединений (цепочка - О - О - ). Существенно, что один из образующихся атомов кислорода блокируется тем же ферментом, который возбуждает молекулу кислорода. Так, в частности, протекает общее для всего живого окислительное фосфорилирование.

В промышленности в реакциях окисления кислородом применяют катализаторы, которые, подобно ферментам должны и активировать кислород, и блокировать один из его атомов, предотвращая развитие процесса с участием радикалов. Непременное требование к таким катализаторам - устойчивость к действию самого кислорода.

Для быстрого избирательного окисления алкенов (одна из стадий органических синтезов) недавно был применен рутений-порфириновый катализатор. В этом случае в качестве промежуточных продуктов образуются производные рутения (VI), которые и обеспечивают высокую селективность окисления. Однако они и сами могут окисляться.

К.Ньюмен и М.Дахан (K.Neumen, M.Dahan; Институт прикладной химии Хевронского университета, Иерусалим, Израиль) предложили использовать другой катализатор - рутенийсодержащий полиоксометаллат, который не образует легко окисляемых производных металл - кислород - металл. Предполагается. что активация молекул O2 с участием такого катализатора происходит по схеме:

Ru(II) + O2 ---> Ru(III)-O-O-Ru(III) ---> 2Ru(IV)=O ---> Ru(II) + O=Ru(VI)=O

Как и в рутенийпорфириновом катализаторе, окисляющим агентом здесь служат производные Ru(VI), но оба атома рутения - Ru(II) и Ru(VI) - располагаются, как начинка в сандвиче, между объемными и пространственно защищающими их анионами ZnW9. Кислород внедряется прямо в окисляемую молекулу без выделения радикалов. Например, селективность окисления таких алкенов, как циклооктен, норборнен, 2,3-диметил-2-бутен, 1-октен и пропен, в опытах авторов достигала 99%, а выход необходимых продуктов колебался от 17.2% для 1-октена до 82.1% для норборнена.

Таким образом, можно считать, что найден неорганический катализатор, способный моделировать фермент живых организмов.

Nature. 24 July 1997. V.388. P.332 - 333, 353 - 356 (Великобритания).


Археология

"Новгородский" мастиф

Хотя систематические археологические исследования в Новгороде ведутся на протяжении 65 лет, интерес к ним не угасает. И это понятно: Новгород - колыбель русской государственности, один из крупнейших городов и культурных центров не только Древней Руси, но и всей средневековой Северной Европы; под его современными улицами, площадями и кварталами прекрасно сохраняются остатки материальной и духовной культуры X - XV вв. - постройки и сооружения, предметы повседневного быта и украшения, музыкальные инструменты и берестяные грамоты, много вещей из дерева, железа, цветных металлов, камня, кости и рога, стекла, янтаря и других материалов.

С 1973 г. Новгородская археологическая экспедиция под руководством В.Л.Янина работает на Троицком раскопе в Людином конце. В 1997 г. в культурном слое городской усадьбы, располагавшейся на перекрестке древних Пробойной и Черницыной улиц, обнаружено костяное острие длиной 8.2 см с зооморфным навершием, изображающим голову собаки с открытой пастью и опущенным языком. По всей вероятности, шею пса с боков охватывает широкий ошейник, возможно с шипами или бляшками, обозначенными с обеих сторон тремя точками.

В коллекции новгородских древностей известны три категории вещей с костяным острием: писала, проколки и булавки. Наша находка, по всей вероятности, - булавка, возможно одежная. Ее предварительная датировка - конец XII - первая половина XIII в. Научная ценность этого предмета определяется реалистичностью зооморфного изображения, что позволяет дополнить историю племенного собаководства - неотъемлемой части культурно-исторического наследия.

По мнению кинологов, строение головы пса отражает одну из наиболее характерных особенностей породы, что позволяет реконструировать весь экстерьер собаки, ставшей прототипом ее изображения на булавке. Форма головы округлая или квадратная. Лоб - выпуклый с резким и коротким переходом к короткой и квадратной морде, верхняя линия которой параллельна линии лба или даже приподнята (вздернута) кверху. Брыли - губы собаки, свободно свисающие по бокам, - мускулистые, возможно, частично прикрывали нижнюю челюсть. Уши - висящие и высоко посаженные, очевидно, на хрящах. По всей вероятности, собака была гладкошерстной.

Эти характеристики привлекают внимание к современной группе догообразных пород. Кинологи ведут их происхождение от тибетских собак - пастушьих, охотничьих и боевых, известия о которых находят в памятниках письменности и искусства Древнего Востока (Ассирия, Вавилон). Предполагается, что они появились в Греции (где стали называться молоссами) после походов Александра Македонского. В эпоху Римской империи молоссы распространились по всей Европе. Впоследствии, вероятно, этих собак под названием мастифов разводили при дворах феодальной знати.

На булавке с Троицкого раскопа особенности экстерьера изображенной собаки близки древним молоссам. При этом наибольшее сходство можно отметить с современными породами - несколькими разновидностями мастифов, бульмастифом и американским бульдогом, в котором, как предполагается, сохранились характерные черты староанглийского бульдога. Вряд ли правомерно искать связь между "новгородским" мастифом и какой-либо современной породой, однако его сходство с группой догообразных и древними молосскими собаками несомненно.

Скорее всего, булавка с Троицкого раскопа принадлежит работе западноевропейского мастера и попала в Новгород в результате торгового обмена: в искусстве Древней Руси образы собак единичны и условны, а в Западной Европе традиция их изображения имеет глубокие корни. Кроме того, на Троицком раскопе найдены костяные вещи XII - XIII вв., характерные для западноевропейских древностей. Конечно, при раскопках в Новгороде встречаются черепа и кости собак, но у них не отмечено сходство с догообразными породами.

Поиск аналогий троицкой булавке среди археологических древностей пока не дает положительных результатов. Видимо, этот предмет был сделан по индивидуальному заказу и не предназначался для массового тиражирования.

А.Н.Сорокин, кандидат исторических наук
Москва


Палеонтология

Место кладок динозавров стало музеем

В 1995 г. французский палеонтолог-любитель А.Кабо (A.Cabot) нашел на юге страны, около городка Мэз, несколько окаменелых яиц различных видов динозавров. Группа специалистов из Института эволюционных наук в Монпелье провела совместно с первооткрывателем обширные поиски и раскопки. К середине 1997 г. здесь уже было обнаружено несколько тысяч гнезд динозавров и в каждом - по 5 - 15 яиц. Их возраст определен в пределах от 65 до 51 млн лет. В те времена юг нынешней Франции представлял собой равнину, покрытую тропической растительностью и пересеченную множеством рек и речушек.

Принадлежность яиц конкретным видам и родам динозавров пока не установлена. Однако специалисты полагают, что они относятся по меньшей мере к шести различным формам. Вероятно, некоторые из яиц содержат окаменелые эмбрионы, изучение которых позволит определенно ответить на этот вопрос. На месте находки организован музей.

New Scientist. 1997. V.153. № 2074. P.13 (Великобритания).


Палеоклиматология

Похолодание было долгим

До сих пор считалось, что в самом конце последнего материкового оледенения, между 10800 и 10300 гг. (молодой дриас), на Земле произошло сравнительно краткое, но сильное похолодание, вслед за которым началась современная геологическая эпоха - голоцен. Такой общепринятый ход событий подвергают сомнению Г.Маллинс и Э.Ито (H.I.Mullins, E.Ito; Швейцарский федеральный технологический институт, Цюрих).

Пробурив дно оз.Сенека, которое расположено южнее оз.Онтарио в центральной части штата Нью-Йорк, ученые подняли колонку грунта; он образован мягкими глинами, которые отлагались веками. Анализ соотношений изотопов кислорода в этих осадках позволил определить температуры, существовавшие в различные периоды времени. Результаты анализа свидетельствуют о том, что район оз.Сенека между 10-м и 8-м тысячелетиями был охвачен сильнейшим похолоданием. Этот ранее не известный "холодный эпизод", который тянулся дольше и был более интенсивным, чем неплохо изученный молодой дриас, авторы связывают с тем, что ледниковая шапка Гренландии в тот период значительно отступила и вся область Великих озер из-за обильного таяния была залита холодными водами ледникового происхождения. Полагают, что морозные погоды на долгое время стали обычными для значительной части Северного полушария, возможно, охватив Европу, Аляску, Гренландию и акваторию Атлантического океана.

Geology. 1997. V.25. № 2. P.135 (США).


Палеогеография

Планету подогрел выброс метана?

Существуют геологические свидетельства того, что 55 млн лет назад за очень короткое время - не более 1 тыс. лет - температура на Земле резко поднялась, что позволило многим видам сухопутных животных и растений заметно продвинуться к северу на ранее недоступные им арктические территории. Причины столь быстро наступившего в конце эпохи палеоцена потепления до конца неясны.

Свое объяснение предлагают Дж.Р.Диккенс с коллегами (J.R.Dickens; Университет штата Мичиган, Анн-Арбор, США). Они указывают на то, что в донных осадочных породах, окружающих континенты, захоронены огромные массы метана в виде его твердых газогидратов, при разложении которых метан может выделяться в атмосферу. Если предположить, что такое разложение в палеоцене действительно произошло, то состав земной атмосферы должен был кардинально измениться, приведя к перестройке климата всей планеты. Кроме того, выделение метана в состоянии объяснить и существенные изменения в химическом составе Мирового океана, происшедшие как раз в то время.

Для проверки своей гипотезы авторы построили математическую модель последствий разложения примерно 1.12 трлн т газогидратов за срок, не превышающий одно тысячелетие (взятое для вычислений количество этого вещества составляет около 10% отложений, реально существующих сегодня).

Компьютерная модель показала, что в этих условиях значительная часть метана должна была окислиться, образовав диоксид углерода, а накопление в атмосфере CO2 могло привести к потеплению в глобальных масштабах - на 1.7 - 1.9o С. Изменился бы также изотопный состав примесей океанской воды: поскольку газогидраты метана богаты легким изотопом углерода, океан на определенное время должен был насытиться большим количеством 12C.

Образцы осадочных пород, относящихся к эпохе палеоцена, действительно содержат свидетельства того, что количество 12C внезапно возросло, однако удовлетворительного объяснения смене соотношения изотопов до сих пор не было. Новая гипотеза находит немало сторонников среди специалистов.

Geology. 1997. V.25. № 3. P.259 (США).


Гляциология

Гренландские ледники "худеют"

Американо-датская группа ученых во главе с Э.Дж.Райнот (E.J.Rignot; Лаборатория реактивного движения, Пасадена, штат Калифорния, США) и С.Экхольмом (E.Ekholm; Геодезическое управление Дании, Копенгаген) выполнили гляциологический анализ изображений северных и северо-восточных районов Гренландии, которые были получены со спутников телеметрического изучения Земли "ERS-1" и "ERS-2". Интерферометрической радиолокационной съемкой были охвачены 14 выводных ледников - быстродвижущихся потоков, которые осуществляют основной сход льда общим объемом 53 км3/год (при средней плотности льда 0.917).

Изучение космоснимков показало, что расход льда у ледников, впадающих в Северный Ледовитый океан, в 3.5 раза превышает прежние оценки, сделанные лишь по массе откалывающихся айсбергов. По-видимому, процесс таяния подводной части ледников идет весьма интенсивно. Отсюда делается вывод: гренландское оледенение в настоящее время "худеет", что, в частности, способствует поднятию уровня Мирового океана.

Science. 1997. V.276. № 5314. P.934 (США).


Метеорология

Криогенный имитатор природной среды

В Японии, в Синьдз±, при Национальном институте наук о Земле и предотвращении стихийных бедствий, сооружено специально оборудованное здание, внутри которого сотрудники отдела по изучению снега и льда могут моделировать разнообразные погодные условия, исследовать сложные гляциологические, метеорологические и гидрологические явления. Названо это здание-лаборатория Криогенным имитатором природной среды.

В трехэтажном помещении действуют установки, вызывающие снегопад, снежную крупу, дождевые осадки интенсивностью до 5 мм/ч. Ветровые эффекты позволяют многократно наблюдать перенос снега со скоростью 20 м/с и устанавливать закономерности перемещения снежинок в воздухе. Наклонные лабораторные столики площадью 3.5 м2 приспособлены для изучения воздействия на снеговой покров искусственного солнечного излучения.

К числу важных практических задач, стоящих перед отделом, относится моделирование снежных лавин (которые ежегодно уносят в Японии многие человеческие жизни и приводят к значительному материальному ущербу), а также разработка надежных правил строительства в лавиноопасных районах. В частности, предполагается моделировать процессы массового таяния снега и стока талых вод, приводящие к наводнениям, определять влияние альбедо снежного покрова на характер таяния и т.п.

Для конструкторского персонала лаборатория послужит полигоном, на котором будут проверяться, совершенствоваться, калиброваться новые приборы и телеметрические установки метео-гляциолого-гидрологического назначения, позволяющие снимать показания с помощью искусственных спутников Земли. Строительство Криогенного имитатора природной среды и его оборудование обошлись в 12 млн долл. США.

Science. 1997. V.276. № 5312. P.537 (США).


Сейсмология

Успешный сейсмический прогноз в КНР

За первые месяцы 1997 г. на крайнем северо-западе КНР, в округе Цзяси Синьцзян-Уйгурского автономного района, хорошо известного сейсмической активностью, произошло семь землетрясений с М=6 и более. Китайские ученые опубликовали четыре прогноза, включавшие время и магнитуду предстоящего толчка, и три из них подтвердились. Своевременная, за несколько часов, эвакуация позволила спасти немало человеческих жизней.

Основой прогноза в Китае обычно служит метод экстраполяции местной сейсмической активности, который на Западе до сих пор надежных результатов не давал. 21 января 1997 г. в Цзяси наблюдались один за другим, с задержкой в 1 мин, два толчка. Их магнитуды, по местным данным, составляли соответственно 6.4 и 6.3, согласно же данным Национального центра США по информации о землетрясениях (Голден, штат Колорадо), они были примерно на 0.5 меньше. Оба эти толчка предсказаны не были.

1 марта произошло землетрясение с М=6, и сотрудники Синьцзянского сейсмологического бюро, предположив, что близится "рой" толчков, подобный отмечавшемуся в апреле 1961 г. в 90 км к западу от этого района, приступили к подготовке прогноза. Это требовало дешифровки характера наступающей сейсмической активности. Затишье, последовавшее за тремя землетрясениями, происшедшими между 1 и 4 апреля (М=4), сейсмологи объяснили тем, что в земной коре продолжает накапливаться напряжение, которому предстоит разрядиться мощным толчком. Вечером 5 апреля они предсказали землетрясение магнитудой от 5 до 6 в течение ближайшей недели. За ночь из сейсмоопасной зоны было эвакуировано 450 тыс. чел., размещенных во временных палатках. Ранним утром 6 апреля произошел толчок (М=6.4), в полдень - второй, магнитудой около 6.3. Оба они полностью разрушили примерно 2000 и повредили 1500 домов. Погибших, однако, не было.

Успешно были предсказаны землетрясения 11 апреля (М=6.6) и 16 апреля 1997 г. (М=6.3).

Два толчка, случившихся 6 апреля, были независимо и другими методами предсказаны коллективом сейсмологов, работавшим в Пекине по программе ООН "Десятилетие по уменьшению последствий стихийных бедствий" ("International Decade for Natural Disasters Reduction"). Анализ динамики напряжений в земной коре позволил им правильно назвать время и место события, однако они ошибочно предположили, что толчок окажется единственным, а его магнитуда достигнет 7.0 или даже 7.5 (т.е. на порядок мощней, чем самое сильное из произошедших в действительности).

В марте 1997 г. синьцзянские специалисты выдали ошибочный прогноз, приведший к ложной тревоге. Директор местного сейсмического бюро считает, что китайские ученые пока находятся лишь на дальних подступах к точному прогнозу землетрясений. Наличие "роя" мелких предварительных толчков способствует успешному прогнозу, изолированное же событие предсказать значительно сложнее.

Science. 1997. V.276. № 5212. P.526 (США).


Геофизика

Торнадо не явится неожиданно

В 1989 г. торнадо обрушилось на городок Хантсвилл в штате Алабама (юго-восток США). Пережившие эту катастрофу люди рассказали главе местной инженерной компании Ф.Тейтому (F.Tatom), что при подходе смерча они почувствовали колебания земли. Инженер подсчитал, что мощный воронкообразный вихрь может ежесекундно передавать на поверхность земли значительную энергию - до полутонны в тротиловом эквиваленте. В сотрудничестве с геофизиком С.Виттоном (S.Vitton; Мичиганский технологический университет, Хафтон, США) Тейтом разработал широкополосный детектор, способный, по их оценкам, регистрировать такие колебания.

Оказалось, что издаваемый торнадо сигнал1 имеет в своем спектре более высокие частоты по сравнению со спектром, на который запрограммированы сейсмометры принятых ныне типов. Помехи - сигналы, вызванные толчками землетрясений, - задерживались фильтром верхних частот.

Совместно с Дж.Дорманом (J.Dorman; Мемфисский университет, штат Теннеси) исследователи установили, что торнадо вызывает еще и наклоны участков земной поверхности в тех пунктах, где ее касается "хобот" вихря. Такое воздействие подобно то поднимающимся, то опускающимся рычагам насоса, что и приводит к деформациям поверхности земли.

Первоначально компания Тейтома изготовила шесть приборов, которые могут регистрировать сигналы как сейсмических волн торнадо, так и вызываемых им смещений земли. В случае успеха полевых испытаний приборы такого (или несколько усовершенствованного) типа по цене менее 50 долл. смогут быть установлены в любом фермерском или городском доме той зоны США, где торнадо - явление нередкое.

Многие торнадо проходят в нижней атмосфере, не касаясь земли и не причиняя разрушений. Однако метеорологические радары фиксируют все без разбора смерчи. Ложные тревоги приводят к тому, что жители игнорируют их. Сеть новых приборов, расположенных в радиусе примерно 30 км от города, могла бы давать оправданный сигнал тревоги заблаговременностью по меньшей мере в 5 - 10 мин - этого времени обычно достаточно, чтобы семья успела спуститься в подвал или хотя бы перейти в наиболее безопасную часть дома.

New Scientist. 1997. V.153. № 2076. P.26 (Великобритания).


Геотектоника

Аляска - "родственница" Урала?

Еще в начале 80-х годов американские геологи отметили, что значительный участок суши, протянувшийся вдоль Тихоокеанского побережья юго-юго-восточной части штата Аляска (включающий, в частности, архипелаг Александра), имеет совершенно иное строение, чем основная часть континента. Эта геологическая область площадью 100 тыс. км2, получившая название террейн Александра, по всей видимости, сформировалась в совсем ином регионе, а затем в результате дрейфа континентов оказалась на новом месте.

Некоторые геофизики и геотектонисты полагали, что террейн Александра первоначально находился вблизи Австралии. Изотопные исследования его пород показали, что это могла быть цепь прибрежных островов вулканического происхождения. Изучение направленности "вмороженных" магнитных полей в эти затвердевшие породы позволило сузить место происхождения террейна до района тропиков. Среди известных тропических регионов соответствующего времени были Австралия и Скандинавия; возраст циркониевых включений в этих породах наилучшим образом совпадал с возрастом аналогичных пород террейна Александра.

Все эти утверждения, однако, оставались предметом споров среди специалистов. Так, палеонтолог К.Сойя (C.Soja; Колгейтский университет, Гамильтон, штат Нью-Йорк) указывал: в случае, если бы это была островная дуга, расположенная где-то вблизи Австралии, в породах террейна Александра должен был присутствовать определенный процент ископаемых организмов, общих для обоих регионов, но в пределах террейна они исключительно редки. Зато там найдены совершенно необычные для данного региона ископаемые рифы, имеющие возраст около 420 млн лет. Эти рифовые постройки оставлены главным образом бактериальными организмами и микроскопическими водорослями, но около 10% из них были образованы мельчайшими, размером в несколько сантиметров, редко встречающимися губками. Это указывает, что террейн Александра мог возникнуть где-то между северо-востоком России и Северной Америкой.

Российский геолог А. Антошкина (Коми-филиал РАН, Сыктывкар), изучавшая весьма похожее скопление ископаемых организмов того же возраста на Северном Урале, считает, что сходство пород не могло быть случайностью. Теперь в своей совместной работе Сойя и Антошкина утверждают, что Северный Урал и террейн Александра сформировались вдоль так называемого Уральского пролива - морского прохода, соединявшего примерно 420 млн лет назад нынешнюю Северную Америку со Скандинавией. По их мнению, древние организмы мигрировали по этому проливу от неких островов вулканического происхождения, лежавших вблизи Северной Америки и Урала. Затем, когда менее 100 млн лет назад этот континент и уральский массив суши отдрейфовали к своему нынешнему местоположению, острова столкнулись с Северной Америкой, породив террейн Александра.

Эту гипотезу считает вполне правдоподобной К. Стивенс (C.Stivens; Университет штата Калифорния, Сан-Хосе), так как аргументы в пользу былой связи запада Северной Америки с арктической частью Уральских гор весьма убедительны.

Geology. 1997. V.25. № 6. P.539 (США).


Геология

Суперразлом, где плавятся недра

До сих пор было известно, что во время мощных землетрясений трение участков земной коры друг о друга может вызвать расплавление слоя породы толщиной в 1 - 2 см и образование узких полосок или линз тонкозернистого стекловатого вещества - псевдотахилитов1. Однако, изучая геологическое строение ударного кратера Садбери в провинции Онтарио (Канада), который возник при столкновении астероида с Землей примерно 1.8 млрд лет назад, Дж.Спрей (J.Spray; Университет провинции Нью-Брансуик, Канада) обнаружил новый интересный факт.

Породы, лежащие под кратером, частично обнажились, открыв жилу характерного псевдотахилита, хорошо знакомого Спрею по его работам в районах, где происходили сильные землетрясения. Но в Садбери мощность этого слоя составляет не сантиметры, а почти 1 км, причем его ширина достигает 45 км, чего нигде еще не наблюдалось.

Стекловатое тело в Садбери лежит на суперразломе земной коры, образовавшемся, когда ее большой краевой участок накренился на сотни метров под ударом небесного тела. При обычных разломах смещение ограничивается несколькими метрами, и сопровождающее такую подвижку трение приводит к плавлению сравнительно тонкого слоя породы. В данном же случае, по расчетам Спрея, скольжение пласта коры на сотни метров по суперразлому оказалось способным расплавить километровую толщу пород всего за 1 - 2 мин.

Вероятно, после удара астероида о земную поверхность в ней возникло углубление с крутыми нестабильными стенками, которые вскоре обрушились под собственной тяжестью. Не исключено, что аналогичные суперразломы могут появляться и при разрушении стенок кратеров вулканического происхождения.

Geology. 1997. V.25. № 7. P.579 (США).


Охрана окружающей среды

Превратить бомбовый уран в горючее для АЭС

Изменение международной обстановки привело Министерство энергетики США к решению превратить в ближайшее время 50 т плутония, изымаемого из бомбовых боеголовок, в горючее для атомных электростанций. Первая его партия в 100 кг уже подготовлена для такой конверсии. Однако в США нет завода, на котором можно было бы переработать атомную взрывчатку в смесь оксидов урана и плутония - перспективное для атомной энергетики топливо, называемое MOX (mixed oxides).

В связи с этим создан частный американо-англо-французский консорциум, предложивший Министерству свои услуги. Входящие в него фирмы намерены сразу по заключении договора приступить к производству четырех топливных "сборок" (каждая - из 25 кг плутония) на соответствующих предприятиях в Европе. Британская фирма предлагает использовать свой экспериментальный завод в ядерном центре Селлафилд (графство Кумбрия), хотя для переработки бомбового плутония существующий технологический процесс придется модифицировать (ранее здесь из реакторного плутония изготавливали MOX-топливо по заказу Швейцарии и Германии). Французское же предприятие в состоянии сразу производить топливо для АЭС на своем заводе "Melox" около Маркуля на юге страны.

Противники проекта указывают на опасность перевозки радиоактивных веществ, вероятность их утечки или хищения. Международный консорциум, напротив, заверяет в безопасности своего проекта и убеждает, что его конверсионная деятельность пойдет быстрее и обойдется дешевле, чем строительство соответствующего завода в самих Соединенных Штатах.

New Scientist. 1997. V.153. № 2077. P.7 (Великобритания).


Охрана окружающей среды

Утечка трития из лабораторного хранилища

В декабре 1996 г. на очередной плановый осмотр и ремонт был остановлен реактор Национальной Брукхейвенской лаборатории - головного учреждения США, проводящего многоплановые исследования с использованием нейтронов. Перед его пуском в 1997 г. обнаружилось, что из хранилища слаборадиоактивных веществ происходит утечка в почву трития, продолжающаяся уже около 10 лет. Хотя загрязнение ограничивалось территорией самой лаборатории, население близлежащего г.Аптон и всего о.Лонг-Айленд (штат Нью-Йорк) потребовало принятия немедленных мер.

Министр энергетики США Ф.Пенья, которому подчинено это учреждение, объявил о закрытии Брукхейвенской лаборатории до завершения полной ее очистки и проверки безопасности входящих в ее структуру подразделений. Приостановлены все работы Ассоциации 26 американских университетов, проводившиеся в этой лаборатории с 1947 г., и около 250 специалистов остаются временно незанятыми.

"Чистка" лаборатории и ее территории от радиоактивного трития займет около двух лет и обойдется примерно в 25 млн долл. К этой сумме, вероятно, прибавятся расходы по обшивке хранилища ядерного топлива нержавеющей сталью, на что потребуется еще около 10 млн долл. Дополнительных средств на это Министерство энергетики выделить не обещает, их придется изыскивать из бюджета лаборатории (400 млн долл. в год), что приведет к остановке ряда важных экспериментов.

Science News. 1997. V.151. № 19. P.284 (США).


Медицина

Обеззараживание продуктов облучением

Радиационное облучение как метод обеззараживания применяется в 30 странах мира. Хотя рекомендуемая ВОЗ норма облучения составляет 10 кГр, используемые в разных странах дозы существенно различаются и превышают эту величину. Например, во Франции для сухих специй доза равна 11 кГр, в Аргентине и США она доходит до 30 кГр; средняя величина облучения мясопродуктов в Южно-Африканской Республике - 45 кГр. В Нидерландах для питания больных со сниженным иммунитетом допускается облучение продуктов дозой в 75, а в отдельных случаях - 100 кГр.

Подготовленная ВОЗ, ФАО и МАГАТЭ Конференция по высоким дозам облучения (15 - 20 сентября 1997 г., Женева), рекомендовала повысить допустимые нормативы. Директор Программы ВОЗ по продовольственной безопасности и продовольственной помощи Ф.Каферстейн (F.Kaferstein) отметил: данные 50-летних исследований тех процессов, которые происходят в облученных продуктах (данные радиационной химии и физики, токсикологические и микробиологические исследования), показывают, что уровень облучения может быть поднят до 75 кГр, как это и делается во многих странах, - пища при этом остается безопасной и не теряет биологической ценности (определялась питательная ценность продуктов, получивших дозу 10 - 100 кГр).

Высокая степень зараженности продуктов кишечными микроорганизмами (Salmonella, E.coli 0157-H7, Lysteria monocytogenes, Yersinia enterocolita) требует ужесточения санитарного контроля продуктов, а значит, необходим надежный способ их стерилизации. Радиационное обеззараживание в этом смысле более эффективно, чем известное всем термическое: радиационная обработка равномерна по всему объему, идет без потерь продукта, пища меньше подвергается химическим превращениям. Известно, что астронавты США и космонавты СССР в течение 20 лет употребляли пищу, стерилизованную только облучением.

Press Release WHO/68. 19 September 1997 (Швейцария).


Микробиология

Глубинная биосфера

В начале 90-х годов появилось сообщение о том, что в гранитных породах у Балтийского побережья Швеции, на глубине почти 200 м, обнаружены следы микроорганизмов, живших на Земле около 1.8 млрд лет назад: бурильное долото прошло сквозь трещину в граните, и поднятые наверх образцы воды содержали большое количество бактерий. Однако тогда возобладало мнение скептиков, считавших, что эти организмы занесены с поверхности при бурении и доказательством существования жизни в недрах служить не могут.

Новые подтверждения гипотезы глубинной биосферы обнаружили геологи, возглавляемые К.Педерсеном (K.Pedersen; Гетеборгский университет, Швеция). Эта группа изучила строение и содержание грунтовой колонки, поднятой в том же районе с глубины несколько более 200 м. На образцах, взятых из трещины, где присутствовала вода, был обнаружен тонкий слой глины, покрытой кальцитом.

Под электронным микроскопом удалось увидеть, что слой кальцита содержит многочисленные отпечатки микроскопических ископаемых организмов, сходных с бактериями. Идентифицировать найденных представителей жизни по одной их форме не представляется возможным.

Некоторые из образцов кальцита отличаются аномально низким содержанием изотопа углерода-13. Обычно это считают признаком присутствия живых клеток. Установленные вариации содержания изотопа кислорода-18 говорят, что эти кальциты формировались в различное время. Один из образцов содержит 18O в таком количестве, которое встречается лишь в океанических водах и не наблюдается в породах, сложившихся за последние 115 тыс. лет.

Работы группы Педерсена субсидировала шведская компания по захоронению отходов атомной промышленности: специалисты и общественность не раз высказывали опасения, что микроорганизмы, живущие на глубине, в том числе в подпочвенных водах, могут разносить радиоактивность из подземных хранилищ.

Эти исследования привлекли внимание планетологов: если микроорганизмы могут существовать в земных недрах, не исключено, что они будут обнаружены на Марсе - как в его поверхностном слое, так и на более или менее значительной глубине.

Geology. 1997. V.25. № 9. P.427 (США);
New Scientist. 1997. V.155. № 2100. P.6 (Великобритания).


Биология

Пауки сеотиры ищут не выгоды, а покоя?

Во многих современных работах по экологии животных исследователи исходят из предпосылки, что животное ищет для себя оптимальные условия - касаются ли они пищи, места, защиты от врага и т.д. Действительно, активный выбор биотопа характерен для многих животных. Именно из этих предпосылок исходит, например, модная теория оптимальной фуражировки. Ряд исследований проведен и на пауках. Но совсем недавно выяснилось, что пауки вовсе не стремятся лишь к голой "выгоде".

Дж.Хеншель из Исследовательского центра по изучению пустынь Намибии и Дж.Любин из Университета Бен Гуриона в Израиле изучали экологию паука Seothyra henscheli в пустыне Намиб.

Сеотира - хищник-засадчик. Он роет норки в барханах и строит около них небольшие сети. Из-за постоянных движений песка их часто приходится перестраивать, иногда по нескольку раз в сутки. Изучая свойства биотопов, которые должны влиять на удобство фуражировки, уровень роста и выживаемость пауков, исследователи с удивлением обнаружили, что параметры сетей не зависят от доступности пищи в биотопе. Более того, пауки не способны к активному выбору мест для постройки сетей и вообще не хотят далеко передвигаться от места, где родились.

Для объяснения "выгоды" такого образа жизни, ученые выдвинули две гипотезы: дифференциальный рост зависит от местообитания; филопатрия, т.е. стремление потомства не удаляться от материнского местообитания (раз уж пауки-родители выбрали это место, значит, оно надежно). Тем не менее, случайно оказавшись в хорошем, обильном пищей месте, сеотиры начинают размножаться очень быстро. Репродуктивный потенциал вида велик. Так, может, не только к примитивной выгоде стремятся пауки? Похоже, суровый естественный отбор в условиях пустыни показал, что выживает тот, кто меньше "суетится", не бегает с места на место по жаре, рискуя быть съеденным и растрачивая последнюю энергию на рытье нор и постройку новых сетей. Тогда выходит, что пауки ищут не выгоды, а покоя! И такая стратегия иногда оптимальна, особенно в экстремальных условиях.

К.Г.Михайлов, кандидат биологических наук
Москва


Химия. Техника

Трубопроводы получат дешевый метанол

Значительная часть мировых (и российских) запасов природного газа находится в северных районах с суровым климатом. При низких температурах окружающей среды и высоких давлениях в магистральных трубопроводах метан и вода образуют в них твердые газогидраты. Устраняют пробки закачиванием метанола, препятствующего образованию газогидратов. Хотя метанол дешев, его транспортировка на большие расстояния невыгодна.

Недавно в ходе многолетнего чисто академического исследования, которое проводилось коллективом сотрудников Института нефтехимического синтеза и Института высоких температур РАН во главе с Ю.А.Колбановским, удалось решить важнейшую технологическую проблему получения метанола в местах добычи природного газа.

В основе разработанного метода лежит использование импульсного сжатия газовой смеси.

Группой Колбановского, в которую входили высококвалифицированные конструкторы, в свое время работавшие в знаменитых КБ Королева и Грабина, были созданы как миниатюрные лабораторные, так и крупные химические реакторы оригинальных конструкций, получившие название "химический реактор сжатия". Учет условий возгорания метан-воздушных смесей позволил исследователям, не опасаясь взрывов, нагревать смесь, которая затем воспламенялась только при сжатии в реакторе. Однородность состава (предварительное тщательное перемешивание в объеме, где протекает химический процесс) способствовала парциальному окислению метана с высоким выходом и большой селективностью. Образующийся в таком процессе синтез-газ позволяет получать метанол непосредственно из природного источника.

Необходимые для этого химические реакторы представляют собой модификации обычных серийных дизельных двигателей и уже демонстрируются в Институте высоких температур РАН.

Ж.Г.Василенко, кандидат химических наук
Москва


Физика. Техника

Магнит-гигант

В мае 1997 г. в Лоуренсовской национальной лаборатории США (Беркли, штат Калифорния) вступил в строй магнит, который представляет собой сверхпроводящую петлю из сплава ниобия с оловом (Nb3Sn). Индукция создаваемого им магнитного поля достигает 13.5 Тл, что в 250 тыс. раз превышает магнитное поле Земли и на 22% превосходит силу прежнего "рекордсмена" среди магнитов, который был построен в Нидерландах в 1995 г.

Магниты с такими рекордными полями будут применяться физиками в более совершенных ускорителях частиц и установках управляемого термоядерного синтеза. Тем самым открываются новые широкие возможности для развития физики высоких энергий.

Хотя сплав Nb3Sn имеет одно из наивысших значений критического тока, конструкторы сверхпроводящих магнитов избегали им пользоваться из-за его хрупкости, затрудняющей изготовление петли требуемой формы. Теперь эту проблему удалось обойти путем раздельного формирования элементов токопровода из пластичных материалов Nb и Sn с последующим их сплавлением при 680oС в желаемую конфигурацию.

New Scientist. 1997. V.154. № 2081. P.16 (Великобритания).


Химия. Медицина

Разделение оптических изомеров

Как известно, многие органические соединения - и природные, и синтетические - существуют в виде двух оптических изомеров - L- и D-форм. В настоящее время продажа фармацевтических препаратов, имеющих оптические L- и D-изомеры, разрешена лишь при условии полной характеристики их свойств. Однако для этого необходимо иметь чистые вещества, а в процессах производства образуются смеси изомеров. Поскольку почти все свойства оптических изомеров одинаковы, их разделение - трудная и весьма дорогостоящая задача.

Эффективный и относительно недорогой способ - мембранное разделение, но для каждого лекарства приходится подбирать свои высокоселективные мембраны.

Живые организмы легко решают эту проблему с помощью ферментов, способных различать оптические изомеры. Казалось бы, ключ к проблеме найден: необходимо просто иммобилизовать ферменты на мембране, что и позволит повысить ее селективность. Однако те же самые ферменты, как правило, катализируют превращения веществ, изменяя их химическую природу.

Б.Лакшми и Ч.Мартин (B.Lakshmi, Ch.Martin; химический факультет Университета штата Колорадо, Форт-Коллинс, США) предложили новую конструкцию мембраны, которая напоминает сандвич (см. рис.). Она состоит из фильтра, имеющего цилиндрические поры диаметром от 30 до 400 нм, и двух полипиррольных пленок. Проводя вакуумное фильтрование, поры наполняют апоферментами (белковым компонентом сложных ферментов, ответственным за селективность). Пленку пришивают к поликарбонатной мебране электрополимеризацией, помещая между ними золотую пластинку. В результате электрополимеризации апофермент оказывается запертым в порах мембраны.

Для доказательства эффективности мембраны Лакшми и Мартин экспериментировали с двумя разными апоферментами - апоалкогольдегидрогеназой и апоальдегиддегидрогеназой, регулирующими прохождение через мембрану соответственно спиртов и альдегидов. Опыты показали, что в отсутствие апофермента количество прошедшего через мембрану вещества пропорционально его концентрации: в противоположном случае оно возрастает до некоторого предела. Представленный график такой зависимости для ванилина отражает хорошо известное свойство "утомляемости" фермента и доказывает, что апоферменты активно участвовали в работе мембраны.

Наиболее интересны результаты, полученные при разделении L- и D-изомеров фенилаланина: коэффициент селективности в этом случае равен 4.9. Это наибольшее значение из известных ныне. Таким образом, проблему разделения оптических изомеров, по-видимому, удастся решить с помощью апоферментов.

Nature. 21 August 1997. V.388. P.758 - 760 (Великобритания).


Астрофизика

От Солнца "валит пар"

Не так давно ученые впервые заподозрили наличие водяных паров в темных пятнах на Солнце. На это указывали результаты сопоставления спектров излучения, идущего от пятен и от водяного пара, нагретого в лаборатории.

Но до сих пор это была только гипотеза, требовавшая подтверждения. Недавно физикам из Лондонского университетского колледжа О.Полянскому и Дж.Теннисону (J.Tennison) с коллегами удалось подтвердить предположение о наличии в солнечных пятнах воды иным путем. Они построили математическую модель, в которую ввели данные не только о реальной температуре пятен, но и о других существующих там физических условиях, и задали ЭВМ вопрос: "Как в этом случае должен выглядеть инфракрасный спектр солнечного пятна, содержащего H2O при температуре 3000oС?"

Ответ компьютера почти полностью совпал с тем, что наблюдают астрофизики. Теперь ясно, что солнечные пятна - это "мокрые места" на нашем огненном светиле.

Science. 1997. V.277. № 5324. P.346 (США).


Астрономия

Еще одна планета?

Работая на одном из телескопов обсерватории в Тусоне (штат Аризона), сотрудники Гарвардско-Смитсоновского астрофизического центра, руководимые Р.Нойесом (R.Noyes; Кембридж, штат Массачусетс, США), получили спектр излучения звезды ??? в созвездии Северная Корона. Проанализировав его, они обнаружили, что частоты спектральных линий испытывают колебания, то возрастая, то убывая. Наиболее вероятное объяснение характера периодического изменения спектра - наличие планеты, обращающейся вокруг ??? Северной Короны.

Расчеты показывают, что такая планета должна быть несколько более массивной, чем Юпитер, а ее удаленность от звезды - меньше расстояния между Меркурием и Солнцем.

Ныне число открытых вне Солнечной системы небесных тел, которых считают планетами, уже превысило десяток. Надо полагать, что в действительности их намного больше.

Astrophysical Journal Letters. 1997. V.483. P.111 (США);
New Sciеntist. 1997. V.155. № 2089. P.23 (Великобритания).

(по техническим причинам буква в названии звезды нами пока не приведена... Извините! - V.V.)


Астрономия

Гигант среди "кентавров"

Между орбитами Сатурна и Урана расположена группа малых планет, именуемых "кентаврами", поскольку первая из таких найденных планет получила имя кентавра Хирона. Пока не ясно, родственны ли они астероидам или ядрам комет.

В феврале 1997 г., наблюдая эту область Солнечной системы, астроном Дж.Скотти (J.Scotti; Университет штата Аризона, Тусон, США) обнаружил еще один объект, относящийся к данной группе.

Видный специалист по малым телам Солнечной системы Б.Марсден (B.Marsden; Гарвардско-Смитсоновский астрофизический центр, Кембридж, штат Массачусетс) вычислил его орбиту и установил, что она имеет сходство с орбитами шести других тел, существование которых было известно и ранее. По-видимому, все семь "кентавров" обладают одинаковой способностью отражать солнечный свет. В таком случае новый ярко светящийся объект окажется крупнее 200-километрового в диаметре Хирона, который с момента своего открытия в 1977 г. считался наибольшим из "кентавров".

New Scientist. 1997. V.154. № 2079. P.13 (Великобритания).


Астрономия

Рекордная разрешающая способность

Астрономы США, Австралии и Южно-Африканской Республики, работая по общей программе, наблюдали радиоизлучение пульсара Вела - остатка сверхновой звезды, которая взорвалась около 10 тыс. лет назад. Расстояние до этого объекта - 1600 световых лет.

Точность в определении углового диаметра пульсара была столь высока, что астрономам удалось измерить поперечник его радиоизлучающей области. Угол, в который вписывается Вела, всего одна триллионная доля градуса. Под таким углом был бы виден с Земли крупный вирус на Луне.

Столь высокое разрешение достигалось бы в системе радиотелескопов, разнесенных на расстояния, превышающие диаметр Земли. Но в данном случае ученым помогло то, что оболочка сверхновой быстро расширилась, и на ней, как на киноэкране, появилось увеличенное изображение, что повысило точность наблюдений на несколько порядков. В результате было установлено, что зона, откуда исходит радиоизлучение пульсара, составляет в поперечнике всего около 500 км. Внутри этой зоны находится нейтронная звезда диаметром около 10 км, снабжающая пульсар энергией.

New Scientist. 1997. V.154. № 2081. P.16 (Великобритания).


Химия атмосферы

Метилбромид не так уж вреден

Утверждение, что разрушительное влияние на озоновый слой стратосферы метилбромида (CH3Br, выделяющегося в атмосферу наряду с другими хладоагентами - хлорфторуглеводородами) в 50 раз сильнее по сравнению с хлорсодержащими низшими углеводородами, основано на установленном химиками факте: атом брома разрушает в 50 раз больше молекул озона, чем атом хлора. Однако исследования последних лет указывают, что с деятельностью человека связано только 35% всего атмосферного метилбромида; неидентифицированные его источники могут иметь и природное происхождение. К тому же удаление его из атмосферы происходит со значительно большими скоростями, чем предполагалось, и только 4% всего атмосферного метилбромида попадает в стратосферу. Деструктивное влияние антропогенного метилбромида, таким образом, сильно преувеличено.

Nature. 30 October 1997. V.389. P.904 (Великобритания).


Океанология. Геология

Землетрясения и апвеллинг

Удивительные особенности некоторых землетрясений обнаружила недавно группа ученых Института океанологии им.П.П.Ширшова РАН, физфака МГУ и Математического института им.В.А.Стеклова РАН1. Рой землетрясений, происходивших в течение двух суток в районе Соломоновых о-вов, вызвал движение холодной придонной воды вверх (апвеллинг). В результате на теплой поверхности океана (+29oС!) сформировалась огромная (около 500 км в диаметре) низкотемпературная аномалия. Скачок температуры достиг минус 3oС, а само пятно с необычно низкой температурой просуществовало более двух суток.

Спутниковое изображение аномалии было обнаружено М.А.Носовым (физфак МГУ) благодаря тщательному анализу и сопоставлению материалов Сейсмологического бюллетеня и карты отклонений температуры поверхности океана (воистину Internet предоставляет большие возможности тому, кто знает, что искать и где!).

О возможности появления пятен охлажденной воды в районе подводного землетрясения, ранее уже сообщалось. Первый случай натурной регистрации эффекта сейсмогенного охлаждения поверхности океана относится к серии землетрясений возле о.Бугенвиль (6o ю.ш., 155o в.д., 06.05.96), а второй - к землетрясению возле о.Самар (12o с.ш., 125o в.д., 13.06.96). В обоих случаях пятно охлажденной воды появилось над плейстосейстовой зоной землетрясения (районом наибольших сотрясений) примерно через сутки после сейсмического толчка. Глубина океана в этом месте превышает 4000 м. Скорость колебания дна в эпицентре при землетрясениях с магнитудой M>>7.1 порядка 10 см/с.

Полученная информация была сопоставлена с материалами недавней публикации А.Филонова (Университет Гвадалахара, Мексика)3, который зафиксировал изменения температуры и солености воды на записях заякоренных буев вблизи очага Мексиканского цунами 9 октября 1995 г. (18o54' с.ш., 104o08' з.д.). Здесь были обнаружены скачкообразное падение температуры воды на 6oС и повышение солености на 0.5 через 175 мин после сейсмического толчка. Буи располагались в шельфовой зоне на расстоянии 2240 м от берега (глубина около 200 м) и оказались в зоне действия подводного землетрясения.

При анализе зафиксированных событий у Соломоновых о-вов и у побережья Мексики замечательным оказалось то, что в обоих случаях средняя скорость выноса холодных масс воды от дна к поверхности была одинаковой и составляла примерно 2 см/с. Океанологам известно, что области апвеллинга привлекают к себе рыб, кальмаров и других обитателей моря, поскольку сюда устремляется планктон и иная лакомая пища. Поэтому районы землетрясений иногда можно рассматривать и как "кормушку" для океанских рыб. Эта информация небезынтересна для капитанов промыслового флота.

Возникающая над очагом землетрясения область пониженной температуры на поверхности океана может, по мнению Г.С.Голицына (Институт физики атмосферы РАН), вызывать горизонтальные течения воздуха со скоростью до примерно 3 м/с. Охлаждение нижнего слоя атмосферы, прилегающего к аномальной области поверхности океана, ведет к осаждению воздуха над ней и конвергенции его в более высоких слоях, что, возможно, способствует зарождению циклонов.

После доклада об открытии сейсмогенного охлаждения поверхности океана, который автор этой публикации сделал на 29-й Генеральной ассамблее Международной ассоциации сейсмологов (Салоники, август 1997), болгарский сейсмолог Б.Рангелов сообщил, что вслед за одним из землетрясений, зафиксированных под дном Черного моря, в Болгарии значительно понизилась температура воздуха и даже выпал снег в необычное время.

Анализ возможных механизмов переноса глубинной холодной воды (а температура ее придонного слоя в Тихом океане - около 3oС) требует привлечения сложных методов нелинейной акустики, теории конвекции, теории подобия Колмогорова - Обухова. Проведенные нами предварительные оценки дают надежду получить адекватное описание явления, для полного объяснения которого еще предстоит немало работы как геофизикам-океанологам, так и физикам-теоретикам.

Б.В.Левин, доктор физико-математических наук
Москва


Коротко

Австралия не без оснований считается древнейшим и самым спокойным материком: единственный, хотя и слабоактивный вулкан на всю эту часть света - гора Биг-Бен, возвышающаяся посреди о.Херд в Индийском океане (53o ю.ш., 74o в.д., территория Австралии). Однако в марте 1997 г. с борта научно-исследовательского судна "Aurora Australis", проходившего в 30 км от о. Херд, заметили облака дыма, вздымающиеся на огромную высоту. Оказалось, что задымила давно "спавшая" гора на о.Макдональд, также принадлежащем Австралии. Таким образом, хотя обе огнедышащие горы лежат более чем в 4 тыс. км от континента, австралийцы могут называть себя владельцами двух действующих вулканов.

New Scientist. 1997. V.154. № 2077. P.13 (Великобритания).

.

Геолог Д.Робертс (D.Roberts) обнаружил на склоне большой песчаной дюны, неподалеку от морской лагуны Лангебаан, что примерно в 100 км от Кейптауна (Южная Африка), три следа нашего далекого предка. Антрополог Л.Р.Бергер (L.R.Berger; Витватерсрандский университет, Йоханнесбург) измерил находку и оценил ее важность. Следы, каждый длиною около 21.6 см, оказались сходны с отпечатками ступней современного охотника, представителя одного из местных племен. Сравнение позволило установить, что следы принадлежали человеку ростом от 153 до 160 см; возможно, это была женщина, иначе рост был бы больше. Геохимики проанализировали состав пород, сохранивших следы, и пришли к выводу, что оставлены они примерно 117 тыс. лет назад. Более древнего следа человека, анатомически близкого современному, пока не обнаружено.

Science News. 1997. V.152. № 8. P.117 (США).

.

Во время "переписи" колонии императорских пингвинов, обитающих на заснеженном льду западной периферии моря Росса, Дж.Куймэн (J.Kooyman; Скриппсовский институт океанографии, США) обнаружил птенца-альбиноса. Исследователю с большим трудом удалось заметить птицу из-за ее полностью белого оперения. Хотя Куймэн изучает антарктических пингвинов уже на протяжении более 30 лет, такая встреча - первая в его практике.

Explorations. 1997. V.4. № 1. P.31 (США).


Новые книги


О России и Советском Союзе - с любовью и знанием дела

ПРОФЕССОР Фрайбургского университета Йорг Штадельбауэр принадлежит к числу крупных зарубежных специалистов по бывшему Советскому Союзу и странам-наследницам. Их экономической и социальной географией он занимается уже более 35 лет. За эти годы он побывал, что называется, "на месте" не менее 25 раз и опубликовал более 100 работ по экономическим и социальным проблемам географии этого макрорегиона. Его кандидатская диссертация посвящена Туркмении (1962), а докторская - аграрной географии Закавказья (1979), поэтому появление обобщающего труда было естественно и логично.

Штадельбауэр начал работать над книгой об СССР со второй половины 80-х годов. Однако когда она была уже готова, объект изучения распался на 15 стран. Поневоле "рассыпался" и набор. Сегодня писать об этом регионе, сетует автор в предисловии, значит подвергаться риску не поспеть за стремительными переменами и оказаться в положении, когда каждая новая корректура уже безнадежно устарела. В то же время именно географическая составляющая остается одной из немногих если не констант, то по крайней мере устойчивых компонентов его развития.

Казалось бы, способ переработки текста очевиден. Достаточно охарактеризовать "Союз нерушимый" до его распада и после, а затем - описывай каждый кусок по привычным страноведческим схемам. Немецкий ученый выбрал иной, куда более сложный, но в то же время продуктивный и новаторский путь - анализ крупных проблемных блоков по всему ареалу бывшего СССР. Описания сопровождаются множеством конкретных примеров и иллюстраций на любом уровне - от горского аула до республики в целом.

Соответственно 660-страничный фолиант структурирован следующим образом: 1. Пролегомен: введение и концептуальные размышления; 2. Пространство и политика: государство, хозяйство и общество как части единой системы; 3. Пространство и общество: население и поселения в Советском Союзе и странах-наследницах; 4. Пространство и история: российская экспансия и конкурирующие силы; 5. Пространство и природа: природные потенциалы и ограничения хозяйственного использования; 6. Пространство и хозяйство: организация и достижения народного хозяйства в Советском Союзе и наследующих ему странах; 7. Глобальные стимулы и региональное развитие: страны-наследницы бывшего СССР в контексте глобальных проблем. Такое, не вполне традиционное, членение книги дает автору дополнительный ресурс гибкости: исходный материал систематизирован и работает на целое.

Заключительный раздел книги озаглавлен так: "Будущее в прошлом? Постоянное и переменное в пространственных структурах". По мнению автора, шанс на последовательное системное реформирование бывшего СССР как единого целого был упущен в 1987 г., т.е. при Горбачеве. И до сих пор во всем этом ареале ощущается сквозной, объединяющий фон, некая универсальная атмосфера: пошатнувшаяся промышленность, едва теплящееся сельское хозяйство, повсеместное экологическое неблагополучие, распад социальных механизмов и гарантий. Вместе с тем на гигантском пространстве бывшей империи нашлось достаточно места для новых государств с самыми различными историческими ориентирами: от прозападного постиндустриализма до чуть ли не феодального средневековья. Даже внутри одного государства, такого как Россия, например, отмечаются подчас не просто растущие социально-экономические диспропорции или стремительно изменяющиеся тенденции (например, в направлениях внутренних миграций - ныне устремленных с северо-востока на юго-запад), но и противоположные траектории развития (например, Ульяновская и Нижегородская области).

Способность Й.Штадельбауэра систематически искать, находить, воспринимать и перерабатывать самую разнообразную информацию восхищает. Сырьем и топливом для книги служило буквально все: солидная российская статистика (единое статистическое пространство бывшего СССР до сих пор не воссоздано), публикации и доклады коллег, многочисленные журнальные и газетные заметки, впечатления от поездок по странам СНГ и Прибалтике. Заметное преобладание при этом российского субстрата, на мой взгляд, не только закономерно, но и оправдано тою стержневой ролью, какую Россия и сегодня играет на бывшей "одной шестой земного шара".

Вместе с тем новаторский, структурный подход к проблеме сочетается у автора с традиционным способом подачи материала: четыре ступени иерархии текстов, 60-страничный список использованной литературы, географический регистр. Особо следует сказать об оформлении книги: в ней 81 черно-белая иллюстрация, в основном - карты (картами являются и пять цветных вкладок). Они посвящены следующим сюжетам: территориальное развитие Российской империи и СССР, административное деление стран-наследниц бывшего СССР, физико-географическая и этнолингвистическая дифференциация территории, а также экономико-географичеcкая характеристика Российской Федерации.

Книга Й.Штадельбауэра (Дармштадт, 1996) вышла почти одновременно с монографиями двух других западных ученых: француза Жана Радвани - "Новая Россия. После 1991: новое "время беды"" (Radwanyi J. La nouvelle Russie. L`apres 1991: une nouveau "temps de troubles". Paris, 1996) и канадца Джеймса Батера - "Россия и постсоветская сцена: географическая перспектива" (Bater J.H. Russia and the Post-Soviet Scene: a geographical perspective. Waterloo, 1996). Эти издания, конечно, заслуживают отдельного рассмотрения.

В то же время на фоне западных монографий становится особенно заметным отсутствие аналогичных обобщений (не исследований!), сделанных учеными из России или других стран СНГ. Кто поднимет "перчатку", брошенную западными коллегами?..

П. М. Полян, кандидат географических наук
Институт географии РАН Москва


Палеоэнтомология

В.Г.Новокшенов. РАННЯЯ ЭВОЛЮЦИЯ СКОРПИОННИЦ (Insecta: Panorpida).
М.: Наука, 1997. 140 с

Скорпионницы (Panorpida-Mecoptera) - наиболее примитивный, предковый отряд мекоптероидов, появившийся в начале перми. Среди современных насекомых он занимает по числу видов скромное положение (известно около 500 из девяти семейств). Но в палеозое и мезозое они были многочисленны и дали начало другим группам насекомых.

Эта книга содержит сводку пермских насекомых скорпионниц. Базой для проведенных исследований послужили преимущественно отечественные коллекции, собранные на территории бывшего СССР и Монголии и хранящиеся в Палеонтологическом институте РАН. Автор книги подробно рассматривает особенности строения древнейших скорпионниц, их происхождение, раннюю эволюцию и связь с некоторыми близкими отрядами насекомых (например, с дочерним отрядом пермских ручейников). Ручейников нередко помещали в отряд Panorpida, современные морфологические исследования позволили еще раз вернуться к вопросу об их систематическом положении. Знание особенностей строения ручейников поможет воссоздать облик их ближайших предков - древнейших скорпионниц семейства Kaltanidal, до сих пор известных только по крыльям. Палеонтологический материал, изложенный в книге, дает возможность проследить происхождение большинства современных семейств скорпионниц, значительно изменив существующие представления об их архетипе и очередности отклонения от общего ствола.

Автор не ставил своей задачей целиком пересмотреть систему отряда скорпионниц. Его ревизия и описание представляют собой отдельное большое исследование.


Физика.Техника

ФИЗИКА ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА: В 2т. Т.1. РАЗВИТИЕ ВЗРЫВА.
М.: Наука. Физматлит, 1997. 528 с.

Предмет этой коллективной монографии - систематическое описание физических основ тех процессов, которые сопровождают развитие ядерного взрыва. Представлены наиболее важные и интересные математические модели, позволяющие производить расчеты сложной динамики этого явления.

Материал, помещенный в первом томе, разделен на три части: взрыв вблизи поверхности земли, высотный взрыв и взрыв вблизи границы воздух - вода. Готовится к изданию второй том, в котором будет дано физическое описание и рассмотрены математические модели наиболее важных процессов, протекающих при взаимодействии поражающих факторов ядерного взрыва с преградой.

Издание подготовлено по результатам исследований, выполненных Центральным физико-техническим институтом Министерства обороны Российской Федерации (ЦФТИ МО РФ).


Геология

РОССЫПНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ РОССИИ И ДРУГИХ СТРАН СНГ
/ Под ред. Н.П.Лаверова и Н.Г.Патык-Кара.
М.: Научный мир, 1997. 479 с.

Россыпи принадлежат к числу месторождений, освоенных человечеством с глубокой древности. До сих пор они продолжают играть важную роль как источники многих видов минерального сырья: золота, алмазов, титана, циркония, олова, платиновых металлов, ювелирных и ювелирно-поделочных камней.

В книге рассмотрено сырьевое, минеральное и морфогенетическое разнообразие россыпей, охарактеризованы условия их формирования и закономерности размещения в структурах земной коры. Авторы дают подробное описание важнейших россыпных месторождений, выделяя промышленные типы каждой сырьевой группы и минерального класса. Особое внимание акцентировано на описании конкретных месторождений, играющих ведущую роль в структуре запасов, в ресурсах и в добыче данного вида сырья из россыпей. Авторы рассматривают перспективы на будущее, с учетом прогнозируемой потребности в новых видах минерального сырья, освоения новых территорий и внедрения новых технологий разведки, добычи и обогащения рудных песков.

Выход этой книги в свет приурочен к 85-летию со дня рождения академика Николая Александровича Шило - признанного лидера отечественной научной школы геологии россыпей. Развивая идеи Н.А.Шило, авторы книги пришли к выводу, что россыпи как класс месторождений полезных ископаемых еще долгие годы могут служить сырьевым источником.


История науки

В.Е.Хаин. ИЗ ВОСПОМИНАНИЙ ГЕОЛОГА. М.: ГЕОС, 1997. 188 с.

В предисловии автор пишет: "Достигнув почтенного 80-летнего возраста и более 60 лет проработав в геологии, я пришел к заключению, что мне следует поделиться увиденным и услышанным за эти годы со своими более молодыми коллегами". В этих мемуарах наш выдающийся современник академик В.Е.Хаин рассказывает не столько о себе, сколько о замечательных ученых, с которыми ему довелось вместе работать, учиться, а порой и дружить. Лишь первая глава носит автобиографический характер; остальные посвящены Н.Б.Вассоевичу, В.В.Белоусову, А.А.Богданову, М.В.Муратову, В.В.Тихомирову, Л.П.Зоненшайну, А.Б.Ронову, французам (Ю.А. и Б.А. Шубертам) и ряду представителей грузинской геологической школы.

В заключение автор высказывает некоторые личные соображения относительно классификации ученых по их психологическим типам (выделяя трудяг-середняков, ученых-эрудитов и новаторов), приводит конкретные примеры, а также размышляет об истории отечественной Академии наук.

Книга представляет интерес как для специалистов, так и для широкого круга читателей, увлекающихся историей науки и ее судьбами.


Геология

ТЕКТОНИЧЕСКИЕ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ФЕНОМЕНЫ.
М.: Наука, 1997. 254 с.

Сборник статей посвящен 80-летию со дня рождения академика Юрия Михайловича Пущаровского, хорошо известного геологам и тектонистам России, ближнего и дальнего зарубежья. Авторами сборника стали его друзья, соратники и ученики из Геологического института РАН и из других научных коллективов России.

В последние годы Ю.М.Пущаровский активно занимается фундаментальными проблемами тектоники Мирового океана, полагая, что именно здесь можно найти принципиальные решения, которые приведут ученых к новой геологической парадигме, призванной сменить теорию тектоники литосферных плит. Как следует из его работ, в основу новой концепции в качестве составных элементов войдут представления о нелинейных процессах в тектонике и в геологии вообще; об асимметрии Земли и латеральной неоднородности не только в верхних уровнях литосферы, но и в более глубоких ее оболочках; о физико-химической и энергетической открытости и потенциальной неравномерности геологических систем во всех оболочках Земли; о тектонической расслоенности геосфер на самых различных уровнях и об истории становления структуры современного Мирового океана.

В книге представлены работы, в которых анализируются нетривиальные тектонические и геодинамические явления, которые могут составить часть фактологической основы новой геологической парадигмы. В сборнике приняли участие такие авторы, как Е.С.Базилевская, С.Д.Соколов, Ю.Н.Разницын, А.С.Перфильев и др.

Все исследования, относящиеся к океанской геологии, выполнены при поддержке Госкомитета по науке и технологиям.


Биология

С.С.Шульман, З.С.Донец, А.А.Ковалева.
Класс микcоспоридий (Myxosporea) мировой фауны. Т.1. Общая часть.
СПб.: Наука, 1997. 567 с.

Микcоспоридии (Myxosporea), или слизистые споровики, - чрезвычайно своеобразная группа паразитических простейших. Насчитывается свыше тысячи видов микcоспоридий, паразитирующих в основном в костистых рыбах, морских и пресноводных, заметно меньшее число видов - в других рыбах и водных позвоночных. Многие из них - возбудители серьезных заболеваний, вызывающих массовую гибель рыбы в естественных водоемах, особенно при искусcтвенном разведении. В Чехии и Словакии микcоспоридии называют "рыбоморки".

Предлагаемая монография написана с учетом всех работ, посвященных морфологии, физиологии, экологии и жизненным циклам микcоспоридий. Особое внимание авторы уделяют вопросам эволюции, зоогеографии и истории фауны микcоспоридий.

Новые обобщения и выработка единого подхода должны способствовать активизации изучения микcоспоридий, что на сегодня весьма актуально в связи со слабой изученностью большого числа акваторий.


География

Э.П.Романова. Современные ландшафты Европы (без стран Восточной Европы). Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1997. 312 с.

С 1988 г. в географической литературе на русском языке не было ни одного учебника или учебного пособия, посвященного физико-географическому устройству мира или отдельных частей света, в том числе и Европы.

Учебное пособие "Современные ландшафты Европы" написано для курса, который читается на географических факультетах университетов в качестве обязательной дисциплины. Основное внимание в нем уделяется вопросам формирования и характеристике современных ландшафтов. Современный ландшафт - это геосистема, со сложным внутренним устройством, включающая взаимодействие природной и антропогенной подсистем. Такое понимание ландшафта определило и структуру книги. В ней поочередно рассматриваются компоненты, обладающие природно-ресурсным потенциалом; история хозяйственного освоения территории и природных богатсв, экологические проблемы. Итогом стало создание карты современных ландшафтов Европы в масштабе 1:5000000, которая представлена в виде региональных фрагментов заключительной части книги.


Хроника

Климат, кризисы, киотская конференция

А.В. Бялко

В начале декабря прошлого года в древней столице Японии состоялась международная конференция по климату планеты. Ее задача состояла в принятии согласованных решений о сокращении в ближайшем будущем промышленных выбросов углекислого газа CO2, а также других "парниковых" составляющих атмосферы (метана, оксидов азота). Конечно, сам созыв такой конференции стал следствием того, что влияние растущего содержания CO2 в атмосфере на потепление климата большинством специалистов уже не подвергается сомнению. Выполнение решений конференции должно стать обязательным для всех государств мира после их ратификации парламентами большинства стран. Конференция проходила на высоком уровне (министров охраны окружающей среды), в частности, делегацию России возглавлял председатель Росгидромета А.И.Бедрицкий.

В преддверии киотской конференции в прессе и на телевидении прошло много информации по ее главной научной теме - потеплению климата, вызванному продолжающимся ростом атмосферного содержания диоксида углерода, а также по смежным вопросам - загрязнении атмосферы, росту уровня океана, оценке альтернативных источников энергии. Однако далеко не все прозвучавшие утверждения можно воспринимать как проверенные или доказанные факты, часть сообщений носила характер преднамеренного искажения информации, выгодного той или иной географической либо промышленной группе.

Например, широко пропагандировался тезис "тропические леса -легкие нашей планеты". Он звучал особенно актуально, поскольку летом 1997 г. произошел невиданный пожар индонезийских лесов. Конечно, и пожары, и вырубка леса ради добычи ценных пород, растущих только в тропиках, разрушают важную часть земной экосистемы; последствия этого многообразны и труднопредсказуемы, но сложившееся мнение, что эти леса - постоянный источник кислорода, - неверно. Избыточный кислород выделяется теми экосистемами, которые поглощают углекислоту и аккумулируют углерод в виде гумуса и торфа. Поэтому в качестве "легких планеты" в первую очередь можно рассматривать сибирские болота и тайгу [1]. Почва же тропических лесов почти не содержит гумуса, что означает: весь синтезированный при фотосинтезе связанный углерод потребляется в трофических цепочках и в конечном счете окисляется. В частности, когда лесной покров Индонезии восстановится (в тропиках это быстрый процесс), то нарушенный пожарами местный баланс углерода вернется практически к прежнему уровню.

Сильно озабочены происходящим потеплением климата те многочисленные страны, у которых велика протяженность низкого океанского берега (Бангладеi, островные государства Тихого и Индийского океанов, Нидерланды). Горные ледники отступают (например, в Альпах средний уровень их нижней границы в ХХ в. поднялся более чем на 30 м), а талая вода повышает уровень Мирового океана, что грозит сокращением наиболее заселенной прибрежной полосы. Заметно сокращается и площадь оледенения Антарктиды, но в основном за счет шельфовых льдов, а поскольку большая часть их находится в плавучем состоянии, их таяние не ведет к повышению уровня океана. К сожалению, прямые измерения сезонно и погодно колеблющегося уровня океана недостаточно точны, чтобы уверенно рассчитать скорость его роста, оцениваемую в 0.3±1 мм/год.

В связи с этим хочется оспорить еще одно утверждение, появляющееся даже в научных источниках: рост уровня Мирового океана при потеплении климата вызван не только таянием ледников, но и тепловым расширением океанской воды. Это - заблуждение. Фактически потепление может сказаться только на верхнем, 100-150-метровом слое океана (термоклине). Его дополнительный нагрев даже на полградуса (чего, заметим, не произошло за все предыдущие сто лет) приведет к расширению этого слоя лишь на 1 мм. Температура же основной массы океана значительно ниже поверхностной, и определяется она не состоянием атмосферы над большей частью океана, а опусканием (даунвеллингом) холодных соленых вод лишь в трех небольших областях (две из них вблизи Антарктиды и одна -южнее Гренландии).

Таким способом холод как бы "заметается под ковер", в глубины океана; биосфера же планеты сосредоточена в тонком, теплом, но легко возмущаемом слое, поглощающем солнечный свет: снизу холодная масса океана, сверху - холодная верхняя тропосфера. Хотя уже очевидно, что антропогенный рост концентрации парниковых газов повышает температуру земной поверхности, станет ли эта тенденция долговременным климатическим следствием, будет ясно только после выяснения сложной структуры термохалинных потоков океана. Их исследование необходимо для надежных предсказаний климата (в частности, именно от них зависит среднее тепловое расширение океана). Пока не удается, например, понять, почему на севере Тихого океана нет области стока холодных вод, аналогичной северо-атлантической [2]. Поучительны в этом аспекте и геологические данные о палеоклимате. Известно, что в прошлом Земли глобальная циркуляция вод и климат бывали существенно иными. Для понимания сегодняшних тенденций особенно интересны исследования экстремально теплого климата мелового периода (145 - 65 млн лет назад), когда концентрация атмосферного CO2 была, по-видимому, исключительно высока [3].

Какие же политические и экономические меры надо предпринять сейчас, чтобы не оставить будущим поколениям даже малого шанса очутиться на планете, необратимо скатывающейся к подобию мелового периода? Решение кажется очевидным: надо сокращать потребление угля, нефти и природного газа, развивать энергосберегающие технологии и атомную энергетику [4]. Но удастся ли добиться выполнения благих намерений?

Конкретные проекты сокращения выбросов парниковых газов, выдвинутые разными группами перед началом киотской конференции, отражали состояние экономик и ближайшие перспективы стран. Наиболее радикальное сокращение потребления ископаемых топлив, естественно, отстаивали многочисленные островные государства. Западная Европа в целом поддерживала умеренное сокращение промышленного выброса CO2, приветствуя его возврат уже в первом десятилетии нового века к уровню 1990 г. или даже к более низкому уровню. Это связано с тем, что ее ведущие страны с начала 90-х годов заметно сократили загрязнение атмосферы. Великобритания закрыла малоэффективные угольные шахты, перейдя на использование нефти и газа с шельфа Северного моря, Франция уже давно полагается в основном на атомную энергетику, Германия после воссоединения добилась эффективного энергопотребления в своей восточной части. Россия по общеизвестным причинам также не возражает против 1990 г. как точки отсчета (выброс CO2 нашей страной с тех пор сократился на 33%). Япония также поддерживает решительные меры по сокращению выброса парниковых газов. Китай занял осторожную позицию, хотя его экономика в последнее время развивалась очень быстрыми темпами, и ему очевидно невыгодно возвращение потребления угля на уровень десятилетней давности. Запасы его в Китае велики по сравнению с нефтью и газом, но сжигание угля дает наибольшее выделение CO2 при одинаковой полезной энергии. Напротив, за сохранение достигнутых уровней потребления ископаемых топлив активно выступали нефтедобывающие страны и Австралия, имеющая 10%-й прирост эмиссии диоксида углерода с начала десятилетия.

Ключевую роль в принятии решения в Киото играла позиция США, страны с ведущей экономикой в сегодняшнем мире. Положение Америки внутренне противоречиво: эмиссия атмосферного углерода на душу населения лидирует в мире, но ее сельское хозяйство вероятно сильно пострадает при потеплении климата. После долгих колебаний США выдвинули план, по которому выброс парниковых газов к 2012-2017 гг. должен быть возвращен к уровню 1990 г., но с условием, что решения киотской конференции будут возможно пересмотрены уже на следующем таком же конгрессе через пять лет. В целом примерно такое решение и было принято в Киото. Осталось его ратифицировать и выполнить. Но позвольте выразить сомнение, что так оно и произойдет.

Если учесть, что в 1996 г. выброс Соединенными Штатами загрязняющих атмосферу газов был на 8.8% выше, чем в 1990 г., что инерция энергетической отрасли не позволяет изменить тенденцию развития за менее чем десятилетний срок, если к тому же учесть, что атомная энергетика (единственная серьезная альтернатива углеродной энергетике) сейчас в США реально не развивается, придавленная законодательными ограничениями не только по захоронению радиоактивных отходов, но даже по их перевозке внутри страны, то поставленная цель выглядит для США малореальной [5]. Поскольку предстоящие трудности переходного процесса ясны большинству участников переговоров, было предложено создать финансовый механизм регуляции киотского протокола, предусматривающий компенсации через Всемирный банк от нарушителей конвенции странам с правильной экологической политикой. Япония (у нее рост выбросов с 1990 г. составил 12.5%) уже высказала предварительное намерение купить часть российской квоты на загрязнение атмосферы.

Углерод в земной атмосфере и потепление климата. На верхнем графике цветная ломаная линия показывает ежегодные изменения фактической массы атмосферного углерода в форме диоксида, а черная кривая - его эмиссию вследствие сжигания ископаемых топлив. Ее штриховое продолжение (в следующее столетие) соответствует киотскому протоколу. Разность между черной и цветной зависимостями позволяет вычислить количество углерода, ежегодно поглощаемого фотосинтезом. На нижнем графике даны суммарное поступление углерода в атмосферу начиная с 1960 г. (черная сплошная кривая), суммарный прирост атмосферного углерода (черная штриховая кривая). Цветом изображена зависимость средней температуры земной поверхности (отсчет по правой шкале, ломаная - годичный ход, штриховая - его параболическая интерполяция). Источник данных - ежегодник "Vital Signs", выпускаемый World Watch Institute (США).

Но перед началом самой конференции и еще раз непосредственно во время ее проведения сработал эффективный и давно действующий механизм регулирования сомнительных политических решений - разразился невиданный по глубине кризис на мировой бирже: одновременно упали в цене акции ведущих фирм, цена золота и курсы почти всех мировых валют по отношению к доллару. Конечно, причины мирового финансового кризиса многообразны: это и перегрев быстрорастущих экономик Юго-Восточной Азии, и изменение реальной стоимости золота вследствие широкого распространения нового эффективного способа его добычи [6], и рекордный в этом году феномен Эль-Ниньо, участивший ураганы [7], и предстоящее введение новой общеевропейской валюты, потенциально равной по силе доллару. Но принципиальная причина кризиса в целом та же самая, которая поставила в затруднение и участников киотской конференции: мир близок к перенаселению.

Рост численности человечества в течение последних 650 лет происходил по гиперболе, которая асимптотически стремилась к бесконечности около 2030 г. Отклонение от этой зависимости стало заметно только в середине 80-х годов нашего века [8]. Начался переходный период. Будет ли выход на устойчивое развитие мира плавным и бесконфликтным? Маловероятно. Скорее всего народонаселение планеты достигнет своего максимума и только затем выйдет на уровень 9-11 млрд человек [9]. Совсем невесело представлять себе мир, в котором человечеством управляет железная рука голода, войн, эпидемий. Поэтому обсуждение общемировых проблем на форумах, аналогичных завершившемуся в Киото, непосредственно касается всех нас и наших потомков.

Литература

1. Круговорот метана в экосистемах // Природа. 1995. N6. С.3-36.
2. Степанов В.Н. Роль океана в формировании долгопериодных колебаний климата // Природа. 1996. N10. С. 23.
3. Чумаков Н.М. Теплая биосфера // Природа. 1997. N5. С.66.
4. Flavin C., Dunn S. Rising Sun, gathering winds: policies to stabilize the climate and strengthen economies. World Watch Institute, 1997.
5. Macilwien C. US carbon emission forecast to rocket // Nature. 1997, V. 390. 20 Nov. N6657. P.207.
6. См. в следующем номере "Природы" статью Константинова.
7. Бялко А.В. Климатическая неустойчивость возрастает // Природа. 1998. N1. С.111.
8. Бялко А.В. Динамика послевоенного мира // Природа. 1995. +5. С.18.
9.Lutz W., Sanderson W., Scherbov S. Doubling of the world population unlikely // Nature. 1997. V. 387. P. 803. См. также // Природа. 1997. N10. С. 127.