Даже во время своего отступания ледник хорошо обработал сушу. Мощные безымянные реки стремительно вытекали из его сердцевины и прорезывали на шельфе широкие проливы и дельты. У границы между шельфом и континентальным склоном зарождались нынешние подводные каньоны. Между большими реками от главного тела ледника откалывались огромные массивы льда, которые, тая, образовывали запруды и озера, медленно покрывавшиеся растительностью и превращавшиеся в конце концов в болота.
Климат в этой зоне был суровым. Сначала здесь могли существовать только тундровые растения. Большая часть животных, за исключением постоянных жителей севера, вероятно, оставались далеко на юге. Очень возможно, что, когда появились кормовые растения, здесь стали пастись стада мохнатых мамонтов и какой-нибудь забредший мастодонт. Должно быть, эти крупные животные периодически мигрировали на север и юг вдоль внешнего края шельфа - их кости попадаются в рыбацкие сети в прибрежной полосе от Новой Англии до штата Джорджия.
Как видно, континентальный шельф Новой Англии, особенно банка Джорджес, в течение какого-то времени был местом, имевшим не только локальное значение. В настоящее время банка Джорджес славится богатыми запасами питательных веществ и умеренным подводным климатом, создающими чрезвычайно благоприятные условия для всего живого. Ее репутация как промыслового места распространилась далеко за пределы Новой Англии, а в прошлом ее славу создавали многие поколения бакланов, гагарок, дельфинов и китов и немногие поколения рыбаков. В последнее время- банка Джорджес снова вызвала интерес: как выяснилось, в некоторых ее районах толщина осадочных отложений достигает 7,6 километра - а это первый признак скрытого присутствия нефти.
9 декабря 1974 года-директор Геологической службы Соединенных Штатов доктор У. Е. Маккелви выступил перед членами межштатной комиссии по нефти в городе Феникс, штат Аризона. Речь д-ра Маккелви унесла его слушателей далеко от Феникса, славящегося сухим мягким климатом, ибо ее темой была нефть на внешнем крае континентального шельфа по другую сторону Соединенных Штатов. Маккелви сказал, что, по оценке Геологической службы, Атлантический шельф (участок шельфа между Новой Англией и Флоридой, простирающийся от берега до глубины 200 метров) может дать от 10 до 20 миллиардов баррелей нефти и 55 триллионов кубических футов природного газа. Он напомнил собравшимся петрократам, что эти цифры целиком основаны на данных, полученных эхолотом, который указывает на возможность присутствия нефтеносных пластов, обычно залегающих на тысячи метров глубже песчаного грунта.
Позже, в 1975 году, Геологическая служба снизит свои оценки запасов нефти и газа, но в вопросах морской геологии Маккелви обладал максимальной информацией. Он обрисовал своим слушателям структуру Атлантического шельфа Соединенных Штатов, который извивается в направлении с северо-востока на юго-запад, то сужаясь, то расширяясь от 80 до 350 километров. Атлантический шельф, тянущийся вдоль континента 3000-километровой окаменелой морской змеей, имеет в разрезе четковидное строение. Он состоит из ряда глубоких, наполненных отложениями впадин, разделенных арками, или платформами, породы, покрытыми тонким слоем осадков. Глубина отложений, подстилающих дно впадин, колеблется от 3000 до 13500 метров и более, и чем толще этот слой, тем больше вероятность найти нефть.
Самый северный и наиболее глубокий осадочный бассейн на восточном побережье Соединенных Штатов располагается на банке Джорджес. Этот бассейн примерно овальной формы имеет около 300 километров в длину и 130 километров в ширину. Его центр находится приблизительно в 200 километрах юго-восточнее Кейп-Кода, но самые большие надежды возлагаются на южную часть бассейна, в полосе, идущей параллельно кромке континентального шельфа. Здесь осадочные отложения имеют наибольшую толщину, а 60 - 100-метровая глубина воды не создает трудностей для бурения. По данным геологических изысканий, банка Джорджес является одним из двух или трех мест на Атлантическом шельфе, где вероятнее всего найти нефть.
Сегодня в Новой Англии нет, возможно, более важного экономически и в то же время более дискуссионного с точки зрения экологии вопроса, чем добыча нефти из моря. В течение вот уже нескольких лет проводятся совещания, публичные заслушивания, специальные правительственные конференции, посвященные обсуждению этой проблемы, и число подобных мероприятий растет чем дальше, тем больше. Новая Англия ежегодно потребляет 430 миллионов баррелей нефти, чтобы удовлетворить 84 % ее энергетических потребностей. Вся нефть ввозится, причем большей частью из-за границы. Добыча нефти из моря в какой-то мере решила бы проблему безработицы: Новая Англия постоянно страдает от безработицы, которая здесь намного превышает средние цифры по стране. В то же самое время жители Новой Англии платят высокие цены за топливо, вынужденные бороться с более суровым климатом, по сравнению с тем, в котором живет большинство их соотечественников. Поэтому естественно, что они с растущим пониманием относятся к высказываемому на юге и на западе мнению, что Новая Англия должна внести свою долю в разработку морских нефтяных резервов и производство нефтепродуктов и тем самым пополнить топливный бюджет страны.
Но в то же время есть понимание и другого рода. Оно заключается в том, что развитие нефтяной промышленности в этом районе создает угрозу прибрежной и морской окружающей среде. Добыча нефти и строительство нефтеперерабатывающих заводов и нефтяных причалов вдоль глубоководного побережья Новой Англии, особенно в северной части штата Мэн, вызовут всякого рода частные и общие проблемы и опасности.
В 1973 году Массачусетский технологический институт (МТИ) опубликовал результаты работ, посвященных изучению последствий крупных утечек нефти в водах, омывающих Новую Англию. В продолжение многих недель ученые этого института изучали скорость распространения нефти на воде и влияние ветра, течений и очистительных мер. Были имитированы утечки нефти, которые фактически не причинили никакого ущерба. Район эксперимента, количество излившейся в море нефти, приливы и отливы, волнение на море, деятельность людей и оборудование для борьбы с загрязнением - все это было запрограммировано и контролировалось одним огромным компьютером.
Исследователи МТИ прежде всего занялись прибрежным районом, где планировалась добыча сырой нефти. Выбрав четыре предполагаемые нефтеносные зоны на банке Джорджес, они ввели в программу для ЭВМ данные о сезонных изменениях ветра и модели течений. Затем были имитированы и изучены в условных водоемах для различных условных сезонов года продолжительностью каждый в 150 условных дней условные случаи попадания нефти в море в результате утечек из скважин, столкновений танкеров, повреждений нефтепроводов и других несчастных случаев.
Течения и ветры в районе шельфа Новой Англии, вероятно, изучены лучше, чем в каком-нибудь другом сравнимом месте в мире, но ценность попыток смоделировать сложную среду, даже при помощи самого хитрого компьютера, существенно снижается из-за недостатка внимания к имеющим решающее значение деталям. Отдавая должное исследованиям МТИ, нужно сказать, что полученные результаты действительно показывают возможные перемещения нефти в прибрежной полосе моря при средней силе ветра и среднем состоянии моря. И в исследовании откровенно говорится, что средние данные не позволяют делать точных прогнозов. Это замечание может подтвердить всякий, кто знаком с погодой в Новой Англии. И еще: как знает всякий опытный игрок в азартные игры, основанные на средних данных результаты бывают точными только в случае больших количеств проб или событий. А это определенно нежелательное обстоятельство, когда дело касается утечек нефти.
Из всех смоделированных нефтяных пятен в районе банки Джорджес берега достигли лишь немногие. В зимних условиях во время многочисленных проб, сделанных в течение 150 дней, нефть ни разу не подходила к берегу. (Выбор периода времени в 150 дней был основан на некоторых работах по исследованию скорости разложения разлитой в море нефти. По истечении этого срока остатки нефтяной пленки превращаются в плавающие комки мазута.) Смоделированные зимние результаты оказались утешительны по той причине, что в это время года погода на море очень плохая и поэтому трудно, опасно и часто невозможно проводить операции как по сдерживанию нефти, так и по очистке от нее моря.
Однако во время экспериментов, соответствующих летним месяцам, в 5 % случаев нефть достигла побережья Новой Англии, главным образом в районе Кейп-Кода, причем для этого потребовалось всего 30 суток. Этот результат не был приятным с точки зрения потенциального экономического воздействия на прибрежные города в разгар туристского сезона. Кроме того, программист, расшифровывавший данные компьютера, явно ограничился теми случаями, когда нефть оказывалась у берегов Канады, хотя, согласно отчету МТИ, при относительно небольших изменениях в характере океанских течений вероятность того, что весной и летом нефть может оказаться в заливе Фанди, возрастает от 0 (как было предсказано) до 10 %.
К сожалению, в отчете МТИ очень мало внимания уделено проблеме потенциального воздействия утечек нефти на богатую пелагическую и донную среду самой банки Джорджес. Указав на малую вероятность того, что в случае гипотетических аварий нефть достигнет берега, авторы отчета продемонстрировали позицию "с глаз долой, из сердца вон", из-за чего остались без ответа многие вопросы, касающиеся влияния нефти на коммерчески важный рыбный промысел на банке Джорджес и на рыбный промысел в районе Новой Англии, и без того уже находящийся под угрозой. Однако отсутствие в отчете МТИ деталей и авторитетных рекомендаций в отношении потенциальных бедствий, которые могут быть вызваны нефтью в прибрежной полосе, значительно возмещается обсуждением вопроса о загрязнении нефтью берегов. Постулировав, что наихудшим вариантом было бы размещение нефтеочистительного завода в северной части залива Мэн - это означало бы, что нефть придется доставлять с банки Джорджес или еще откуда-нибудь танкерами, а не по нефтепроводу (первое в значительно большей мере способствует утечкам нефти, чем второе), - программисты МТИ представили созданную компьютером ужасающую картину распространения нефти на десятки миль вдоль побережья штата Мэн и в Канаду.
Еще раз было доказано, что летом возникают наилучшие условия, при которых разлившаяся нефть может разноситься далеко по воде и достигать удаленных берегов. При обычно небольшой скорости юго-западного течения (0,1 узла) крупное нефтяное пятно объемом 3,8 миллиона литров (1 миллион галлонов), появившееся в одной миле от берега залива Мачиас, легко могло бы достичь Акейдского Национального парка, залива Пе-нобскот, а возможно, и Портленда. Есть предположение, что остатки такого пятна, главным образом в виде комков мазута, могут достичь даже северной части побережья штата Массачусетс. ЭВМ предсказала со 100-процентной вероятностью, что если бы юго-западное течение было остановлено или под воздействием ветра потекло в обратном направлении, пятно объемом 1 миллион галлонов, появившееся в водах залива Мачиас, подгоняемое сильными приливными течениями, достигло бы берегов Канады у залива Фанди.
Созданные ЭВМ модели траекторий движения нефтяных пятен около побережья обычно слишком упрощены. Особенно это относится к моделям для северной части штата Мэн. По причинам математического характера и особенностям программирования компьютер лучше всего моделирует прямые береговые линии без заливов и полуостровов. Смоделированной береговой линии не хватает еще одной важной черты, которая навечно делает северную часть штата Мэн несовместимой с нефтяной промышленностью: вдоль побережья от залива Пенобскот на север густо разбросаны сотни больших и маленьких островов и обнажаемые во время отлива скалы. Представим себе пленку нефти шириной в несколько километров, попавшую в сильное приливное течение. Она приближается к острову, разделяется, когда остров перехватывает часть нефти, и продолжает двигаться уже в виде двух полос, которые, в свою очередь, перехватываются другими островами, расположенными на ее пути. В результате, когда нефть наконец достигает береговой линии, она оказывается разбитой на огромное число отдельных пятен. Это неимоверно затрудняет работы по сдерживанию и уничтожению нефтяных загрязнений.
Исследователи МТИ считают, что присутствие островов в районах с сильными приливными течениями должно рассматриваться как серьезное лимитирующее обстоятельство при выборе места для строительства береговых нефтеочистительных заводов. Даже зная это, программисты не могли создать никакой надежной модели движения нефтяных пятен в заливах и гаванях, расположенных в районе эксперимента, так как в их распоряжении не было достаточной информации о приливных течениях у побережья штата Мэн.
Хотя физические аспекты появления нефти в море были определены количественно и запрограммированы, подвергнуты анализу и обсуждены в многочисленных научных статьях, в отчетах правительственных промышленных комитетов и в специальных комиссиях и тому подобное, сравнительно мало что известно о влиянии нефти на биологию моря, выраженном в виде обоснованных цифр и неопровержимых фактов. Во многих случаях отсутствуют даже оценки "ballpark" (это выражение, широко используемое в настоящее время технократами, означает количественную оценку, хотя и неточную, но находящуюся в пределах здравого смысла).
Утверждение, что разлитая нефть содержит в себе биологическую угрозу, звучит несколько парадоксально, ибо это вещество создано самой жизнью. Нефть, представляющая собой невероятно сложную химическую смесь, - это остаток еще более сложных форм материи и энергии, в которых миллионы лет назад на какие-то мгновения замерцала жизнь, а затем прекратила свое существование. На протяжении миллионов лет медленного распада огромные массы остатков растений и животных постепенно аккумулировались в огромных бассейнах, или карманах, Земли. Скрытые от высоких температур и разлагающего воздействия кислорода и бактерий, они превратились в нефть. Существует ошибочное мнение, что нефть якобы сосредоточена в больших подземных бассейнах. На самом деле она присутствует в недрах в таком же виде, как подземная вода, занимая небольшие промежуточные пространства и трещины между песчинками или крохотные щели в пористой породе. Нефть очень часто бывает смешана с соленой водой. Когда бур проникает в нефтеносные отложения глубоко под земной поверхностью, огромное давление заставляет жидкость выходить из трещин, и она начинает просачиваться на многие мили вокруг, пока не достигнет скважины, откуда вырывается наружу, часто со взрывной силой.
Нефть состоит в основном из двух элементов - углерода и водорода, хотя в ней присутствуют в разных количествах и другие элементы, главным образом кислород, азот и сера. Атомы различных элементов вступают между собой в соединения. Каждое такое соединение представляет собой молекулу, а одинаковые молекулы, взятые в совокупности, образуют вещество.
Химия нефти основана на том, что у атомов углерода есть тенденция присоединяться друг к другу, образуя цепочки атомов. Углеводороды - соединения, составляющие основную массу нефтяной смеси, - состоят только из углерода и водорода. Самый простой углеводород - это метан, затем идут этан, пропан и бутан. В зависимости от величины молекул и веса соединения бывают легкие или тяжелые. Самые легкие соединения, включая вышеупомянутые, - это главным образом природные газы. А соединения, состоящие из молекул с большим весом, - это жидкости при комнатной температуре и атмосферном давлении. Для любого данного ряда соединений температура кипения (при которой жидкость превращается в газ) обычно увеличивается с молекулярным весом. Температура кипения часто используется для классификации соединений и смесей нефти.
Химики называют семью углеводородов, которая начинается с метана, парафиновым рядом. Это название она получила по самым большим молекулам в этом ряду, имеющим 18 или более атомов углерода. При комнатной температуре эти соединения находятся в твердом состоянии; они образуют парафин. Члены парафинового ряда составляют главную фракцию многих видов сырой нефти. К счастью, эти углеводороды почти не растворяются в воде, в силу чего они не очень токсичны, хотя, как известно, могут оказывать анестезирующее или наркотическое воздействие на различные морские организмы.
В химическом отношении все зло, заключенное в нефти, идет в первую очередь от семьи так называемых ароматических углеводородов. Они получаются в результате того, что соседние атомы углерода соединяются двойными связями, образуя химически стабильные кольца, состоящие из шести атомов углерода. Самым простым ароматическим углеводородом является бензин.
Подобно парафинам, ароматические углеводороды отлич-аются большим многообразием, благодаря тому что они присоединяют к себе боковые цепи и даже многократно повторяющиеся кольца. Они обладают сильной склонностью вступать в реакции со своим химическим окружением и замещать атомы, например хлора, водородом. Такие замещенные соединения легче растворяются в воде и, таким образом, вступают в гораздо более тесный контакт с водной жизнью, чем парафиновые углеводороды. В то же самое время ароматические углеводороды намного более ядовиты.
Трудно представить себе судьбу омара, рыбы или какого-нибудь другого неосторожного существа, пойманного в липкие объятия нефтяного пятна. Вообразите себе для сравнения судьбу человека, попавшего в атмосферу какого-то нового губительного смога. Постепенно он станет проникать в кожу, образует пленку на глазах, в ушах и органах дыхания, вызовет потерю координации движений, дезориентацию, а затем быструю смерть.
Острая токсическая реакция на разлитую нефть вызывается присутствием в нефти легких ароматических веществ и их замещенных производных. Эти соединения, обычно их называют растворимыми ароматическими производными (РАП), составляют около 5 % всего веса сырой нефти, но в очищенных продуктах, например газолине и керосине, их содержание доходит до 20 %.
Ученые определили смертельные концентрации РАП в морской воде. Они установили, что многие морские организмы, начиная с водорослей и кончая рыбами, быстро погибают даже при ничтожных, едва различимых концентрациях РАП: от 5 до 50 частей нефти на миллион частей воды. Особенно чувствительны к нефти пелагические креветки. Они чувствительны уже к одной части нефти на миллион частей воды, что эквивалентно двум каплям на полную ванну воды. Интересно, что обыкновенные береговые улитки, литторины, - самые резистентные к нефти из всех известных животных. Их способность выделять обильные количества слизи на открытых участках тела, вероятно, предохраняет их и делает невосприимчивыми к РАП в концентрациях, в 100 и более раз превышающих концентрации, смертельные для креветок.