Зачем нужна геология - Дуг МакДугалл
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Однако в какой-то момент люди перестанут обнаруживать новые месторождения тех или иных ценных минералов. Можно ли в такой ситуации сохранять какие-то запасы в течение длительного времени? Одна из стратегий — заменить редкий элемент более распространенным. Хороший пример — использование алюминия вместо меди для передачи электроэнергии. Но для многих редких металлов ключевую роль в поддержании их запасов в будущем, видимо, будет играть их переработка и повторное использование. Стальной лом, медные провода и алюминиевые банки пускают в переплавку уже давно, поскольку они относительно чистые и легко перерабатываются. Однако система извлечения металлов из более сложных материалов (например, электроники) еще не очень развита. Впрочем, ситуация, вероятно, изменится при росте конкуренции за ресурсы. Несколько лет назад Геологическая служба США изучала потенциальные возможности извлечения металлов из старых мобильных телефонов. Эти повседневные предметы содержат золото, серебро, платину и другие ценные металлы; они могут стать своеобразной «рудой» будущего.
Когда я пишу эту книгу, в мире имеется не менее 4 миллиардов мобильных телефонов, и это число быстро растет. Одно исследование Геологической службы сосредотачивалось на Соединенных Штатах, где телефоны меняют в среднем раз в полтора года, и базировалось на данных 2005 года. Специалисты пришли к выводу, что стоимость металлов в телефонах, выброшенных в том году, составила 82 миллиона долларов. С тех пор телефоны стали меньше, но содержание металлов в них принципиально не изменилось. С 2005 года и золото, и серебро выросли в цене более, чем вдвое, существенно повысились и цены на другие металлы в этих аппаратах, что значительно увеличивает выгоды переработки. Некоторые данные в указанном отчете Геологической службы получены от канадской горнодобывающей компании Falconbridge, которая уже в 2005 году занималась извлечением металлов из утилизируемых сотовых телефонов.
Естественно, при переработке никогда не удастся добиться 100 % извлечения полезных веществ, и поэтому вполне возможно, что некоторые невозобновляемые ресурсы в конечном итоге станут чрезвычайно дефицитными. Но этот день расплаты, может быть, удастся отодвинуть очень далеко в будущее. Даже допускавшие злоупотребления добывающие компании, похоже, понимают, что в их интересах работать эффективно, минимизировать вредное воздействие на окружающую среду и даже восстанавливать выведенные из эксплуатации и загрязненные производственные территории. Например, один из плавильных заводов компании Falconbridge многие годы выбрасывал газ с высоким содержанием серы, который губил растительность и вредил здоровью людей, живших с подветренной стороны. Наконец компания предприняла какие-то меры: установила ловушки, стала превращать серу в серную кислоту, и теперь с прибылью ее продает. Не все технологические решения окажутся такими простыми и рентабельными. Однако, похоже, что при надлежащем подходе с использованием существующих и развивающихся технологий вполне реально на долгие годы удовлетворить потребности общества в минеральных ресурсах с вполне приемлемым уровнем разрушения окружающей среды.
Еще одна проблема, связанная с геонауками и все чаще привлекающая внимание людей — доступ к чистой воде. Некоторые ученые, некогда занимавшиеся запасами полезных ископаемых и энергии, переключились на этот ценный ресурс; его иногда называют «новым золотом». Доступность воды для орошения, производства электроэнергии и повседневного бытового использования уже давно стала проблемой в засушливых регионах, а в некоторых местах становится даже угрозой национальной безопасности. Например, в Ираке всю воду дают реки, которые берут истоки в других государствах, а потому в конечном итоге воду контролируют соседние страны.
Поскольку рост населения и экономическое процветание увеличивают потребность в воде, а изменения климата угрожают нарушить исторические схемы осадков и испарения, то доступность и качество воды сейчас быстро становятся глобальной проблемой.
Почти вся вода в мире находится в океанах, однако для большинства людей, если не считать сёрфингистов, моряков и рыбаков, важна именно пресная вода. Однако пресная вода поступает из океанов: ежегодно с их поверхности испаряется примерно 400 000 кубических километров воды, и вся она выпадает где-то в виде пресной воды: снег на ледниках Гренландии или на горнолыжных курортах Скалистых гор в США, дождь, орошающий наши лужайки или пополняющий наши реки и озера, или осадки, возвращающиеся в океан. С геологической точки зрения этот круговорот воды происходит за короткое время: молекула воды до испарения в атмосферу проводит в океане в среднем всего три тысячи лет, а всего через неделю она уже становится частью какой-нибудь капли дождя, падающей на поверхность.
В нынешний момент геологической истории большая часть (примерно две трети) пресной воды Земли сохраняется в виде льда в ледниках, причем почти весь лед находится в Антарктиде. Как мы видели в других главах книги, объем ледниковых льдов сильно колебался в течение геологического времени, и это сильно влияло на уровень моря. Но если современные ледники включают всего две трети всей пресной воды, то где еще треть? Вы можете достаточно разумно предположить, что она находится в озерах и реках, но это не так. Примерно 99 % остатка скрыто под землей. Подземные воды — очень ценный ресурс, потому что они обычно очень чисты, а также часто имеются даже в регионах с засушливой поверхностью. В принципе это возобновляемый ресурс, однако стабильным он будет только в том случае, если не забирать воды больше, чем добавляется в эту систему.
Под Высокими равнинами, регионом в центральной части Соединенных Штатов, находится огромный резервуар пресной воды, и это делает регион одним из основных сельскохозяйственных районов страны. Рельеф, почва и климат Высоких равнин идеально подходят для земледелия и выпаса скота, однако здесь редко выпадают осадки, и именно их отсутствие было в прошлом серьезным препятствием для сельского хозяйства. Первые скважины до водоносного горизонта пробурили еще в начале XX века, однако масштабная откачка воды для орошения началась в 1940-х и 1950-х годах. Поначалу казалось, что запасы воды неисчерпаемы, однако по мере изъятия уровень падал, скважины приходилось углублять, а в некоторых местах воды для орошения уже не хватает. Ясно, что пополнение запасов не поспевает за водозабором.
Геологическая служба США назвала шестьдесят два главных подземных резервуара важными национальными ресурсами, и водоносный слой Высоких равнин — в их числе. Заманчиво считать водоносные слои подземными реками, но на деле все иначе. Часть из них — это формации твердых пород, другие состоят из рыхлого песка и гравия, еще не уплотнившихся в твердую породу. Все они водопроницаемы: в них есть пустые пространства, по которым может течь вода — примерно так, как она проходит через губку: медленно и извилистыми путями. В отсутствие вмешательства человека вода просачивается в
