Енергетичні ресурси

Частина механічної і теплової енергії Світового океану, принципово доступної для використання у виробничій діяльності людей, утворюють океанічні та морські «вічно-відновлювальні» енергетичні ресурси. Адже енергією володіють морські течії, хвилі, припливи, вертикальні рухи вод. Однак сучасні технічні й економічні можливості дозволяють використовувати поки далеко не всі ці джерела. Практично почате освоєння енергії припливів. Зроблена також спроба використовувати енергію хвиль і прибою.

Використання енергії припливів. Першими спорудженнями, механізми яких приводилися в рух припливною енергією, були млини і лісопилки, що з'явилися в Х-ХІ ст. на берегах Англії і Франції.

Зараз запропоновано близько 300 різних технічних проектів будівництва ПЕС. Найбільш раціональним і економічно ефективним рішенням фахівці вважають застосування в ПЕС поворотно-оборотної турбіни. Ідея її створення ще в 1946 р. була запропонована ученим Л. Б. Бернштейном.

Уперше в практиці світової енергетики такі турбіни — їх називають зануреними чи капсульними агрегатами — були створені у Франції наприкінці 50-х років. Вони здатні діяти не тільки як турбіни на обидва напрямки потоку, але і як насоси для підкачування води в басейн. Це дозволяє регулювати їхню експлуатацію в залежності від часу доби, висоти і фази припливу.

Перша у світі ПЕС потужністю 240 тис. кВт побудована й введена в дію в 1967 р. у Франції. Вона розташована на березі Ла-Маншу в Бретані, на річці Рані, де висота припливу досягає 13,5 м. Ширина річки тут 750 м. Гребля ПЕС пролягає між мисом Ла-Бреби на лівому березі і мисом Бріанте на правому березі з опорою на острівець Шалибер. У тілі греблі знаходяться 24 капсульних агрегати потужністю по 10000 кВт кожний. Площа басейну 22 км². Під час припливу в нього надходить 184 млн м³ води. Майже вся потужність цієї ПЕС утворюється в години «пікового» споживання електроенергії, вироблення якої тут досягає 540 тис. кВт/год у рік.

У Росії ПЕС діє на Кольському півострові неподалік від Мурманська, у Кислій губі, потужністю 400 квт.

Успішне будівництво і багаторічна експлуатація могутньої ПЕС на ріці Рані показали реальність спорудження, переваги і недоліки (зокрема, відносно невелику потужність) таких станцій. У зв'язку з цим створені і продовжують розроблятися нові проекти могутніх і потужних приливних електростанцій з використанням технічних рішень, застосованих на існуючій, ПЕС.

Розробка нової високоефективної турбіни стало поштовхом для спорудження першої в світі ГЕС, що перетворюватиме енергію океанічних течій в енергетичну. Електроенергетичне устаткування однієї такої електростанції потужністю 136 мВт буде включати 350 тис. турбін, які з необхідною кількістю генераторів монтуватимуться на вертикальних валах. Їх будуть встановлювати на закріпленій на якорі платформі, що складатиметься з готових секцій. Платформу занурять на безпечну глибину. Вартість проекту – близько 300 млн доларів.

Використання енергії хвиль. Вітер збуджує рух поверхні океанів і морів. Хвилі і береговий прибій мають дуже велику силу. Так, у хвиль із періодом у

5 с вона дорівнює 12 т, а при періоді 10 с— майже 19 т. За американськими даними, загальна потужність хвиль Світового океану дорівнює 90 млрд кВт.

Певних успіхів в області застосування енергії морських хвиль поки вдалося досягти тільки для виробництва електроенергії, що працює на малу потужність. Хвильоенергетичні установки використовуються для виробництва електроенергії для маяків, буїв, сигнальних морських вогнів, відокремлених від берега стаціонарних океанологічних приладів. Таке використання енергії хвиль широко практикується в Японії, де більш 300 буїв, маяків. Хвильовий електрогенератор успішно експлуатується на плавучому маяку порту в Індії. Роботи зі створення й удосконалення подібних енергетичних приладів проводяться в США, Німеччині, Швеції й інших країнах.

У прибережних водах Норвегії споруджена перша енергетична установка, що використовує могутню силу морського прибою. Досвідчена хвильова електростанція побудована норвезькою фірмою «Квернер Брюгс».

Оволодіння хвильовою енергією дозволить зробити її важливою складовою частиною енергетичного потенціалу багатьох держав.

Біологічні ресурси

Світовий океан — глобальне середовище проживання живих організмів. Життя пронизує його води від поверхні до найбільших глибин. Органічний світ населяє не тільки водну товщу, але і дно океанів і морів.

Сільськогосподарські угіддя на суші мають обмежену площу, і при сучасних способах ведення господарства забезпечення людства продуктами харчування пов'язано з великими труднощами. Тим часом 1% площі шельфу досить для розведення такої кількості устриць, щоб задовольнити потреби людини у тваринному білку на два-три десятиліття вперед. З 1 га морського дна можна зібрати 15 т водоростей, придатних для корму худобі, тоді як із заливних луків такої ж площі на суші — лише 2 т зеленої маси.

У широкому розумінні біологічними ресурсами є усі тварини і рослини, що живуть в океанах і морях. Однак поки ще людиною використовується лише незначна частина органічного світу океану, тому біологічні ресурси Світового океану — це лише ті групи і види його мешканців, видобуток яких у даний час економічно виправдана. До них відносяться риби, морські безхребетні (двостулкові і головоногі молюски, ракоподібні та голкокожі), морські ссавці (китоподібні і ластоногі), а також водорості. Але масштаби видобутку різних видів живих багатств океану далеко не однаковий: видобуток риби складає 80% загального видобутку, видобуток безхребетних — приблизно 10—12%, видобуток морських ссавців і водоростей —8—10%

Далеко не всі простори Світового океану однаково багаті на життям, що пояснюється розходженням природних умов у його різних районах. В океанах і морях, так само як і на суші, є високопродуктивні і малопродуктивні площі. Таким чином, лише 37% акваторії Світового океану приходиться на частку біологічно продуктивних ділянок, розташованих в основному на шельфі периферії океанів і частково у відкритих районах поблизу материкового схилу над підняттями ложа океану. З цим багато в чому пов'язана географія світового промислу водяних тварин і рослин, тобто ступінь використання сировинної бази Світового океану в його різних районах.

Рибальство. Істотний показник сучасного промислового рибальства — розподіл уловів за ступенями глибин Світового океану. Велика частина вилову приходиться на шельфові води, значно менші улови на материковому схилі і на дні океану.

Приблизно за 150 останніх років вилов морських тварин і рослин збільшився з 2 млн т (1850) до 94 млн т (1997). Зміни величини уловів, звичайно, пов'язані зі змінами природних умов у промислових районах (коливання температури води, кількості живильних речовин). Разом із тим загальносвітовий рівень видобутку досить стабільний.

Величина уловів нерівномірно розподілена по просторах Світового океану. Статистичний облік видобутку риби і нерибних об'єктів веде спеціалізована міжнародна організація ФАО.

Сучасне промислове рибальство орієнтоване лише на деякі сімейства і види риб, що володіють великою чисельністю і живуть переважно в шельфовій зоні й водах, що примикають до неї. Видовий склад уловів визначають приблизно 9 сімейств: осельцеві, тріскові, анчоусові, скумбрієві, ставридові, мермузові, тунцеві, корюшкові, камбалові.

Аналіз світового рибальства показує, що в уловах частка тих чи інших сімейств, а також тих чи інших видів одного сімейства в різні періоди часу неоднакова. Підвищення виловлювання якихось сімейств змінювалося з кожним роком, на що впливали як природні, так і антропогенні фактори.

Сучасний рівень морського рибальства базується на вилові традиційних рибних сімейств. Основні з них: осельцеві — 22,3 млн т у рік (переважно добувається оселедець атлантичний — 2,3 млн т у рік); тріскові — 10,7 млн т у рік (переважно добувається тріска атлантична — 1,3 млн т у рік); скумбрієві — 5,1 млн т у рік; тунцеві — 4,5 млн т у рік; лососеві — 1,0 млн т у рік (у тому числі: кета — більш 400 тис. т у рік, горбуша — приблизно 300 тис. т у рік, нерка — близько 200 тис. т у рік, сьомга — трохи більш 6 тис. т у рік).

Невеликий видобуток осетрових — 4,6 тис. т у рік. Російський осетер виловлюється в кількості 130 т у рік, білуга — 27 т у рік, севрюга — 18 т у рік. І ці показники помітно змінюються з року в рік.

Молюски. Ведуче місце в промисловості займають двостулкові молюски (мідії, устриці, гребінці й ін.), за ними слідкують головоногі молюски (кальмари, восьминоги, каракатиці). Улов молюсків майже вдвічі перевершує вилов ракоподібних.

Мідія - найбільш широко розповсюджений морський двостулковий молюск - добувається в основному в Атлантичному океані. Щорічний світовий вилов мідії трохи перевищує 200 тис. т. Видобуток мідій ведеться переважно європейськими країнами. Найбільші улови мають Нідерланди, Іспанія, Франція, Данія, Італія. У Тихому океані найбільше мідій добувають поблизу берегів Таїланду, південних берегів Корейського півострова, біля берегів Австралії і Нової Зеландії.

Устриці живуть переважно в морях тропічної і субтропічної зон, але поширені й у багатьох інших районах Світового океану. Звичайно, устриці населяють прибережні ділянки на глибинах до 6 м. Промисел устриць зосереджений у прибережній зоні Атлантичного океану, трохи менше він у Тихому океані. Сучасний щорічний видобуток устриць перевищує 150 тис. т. Основна частина світового видобутку устриць приходиться на частку США, Японії і Франції. Істотні вилови устриць характерні і для країн Південно-Східної Азії. У деяких традиційних районах видобутку устриць улови знизилися в результаті надмірно інтенсивного промислу, наприклад, у морях Центральної Америки, у Перській затоці, у Шрі-Ланці, в Австралії.

Морські гребінці заселяють переважно природні банки, покриті розсипами каменів і пісків. Світовий улов морських гребінців перевищує 460 тис. т. Головні райони промислу гребінців зосереджені в північно-західній і західно-центральній Атлантиці, де ведуть їхній видобуток США і Канада. У північно-східній Атлантиці морських гребінців добувають Франція й Іспанія. У північно-західній і західно-центральній частинах Тихого океану інтенсивний промисел гребінців веде Японія, а біля своїх берегів — Австралія.

Промислові види головоногих молюсків — кальмари, восьминоги, каракатиці — живуть на узбережжях і у відкритих районах морів і океанів, переважно в помірних широтах. Поширені вони до значних глибин головним чином у шельфовій зоні.

Кальмарів переважно виловлюють у Тихому океані, приблизно вдвічі менше — в Атлантичному і незначну частину — в Індійському. У середньому річний видобуток кальмарів складає 1,3 млн т. Восьминоги і каракатиці досить широко поширені у Світовому океані, однак основні райони їхнього видобутку — північно-західна частина Тихого океану.

Краби. Різні види цих тварин поширені на глибинах до 250 м у водах із позитивною температурою в багатьох районах Світового океану. За традицією тихоокеанських крабів ловлять США в Беринговому морі й у затоці Аляска, а Росія і Японія добувають їх в Охотському морі.

Омари і лангусти. Ці величезні морські «родичі» річкових раків живуть на значних глибинах. Річний вилов омарів і лангустів більш 200 тис. т. Їх добувають поблизу берегів Західної Африки, Бразилії, у Середземному морі, на півдні Каліфорнійської затоки й біля берегів Південно-Східної Азії. Цих ракоподібних добувають в Австралії (найбільший постачальник лангустів на світовий ринок), США, Франції, Італії, Бразилії, Японії.

Креветки. Невеликі, довжиною від 5 до 20 см раки-креветки, що плавають, живуть у багатьох районах Світового океану. В даний час це основний вид промислових ракоподібних. Світовий вилов креветок складає близько 2,5 млн т на рік. Близько 1/2 всього улову дає Тихий океан, трохи менше — Атлантичний (тут основні райони — Мексиканська затока і Карибське море) і Індійський.

Китоподібні. Різноманітні морські велетні за біологічними особливостями поділяються на беззубих, чи вусатих, китів (гренландський сірий, финвал, сейвал, синій кит) і зубатих китів (кашалот, білуха, дельфін) .

Вони поширені переважно в антарктичних водах і в меншій ступені в північній частині Тихого й Атлантичного океанів. Білуха водиться в прибережних районах євроазіатської частини Північного Льодовитого океану.

Ластоногі. До цих водних тварин, так званих морських звірів, відносяться різні види тюленів, котики, нерпи і моржі. Усі вони живуть у водах помірних і полярних широт. Їхній спосіб життя тісно пов'язаний не тільки з водою, але й з берегом, де ці тварини утворюють великі скупчення. Останні зустрічаються на островах і на материковому узбережжі в північній частині Тихого океану, у Північному Льодовитому океані.

Морські котики — другі за обсягом видобутку ластоногі. Серед них перше місце в промислі займають далекосхідні морські котики. Вони утворюють великі лежбища на островах Командорських.

Моржі арктичних і далекосхідних морів мають невелику чисельність, тому видобуток їхній обмежений.

Видобуток водної рослинності. Прибережна зона багатьох морів і різних районів океану оперезана заростями вищих водоростей. Їх нараховується понад 4000 видів. Самі численні і найбільше широко використовувані людиною — бурі водорості (ламінарія, чи морська капуста; алярія, фукус). Менш поширені червоні водорості, чи багрянки (анфельція, філофора, порфіру). Ще менше поширені зелені водорості (ульва, чи морський салат, лоуренсії) .

Річний видобуток водоростей близький до 11 млн т. Переважна більшість водоростей добувається в Тихому океані.

У цілому рівень видобутку морських біологічних ресурсів неоднаковий у різних країнах світу і помітно змінюється в різні роки.

Запитання для самоконтролю

1. Які закономірності розподілу живих організмів у товщі океанічної во-

ди?

2. На які угруповання поділяються живі організми?

3. Як пристосовуються до умов життя планктонні організми?

4. Як пристосувалися до умов середовища бентосні організми в зоні

осушування після відпливу?

5. Чому навколо материків найбільша біологічна продуктивність океану?