В конце сентября по неизвестным причинам произошли течи на газопроводах «Северный поток». Издания и интернет-пользователи уже анализируют политические и экономические последствия инцидента. Naked Science попытается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли возможность восстановления подводных трубопроводов.
Что случилось? 26 сентября в исключительной экономической зоне Дании северо-восточнее острова Борнхольм произошли несколько мощных под водой взрывов. зарегистрировалиВ данном районе зафиксировали два землетрясения. Первое произошло в 02:03 по местному времени с магнитудой 2,3, второе — в 19:03 с магнитудой 2,1. Параллельно наблюдалось падение давления в газопроводах. зафиксировалиПринимающие станции в Германии. Во время обследования поверхности моря над трубопроводами «Северных потоков» самолёт датских вооружённых сил обнаружилМеста выхода газа представляют собой огромные участки кипящей воды.
В момент инцидента газопроводы не функционировали из-за геополитической обстановки, но в них оставался газ под давлением. Оба «Северных потока» состоят из пар «ниток», каждая из которых состоит примерно из сотни тысяч сегментов трубы внутренним диаметром около 1150 миллиметров. Снаружи «нитки» покрыты бетонной рубашкой, толщина стальных стенок варьируется от трех до четырех сантиметров — наибольшая на российской стороне, наименьшая на германской, где давление уже падает. При расчетном рабочем давлении до 22 мегапаскалей газопроводы должны были выдерживать вес затопленного корабля. На момент написания статьи подтверждены повреждения трех «ниток», четвертая пока цела. Утечки произошли на глубинах, не превышающих 100 метров.
Расследование установит, что случилось с «Северными потоками». Несколько сторон, в том числе Россия, обещают провести расследование. Основная версия — диверсия, вопрос лишь в исполнителе. Выброс огромных объемов газа (не только парникового, но и легко воспламеняющегося) не может быть безопасным и пройдет без последствий для экологии, судоходства и самого газопровода.
Временный балтийский Бермудский треугольник
Пузырьки газа, растворенные в воде, значительно уменьшают ее плотность и силу поверхностного натяжения. Из-за этого судна, оказавшиеся в зоне выхода газов на морскую поверхность, рискуют потерятьЧтобы добиться плавучести, необходимо, чтобы размеры этой зоны соответствовали размерам судна. В случае утечек на «Северных потоках» это вполне возможно — самое маленькое из пятен бурлящих пузырей метана в Балтийском море имеет около 200 метров в диаметре, а самое большое превышает километр в поперечнике.
Метан, основной компонент природного газа, в два раза легче воздуха, но поднимается вверх не мгновенно. Это означает, что над местом выхода на поверхность воды возможно образование факела. Это вторая причина, по которой вокруг утечек объявлены зоны безопасности радиусом пять морских миль. Однако на судоходство влияние их незначительно. Правда, пока совершенно неясно, на какой срок эти акватории будут закрыты, поскольку газ может выходить из трубопровода долго — до двух недель.
Будущее газопровода
Самой ясной проблемой является инженерная. Вероятность полного разрушения газопроводов велика. Это связано с тем, что антикоррозионное покрытие, защищающее трубы от морской воды, нанесено лишь на внешнюю поверхность под бетонной рубашкой. Внутри секций, из которых состоят «Северные потоки», нанесен только антифрикционный состав. Как только давление в трубах упадет ниже определенного уровня, в них начнет поступать вода. А когда большая часть газа выйдет — она полностью его заменит.
Антифрикционное покрытие способно защитить сталь от коррозии некоторое время. Однако без быстрого ремонта газопровод обречён. Сложность в том, что оценить повреждения невозможно, пока объемы утечек не уменьшатся до незначительных. Риск потери плавучести и возгорания не позволяет ремонтным судам подойти к месту аварии. Политическая обстановка может стать причиной задержки восстановления газопровода. Даже при физическом восстановлении целостности труб вероятность возникновения коррозии слишком высока, и эксплуатация «Северных потоков» может быть окончательно запрещена из соображений безопасности.
При самых благоприятных прогнозах технология трубопроводов для газа могут вернутьсяСтроительство должно завершиться до конца 2023 года. Успешное выполнение этого проекта зависит от своевременного принятия всех необходимых мер. В противном случае будущее «Северных потоков» останется неопределенным.
Экология
Утечки из газопроводов опасны для окружающей среды как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Морская флора и фауна страдают сразу же, а глобальное потепление — это отложенный эффект.
Сильнее всего метан влияет на рыб, для них он — токсиченПри концентрациях выше миллиграмма на литр рыба впадает в состояние опьянения: сначала проявляет возбуждение, затем дезориентацию в пространстве. Если воздействие продолжается более 15 минут, большинство видов погибают через день-два. К счастью, уже при концентрациях порядка 0,02-0,05 миллиграмма на литр метан становится заметен для рыб. Обычно рыба старается избегать воды с высоким содержанием метана, но быстрый мощный поток пузырьков во время утечки из газопровода может стать ловушкой.
Метан, проникнув в организм рыб, вредит их жабрам, хеморецепторам, коже и глазам. Заполняя плавательный пузырь, метан нарушает контроль над плавучестью. На моллюсков метан действует сходным образом. Планктон гораздо устойчив к метану: смертельной концентрацией для него является 2-5 миллиграммов на литр воды.
Утечка из газопровода — явно не благоприятное событие для морских живых существ, но масштаб катастрофы не такой большой. Некоторые рыбы, моллюски и планктон пострадают, однако долгосрочных последствий для подводной флоры и фауны, скорее всего, не будет.
Глобальное потепление
Европейское сообщество глубоко обеспокоено влиянием сотен тысяч тонн содержимого «Северных потоков», попавших в атмосферу, на климат. Метан — парниковый газ, воздействующий сильнее углекислого газа. CH4 практически полностью распадается в атмосфере за 10-12 лет, его вклад в парниковый эффект на вековом горизонте в 21-40 раз выше, чем у CO2Долгосрочные последствия избытка метана в атмосфере проявляются даже после того, как его концентрация снижается.
Из-за разногласий по поводу влияния метана на изменение климата сложно оценить долгосрочные последствия утечек на «Северных потоках». Также не ясно, сколько газа попало в атмосферу. Первоначальные данные, которые будут уточнены позже, таковыВ начале утечек, когда давление в трубопроводе было наибольшим, из повреждений труб выходило около пятисот тонн метана в час. Объем газа в магистрали составлял триста миллионов кубометров, но источник не указал, относится ли это к «Северному потоку — 2» или обоим газопроводам.
Общие выбросы метана превзойдут 200 тысяч тонн. По воздействию на климат это… эквивалентноЗа двадцать лет эксплуатации 5,48 миллиона среднестатистических американских машин выбросили в атмосферу столько же парниковых газов, сколько вся датская экономика за год. Поскольку инцидент произошел в исключительной экономической зоне Дании, именно эта страна может нести экологическую ответственность за утечку парниковых газов.
Насколько это серьезно
Озабоченность о глобальном потеплении имеет основания. Возможные последствия изменения климата неуловимы и могут иметь разрушительные последствия. Положительные влияния такого явления также существуют, будутПо сей день вопрос о том, перевесят ли положительные последствия негативных последствий, остаётся открытым. В свете этого печалит добавление двухсот килотонн мощного парникового газа в атмосферу за считанные дни. Это составляет 0,035% общемировых годовых выбросов метана. Казалось бы, совсем немного, но это результат единичного события.
Вместе с тем не стоит считать колебания выделения метана чем-то неестественным, ведь таковые происшествия в целом не являются исключением для океанических процессов. На дно моря по всей планете распределены скопления клатратов. (гидратов) метана«Горючего льда» — соединения воды с метаном, образующиеся при низких температурах и высоком давлении. Иногда из-за стечения обстоятельств эти соединения распадаются, и газ попадает в воду. Подобные процессы происходят в регионах таяния вечной мерзлоты. Метан поступает в атмосферу через воду постоянно, но этот источник не является самым большим. выдаютВ атмосферу поступает не более метана, чем вырабатывают термиты во всем мире (около 9-12 мегатонн). Основным природным источником метана является водно-болотные угодьяИ солёные водоёмы (примерно 180 и 120 миллионов тонн в год).
В сухом остатке
По всем признакам утечки на «Северных потоках» войдут в историю, если не как самые крупные, то как одни из крупнейших антропогенных разовых выбросов. Самый негативный эффект случится на судьбе самих газопроводов. Финансовые потери тоже будут впечатляющими. Судоходство от этого инцидента пострадало не слишком сильно. Экологические последствия почти наверняка не будут катастрофическими.