Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[crazy_terraformer]

В том регионе главная проблема не столько глубина, сколько плавучий лед, который очень усложняет работу там.

Что-то где-то было про подводные танкеры..

[AlexAV]

Почему же фосфор невозможно извлекать с океанического дна?

Его концентрация в морских осадках довольно невелика, что-то около 500 грамм на тонну. Т.е. тут придётся извлекать очень большие их объёмы (при норме внесения фосфора около 20 кг/га это будет соответствовать внесению около 40 тоннам этих осадков на гектар), что, с учётом большой стоимости их подъёма с большой глубины и больших транспортных затрат, с точки зрения экономики выглядит как неприемлемо дорогая деятельность.

Друга проблема - большое содержание солей в морских осадках. Вносить их в естественной форме из-за этого нельзя, т.е. нужна их переработка хотя бы с целью обессоливания. А это проблему усугубляет ещё больше.

[Инопланетянин]

Понятно, но я давно ношусь с идеей поднимать фосфор для выращивания водорослей и их переработки на топливо. Всё равно же нефть кончится, да и уран не вечен. В качестве побочного продукта и фосфор можно было бы извлекать. Не прямо из океанического ила, а из водорослей или рыбы. Тоже никак не получится?

[Rattus]

большой стоимости их подъёма с большой глубины

А сразу с речных дельт и вообще шельфов кто мешает поднимать? Там и концентрация кагбе поболее будет...

а из водорослей или рыбы

Биопродуктивность океана в целом раза в два меньше чем суши. И рыбу-то уж лучше сразу на стол!

[Проходящий Кот]

Моё личное мнение - нельзя строить ГЭС на равнинных реках. Допустим, в 1930-х не было другого выхода, но сейчас их лучше потихоньку разбирать.

Это если посмотреть на проблему не узко, т.е. только в рамках энергетики. Е если более широко, то тут не всё так очевидно.

Проблема поддержания геохимического баланса биогенных элементов сельскохозяйственных полей в долгосрочной перспективе представляется проблемой ничуть не менее важной, чем производство энергии. С азотом, калием и серой в общем проблема как-то решается и вполне традиционными методами (калий и серу можно извлекать из морской воды, связывание азота хоть и требует значительных энергозатрат, но в общем представляет собой решаемою проблему), то сток фосфора нужно как-то блокировать. Причём очевидно, что сток фосфора с с/х полей не сразу уходит сразу на океаническое дно (откуда его извлечь практически невозможно), а попадает сначала в местные ручьи и реки. И тут его в общем можно частично задерживать и возвращать обратно. Те же плотины на реках являются довольно эффективными барьерами, задерживающими взвеси, которые в их отсутствие уходили бы в море вместе с речной водой, а при их наличие оседают на дне водохранилищ в качестве озерного ила. И этот озёрный ил вполне может извлекаться и использоваться в качестве удобрения, тем самым возвращая частично в агроценозы вымытый оттуда фосфор (его нерастворимую часть плюс фосфор ассимилированный организмами формирующими органическую часть ила), а также (хотя и очень частично) азот (с органическим веществом ила).

Сток фосфора в растворимой форме, судя по всему, довольно эффективно подавляется увеличением соотношения N/P в воде водоёмов. В этом случае местная биота имеет избыток азота, но лимитирована по фосфору, что ведёт к тому, что концентрация свободного фосфора в воде будет падать до пренебрежимо малых значений (т.к. будет оттуда интенсивно изыматься водными растениями, а они в этих условиях способные его извлекать оттуда почти полностью). Ассимилированный же живыми организмами фосфор будет переходить в частицы ила, который при наличие дамб будет оседать на дне водохранилищ и технически может быть возвращён.

Кстати, подобная ситуация, судя по всему, имела место в бассейне Волги в 60-х. Судя по имеющимся данным, сток фосфора с волжской водой не превышал тогда его естественного фонового уровня (заметный рост уноса фосфора в Каспийское море начался позднее, 70-х - 80-х). И это несмотря на то, что бассейн Волги - важный сельскохозяйственный регион с большой площадью пашни. Причина этого скорее всего как раз и связана с тем, что в СССР 60-х азотные удобрения были доступны, а фосфорные - серьёзным дефицитом. Азотных удобрений вносили много (а фосфорных не очень), в результате имел место сильное избыточное поступление азота (нитратов, азот обычно вымывается именно в этой химической форме)  водоёмы, что и эффективно блокировало сток фосфора по описанному выше механизму.

С практической точки это может означать следующее. Проблема замыкания цикла фосфора в рамках агроценозов, вероятно, можно решить сочетанием внесения избыточного количества азотных удобрений со строительством дамб везде, где только можно (на каждой балке, ручье, речке), естественно с организацией добычи озерного ила в получающихся при этом водоёмах и возврата его в поля. Урожайность при этом по сравнению с современной упадёт, но всё же до уровня СССР 60-х, а не неолита. А сельское хозяйство СССР все же это далеко не худший его вариант, который видело человечество.

Теперь, если вернуться к энергетике. Если нам плотины всё равно нужны (причём везде и как можно больше, причём в том числе и на равнинных реках), то почему бы их тогда попутно не использовать и в качестве ГЭС или ГАЭС? Тут в общем очень естественная комбинация может получиться.

Вообще-то уже предложено обоснование платинирования.

[Инопланетянин]

Биопродуктивность океана в целом раза в два меньше чем суши.

Не в последнюю очередь благодаря низкому содержанию фосфора и железа, не так ли?

И рыбу-то уж лучше сразу на стол!

И так тоже можно

Вообще-то уже предложено обоснование платинирования.

Платина редкий и ценный металл. Зачем она здесь нужна и что будет, когда она от такого перерасхода закончится?

[Rattus]

Не в последнюю очередь благодаря низкому содержанию фосфора и железа, не так ли?

Благодаря низкому содержанию света и кислорода скорее. Покрытосеменные на суше существенно эффективнее всем этим пользуются чем водоросли в воде.

И так тоже можно

Рыбы в океане, конечно, гораздо больше чем кажется, но всё равно - вполне конечное для эффективного вылова количество.

[Lieut]

Его концентрация в морских осадках довольно невелика, что-то около 500 грамм на тонну. Т.е. тут придётся извлекать очень большие их объёмы (при норме внесения фосфора около 20 кг/га это будет соответствовать внесению около 40 тоннам этих осадков на гектар), что, с учётом большой стоимости их подъёма с большой глубины и больших транспортных затрат, с точки зрения экономики выглядит как неприемлемо дорогая деятельность.

Друга проблема - большое содержание солей в морских осадках. Вносить их в естественной форме из-за этого нельзя, т.е. нужна их переработка хотя бы с целью обессоливания. А это проблему усугубляет ещё больше.

Это если на поля тот ил возить - неприемлемо дорого. А если его распылить непосредственно в том же месте на поверхности в океане - поднять 40 тонн на гектар не выглядит так страшно. Эвтрофикация океана и вылавливать уже конечный продукт (рыбу).
Большая часть океана относится к олиготрофной зоне, что очень обидно.

[Kaiserfrogling]

А если его распылить непосредственно в том же месте на поверхности в океане - поднять 40 тонн на гектар не выглядит так страшно. Эвтрофикация океана и вылавливать уже конечный продукт (рыбу).

Только в перекормленном фосфором океане начинают быстро размножаться динофлагелляты, те самые которые вырабатывают сакситоксин и еще более неприятный сигуатоксин

[Инопланетянин]

Благодаря низкому содержанию света и кислорода скорее.

Жаль, но даже так - ушедший фосфор надо возвращать или добывать, а на суше его ограниченное количество и вулканы тоже не так уж много его возвращают.
Кроме того, площадь воды чуть ли не в три раза больше площади суши и количество до какой-то степени может компенсировать качество.
И ещё, если света в океане от распыления морских осадков не прибавится, то кислорода станет чуток больше, по мере возросшей активности водорослей. Может, всё же можно хоть чуточку увеличить продуктивность океана?

Рыбы в океане, конечно, гораздо больше чем кажется, но всё равно - вполне конечное для эффективного вылова количество.

А рыба подтянется за возросшим количеством водорослей. Ещё проблема будет, как успеть добыть водоросли на топливо прежде чем их рыба съест.

Только в перекормленном фосфором океане начинают быстро размножаться динофлагелляты, те самые которые вырабатывают сакситоксин и еще более неприятный сигуатоксин

Да какое там перекормленном, фосфор предлагается добывать со дна этого самого океана, а это не так-то просто. Тут умные участники как-то не проявляют восторг от этой идеи. Кстати, если не заработает, то серьёзная просадка цивилизации (может до полного уничтожения) нас будет ожидать. В любом случае, задерживать фосфор в реках тоже необходимо.

[Lieut]

Только в перекормленном фосфором океане начинают быстро размножаться динофлагелляты, те самые которые вырабатывают сакситоксин и еще более неприятный сигуатоксин

Зачем же кидаться в крайности и доводить до цветения воды. Вполне хватит и уровня мезотрофных вод.

[crazy_terraformer]

Не в последнюю очередь благодаря низкому содержанию фосфора и железа, не так ли?

Благодаря низкому содержанию света и кислорода скорее. Покрытосеменные на суше существенно эффективнее всем этим пользуются чем водоросли в воде.

Площадь поверхности Мирового Океана больше суши. Водоросли и фотоавтотрофные прокариоты всасывают воду всей поверхностью тела, к тому же прокариоты быстрее растут . Нехватка биогенов причина того, что самые продуктивные районы — это шельфы.

[AlexAV]

Благодаря низкому содержанию света и кислорода скорее. Покрытосеменные на суше существенно эффективнее всем этим пользуются чем водоросли в воде.

Эти факторы конечно важны, но в настоящее время (и судя по всему вообще в фанерозое) продуктивность океана ограничивалась доступностью биогенных элементов, прежде всего фосфора и, видимо в несколько меньшей степени, железа. Если бы этих биогенных элементов в морской воде было бы больше, то продуктивность океана могла бы быть существенно выше, чем сейчас.

Масштаб различия потенциальной и фактической продуктивности океана можно оценить из следующих цифр. Сейчас средняя продуктивность мирового океана составляет 0.15 г С/м2 сутки = 55 г С/м2 в год. Однако, если посмотреть на районы, где биогенных элементов достаточно, то там первичная продуктивность может быть существенно выше. Скажем, в отдельных регионах Черного моря она достигает 326 г С/м2 в год (http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/109596). В Балтийском  - 14 000 кДж/м2 или где-то 390 г С/м2 в год (http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/3078). Исходя из этого можно предположить, что при условие достаточной доступности биогенных элементов продуктивность океана могла бы быть в 6-7 раз больше, чем есть по факту сейчас.

[mbrane]

Платина редкий и ценный металл. Зачем она здесь нужна и что будет, когда она от такого перерасхода закончится?

это когда рюсски не савсем панимать... Платинирование у него  - это не покрытие платиной, а обустройство плотин на реках

[mbrane]

И ещё, если света в океане от распыления морских осадков не прибавится, то кислорода станет чуток больше, по мере возросшей активности водорослей. Может, всё же можно хоть чуточку увеличить продуктивность океана?

а она и увелчится - цианобактерии так разрастутся шо выедят увесь кислород - сначала рыб всех заорят, а затем и сами поиздыхают

[mbrane]

Водоросли и фотоавтотрофные прокариоты всасывают воду всей поверхностью тела, к тому же прокариоты быстрее растут . Нехватка биогенов причина того, что самые продуктивные районы — это шельфы.

сколько не рассыпай ты фосфаты над серединными частями - они все равно ураюут на дно и уйдут из цикла - на шельфах этот процесс более медленный - там выще скорость вертикального перемещивания особенно в прибрежной зоне...

[Инопланетянин]

Исходя из этого можно предположить, что при условие достаточной доступности биогенных элементов продуктивность океана могла бы быть в 6-7 раз больше, чем есть по факту сейчас.

Спасибо, это ценные сведения.

Платинирование у него  - это не покрытие платиной, а обустройство плотин на реках

Тогда должно быть плотинирование, но и это слово будет малопонятно без дополнительных разъяснений.

цианобактерии так разрастутся шо выедят увесь кислород - сначала рыб всех заорят, а затем и сами поиздыхают

Предполагается, что водоросли будут добываться на топливо. В любом случае, если не мы, то эти цианобактерии съедят другие желающие. Не недооценивайте способность биосферы к саморегуляции.

сколько не рассыпай ты фосфаты над серединными частями - они все равно ураюут на дно и уйдут из цикла

Не успеют, водоросли потребят фосфор, а нам этого и надо.

В общем, осталось подсчитать стоимость подъёма осадков со дна и их распыления и прослезиться

[mbrane]

Предполагается, что водоросли будут добываться на топливо.

А как вы собираетесь цианобактерий контролировать время деления которых часы? Им похер на ваши желания и планами - вода с фосфорными удобрениями и микроэлементам  для них ресурс

[mbrane]

Не недооценивайте способность биосферы к саморегуляции.

А вы просвятитесь что такое уже наблюдаемое явление эвтрофикации

[mbrane]

Не успеют, водоросли потребят фосфор, а нам этого и надо.

А верхними уровни пищевой цепочки - рыбы, морские животные , птицы  - все равно издхать будут, - а их скелеты падать на дно- безвозвратно перемещая фосфор с верхни этажей вниз