Jak funguje sirná bomba?

Události, které vedly k přeměně Černého jezera na moře, se tedy vyvíjely poměrně rychle. Zřejmě právě tehdy se objevila silná vrstva sirovodíku, která dodnes vyplňuje celou tloušťku vod Černého moře hlouběji než 150–200 metrů. Jeho základem jsou právě shnilé zbytky těch organismů, které kdysi obývaly sladkovodní pánev.

Ukazuje se, že platit musíte opravdu za všechno.

Přítomnost obrovského množství sirovodíku je jednou z nejznámějších a zároveň neobvyklých vlastností Černého moře. Ale přebytek sirovodíku v jeho hloubkách je jen důsledkem toho, že v hloubce pod 200 metrů ve vodě Černého moře není absolutně žádný kyslík. Jinými slovy, v těchto vrstvách nemohou žít ani zvířata, ani rostliny. V těchto pekelných hlubinách jsou schopny existovat pouze bakterie, které produkují sirovodík.

Jaké procesy vedly ke vzniku tohoto černomořského fenoménu? Při zodpovězení této otázky je lepší začít se známým faktem, že kyslík může pronikat mořskou vodou z atmosféry. Kromě toho se v horních vrstvách oceánu objevuje jako výsledek fotosyntetické aktivity řas.

Aby se kyslík dostal do hlubin, musí se mořská voda neustále mísit, tedy pohybovat se vertikálně. A k tomuto procesu dochází nejčastěji kvůli vertikálním proudům. Takže v Černém moři tento proces probíhá velmi, velmi pomalu: trvá stovky let, než voda z povrchu dosáhne dna.

Dno Černého moře samozřejmě není v hloubce

Ale proč, když v jiných mořích takový jev není? A důvod spočívá v jedinečné morfologické stavbě Černého moře!

Faktem je, že povrchová vrstva vody Černého moře – asi 100 metrů silná – je převážně říčního původu. Hlubiny moře jsou naplněny slanější – a tedy i těžší – vodou z Marmarského moře. Koncentrace solí ve spodních vrstvách vody Černého moře přitom dosahuje 30 %.

Ale to nejsou všechny jedinečné rysy Černého moře, které v něm způsobily vzhled jakési „černé značky“ – sirovodík.

Vědci zjistili, že s hloubkou se vlastnosti černomořské vody nemění plynule, jako ve většině moří, ale náhle. Takže, počínaje povrchem a do hloubky 50-100 metrů, jeho slanost se rychle mění – ze 17 na 21%, a pak dále – až na samé dno – se rovnoměrně zvyšuje. V souladu se slaností se mění i hustota vody.

Stejné prudké změny jsou charakteristické pro teplotní režim Černého moře. Jak víte, teplota vody na povrchu nádrže je vždy určena teplotou vzduchu. Toto pravidlo není v případě Černého moře porušeno. Ale od povrchu do hloubky 50-100 metrů se teplota, stejně jako slanost, velmi rychle mění. A pak po celý rok zůstává konstantní až do samého dna a je +8–9 stupňů.

Voda v Černém moři je tedy jasně rozdělena do dvou vrstev: povrchová vrstva – odsolená, lehčí a svou teplotou bližší vzduchu, a hluboká vrstva – slanější a těžší, se stálou teplotou. A mezi těmito dvěma nepodobnými vrstvami je třetí, střední vrstva vody o mocnosti 50 až 100 metrů. Říká se jí střední nebo přesněji studená mezní vrstva. Je vždy chladnější než hluboké vody, protože se v zimě ochladí na 5–6 stupňů a v létě se nestihne ohřát. Tento druh „hranice“ mezi dvěma vrstvami vody Černého moře brání jejich smíchání.

Pro lepší pochopení procesů probíhajících v Černém moři je užitečné vědět, že vrstva vody, ve které se prudce mění její teplota, se nazývá termoklina, vrstva rychlých změn slanosti se nazývá haloklina a vrstva změny hustoty vody se nazývají pyknoklina. Všechny tyto „klíny“ vody Černého moře jsou soustředěny v oblasti hraniční vrstvy.

Je to stratifikace nebo stratifikace vody Černého moře slaností, hustotou a teplotou, která je základem sirovodíkového fenoménu této nádrže, protože zabraňuje vertikálnímu promíchávání mořských vrstev a obohacování hlubin moře kyslíkem. Kromě toho všechny živé organismy, které obývají horní vrstvu vody – plankton, koelenteráty, ryby, delfíni, řasy – dýchají, což znamená, že aktivně spotřebovávají kyslík. Když živé organismy zemřou, jejich zbytky se stanou potravou pro bakterie, které také využívají kyslík k využití mrtvé organické hmoty.

A čím větší hloubka, tím aktivnější destruktivní procesy nastávají. Nakonec nastává okamžik, kdy procesům tvorby živé hmoty planktonními řasami začne dominovat jejich ničení. A proto ve vodách vzdálenějších od hladiny moře zbývá velmi málo kyslíku. Například v hloubce pod 100 metrů, tedy tam, kam nepronikne světlo a kde nemohou probíhat fotosyntetické procesy, se kyslík už vůbec nevyrábí – pouze se spotřebovává. A pod 200 metry ve vodě Černého moře není vůbec žádný kyslík, a proto tam žijí pouze anaerobní bakterie rozkládající zbytky živých organismů klesajících ke dnu z horní vrstvy moře.

V důsledku všech výše popsaných procesů vzniká toxický sirovodík. Zdrojem síry v nich jsou především síru obsahující aminokyseliny bílkovin. V menší míře – sírany z mořské vody, používané některými druhy bakterií k oxidaci organické hmoty.

Metamorfóza, která před několika tisíci lety proměnila Černé jezero v Černé moře, se tedy do určité míry ukázala jako vadná, protože připravila obrovskou vrstvu její hydrosféry o její hlavní bohatství – život.