Летучие компоненты, составляющие от 20 до 50 процентов состава сырых нефтей, начинают испаряться в атмосферу. Естественно, что при сильном ветре, волнении и более высокой температуре воды этот процесс идет энергичнее. Через непродолжительное время легкие фракции нефти с поверхности воды практически полностью исчезают, а остаются только компоненты, имеющие температуру кипения выше 370 градусов Цельсия. Есть данные, что за пять-семь дней испаряется 66 процентов легкой неочищенной нефти и 20–40 процентов тяжелой. Внешне потеря летучих компонентов нефти за счет испарения создает иллюзию самоочищения морской среды. Но это только иллюзия. Ведь значительная часть нефтяных загрязнений (теперь уже атмосферы) неизбежно вернется в океан с выпавшими дождями и растворится в самом поверхностном слое морской воды. Частично растворяется и плавающая нефть, в первую очередь фракция, состоящая из ароматических углеводородов, обладающих большой растворимостью. В результате этого процесса может «исчезнуть» 5–8 процентов разлившейся нефти.
Смоляные шарики, основу которых составляют твердые углеводороды парафинового ряда, являются последней фазой деградации нефти. В отечественной научной литературе их, правда, чаще называют «нефтяными агрегатами», а в зарубежной — «мазутными комками или шариками», «нефтяными комками или шариками». Не надо думать, что человечество познакомилось с ними только в наши дни. Еще в древнеримских источниках сообщалось о кусках твердого асфальта на поверхности Мертвого моря, которое, кстати, римляне называли Асфальтовым. Есть данные, что Христофор Колумб приказывал вылавливать нефтяные комочки в Карибском море и употреблял их для повышения водонепроницаемости своих каравелл. Для тех же целей использовал комочки, собранные у берегов Калифорнии, известный мореплаватель XVI века Фрэнсис Дрейк. Другой известный мореплаватель, капитан Ванкувер, 200 лет спустя также находил комочки у калифорнийских берегов.
Смоляные шарики, или нефтяные комочки, в те далекие времена, конечно, никак не могли быть связаны с перевозкой или морской добычей нефти. Они появлялись на поверхности океанов или морей вследствие естественных процессов, таких, как просачивание нефти через разломы морского дна. Воды около острова Тринидад загрязнялись за счет сползания полужидкого асфальта из уникального асфальтового озера, расположенного вблизи от южного берега этого острова. По приближенным подсчетам, в Мировой океан из естественных источников ежегодно поступает около полумиллиона тонн нефти, однако антропогенное загрязнение при танкерных перевозках и авариях, за счет утечки из скважин и т. п. существенно его превышает. Поэтому присутствие смоляных шариков в Мировом океане теперь явление весьма обычное.
Вероятно, в каждый момент времени суммарный вес смоляных шариков на всей акватории Мирового океана составляет не менее 0,5 миллиона тонн. Этот субстрат преимущественно искусственного происхождения оказывается весьма пригодным для заселения некоторыми растительными и животными организмами. По сути дела, это новая экологическая ниша. На смоляных шариках поселяются различные мелкие водоросли, бактерии, мшанки и другие прикрепляющиеся формы организмов. На шариках находили даже икру рыб. Но главными обитателями этих нефтяных агрегатов являются, конечно, усоногие рачки — морские уточки. Зная скорость роста морских уточек, можно приближенно определить, сколько времени путешествуют в океанских просторах смоляные шарики. Предполагают, что в окраинных и средиземных морях смоляные шарики «живут» до года, а в открытом океане — несколько лет.
До недавнего времени считалось, что влияние смоляных комочков на жизнедеятельность морских организмов крайне незначительно. В самом деле, смоляные комки довольно большие агрегаты, которые не так-то легко заглотить, кроме того, они сильно выветрены и, казалось бы, безвредны. Но вот появились сообщения о находках смоляных комков в желудках крупных рыб. Это, конечно, не означает, что раньше рыбы или животные случайно или намеренно не заглатывали комки, облепленные ракушками, крабиками, рачками. Но этот факт как-то ускользал от биологов. Химические исследования последних лет показали, что комки далеко не так безвредны. Ведь чем больше они выветриваются, тем больше в них остается тяжелых фракций, смол и ароматических компонентов; иными словами, они становятся более токсичными.
В результате структурно-группового анализа комков, выполненного И. Немировской, выяснилось, что доля безвредных тяжелых фракций, таких, как асфальтены, карбены-карбоиды, невелика и, как правило, не превышает 10 процентов. Как и сырые нефти, смоляные комочки в основном состоят из фракций масел и смол, в составе же последних превалируют парафинонафтеновые и ароматические углеводороды. В силу этих обстоятельств смоляные комочки опасны для обитателей морей и океанов. По-видимому, экологический ущерб от этих образований значительно больший, чем считалось раньше.
Какова же дальнейшая судьба нефтяных агрегатов, или смоляных шариков?
Некоторые из них распадаются под воздействием морских волн на частицы, которые окончательно разрушаются биологическим путем. Другие оканчивают свое существование на морском побережье, вынесенные туда прибоем. Бывает и так, что разрастающиеся на шариках колонии организмов утяжеляют их, и они постепенно опускаются на дно океана, накапливаясь в донных осадках.
Специальное изучение нефтяного загрязнения шельфа было осуществлено советскими специалистами в Средиземном море. В течение трех лет проводились непрерывные наблюдения на участке берега Североафриканского континента и в шельфовой зоне до глубины 20 метров.
Участница работ И. Немировская рассказывала, что нефтяное загрязнение в исследованном районе было представлено всеми формами: пленками, смоляными комками, нефтью в эмульгированном и растворенном состоянии.
На пляже наблюдались довольно широкие черные полосы, а иногда даже валы до нескольких десятков сантиметров высотой. Эти полосы и валы образованы выброшенными волнами смоляными комочками размером от нескольких миллиметров до 5–6 сантиметров. Во время сильного волнения выбрасывается заметно больше комочков, и полосы и валы выделяются четче и рельефнее. Подсчитано, что на один квадратный километр пляжа после сильного волнения пришлось более 12 тонн комочков, сосредоточенных в полосах и валах.
Под водой на шельфе были встречены образования, которые никак не назовешь комками. Это были плотные шары диаметром до 30 сантиметров. Внутри твердой скорлупы мягкое ядро, иногда сохранившее в пустотах капельки морской воды. Шары скапливаются в трещинах песчаника, образуя на дне темные полосы. На квадратном метре площади такой полосы вес шаров достигает нескольких десятков килограммов.
Повсеместно на коренных породах встречались тончайшие нефтяные пленки. Наличие нефтяного загрязнения в исследованном районе серьезно изменило течение геохимических и биологических процессов. Так, пленка, покрывающая значительные участки дна и берега, заметно препятствует интенсивному выщелачиванию пород, столь характерному для данного района, а также пагубно отражается на развитии жизни в прибрежной зоне.
На размываемых штормом пляжах можно видеть среди обычных естественных слоев разнородного по крупности песка четко выделяющиеся горизонты нефтяных образований толщиной 5–6 сантиметров. Эти в известном смысле искусственные слои, обладая большой водоупорностью, замедляют химический обмен между остальными слоями.
Таким образом, нефтяные агрегаты с определенным количеством песка стали в наши дни одной из достаточно распространенных форм осадочного материала.
Во время плавания норвежского исследователя Тура Хейердала и его интернационального экипажа на папирусной ладье «Ра-2», когда экспедиция находилась в самом центре Атлантики, Тур Хейердал записал в своем дневнике: «Загрязнение ужасающее. Медани (марокканец — спутник Хейердала. — А. М., В. В.) вылавливает темные комки со сливу величиной, обросшие морскими уточками. На некоторых поселились крабики и многоногие рачки. Под вечер гладкое море кругом было сплошь покрыто коричневыми и черными комками асфальта, окруженными чем-то вроде мыльной пены, а местами поверхность воды отливала всеми цветами радуги от бензина». И в предыдущем плавании на судне из папируса «Ра» в 1969 году члены экспедиции видели коричневые и черные мазутные или асфальтовые комки. Тур Хейердал считает, что не менее 10 процентов поверхности Атлантического океана в районе плавания «Ра» было покрыто этими комочками. Внимание к экспедиции Хейердала было огромным. События и наблюдения, связанные с этой экспедицией, освещались по радио и телевидению. Именно поэтому сведения о нефтяных комочках стали достоянием самых широких кругов общественности.
Нефтяные комочки видел в открытом океане и кругосветный мореплаватель-одиночка Фрэнсис Чичестер. Заметим, что папирусные ладьи Тура Хейердала и тем более яхта «Джипси-Мот IV» Фрэнсиса Чичестера плавали в стороне от основных трансокеанских путей, но вездесущие нефтяные шарики проникли и в эти отдаленные районы океана.
Вместе с тем нельзя не отметить, что в последние годы смоляных комков в океане стало заметно меньше, что, безусловно, связано с уменьшением сброса нефти в океан танкерным флотом, несмотря на увеличение количества транспортируемой океаном нефти и общего тоннажа мирового флота. Так, в 1971 году суда танкерного флота сбросили в океан около 2,1 миллиона тонн нефти, а в 1980 году эта масса уменьшилась до 1,5 миллиона тонн. Однако доля нефтяного загрязнения за счет аварий танкеров увеличилась с 200 тысяч тонн в 1973 году до 390 в 1980-м.