Пирамиды росы

 16 апреля 2005

New scientist”, Англия

 

Черноморский порт Феодосия, нынче в Украине, хранит немало мрачных тайн. Один из старейших городов Европы, родина поколений греков и генуэзцев, татар и армян. В Средневековье там был один из самых больших рынков рабов в Европе, добыча с Украины продавалась оттуда в Египет.   Черная смерть проникла в Европу с судна, зашедшего в Феодосию в 1347 году. 

Но, возможно самым загадочным являлось наличие там странных, подобных пирамидам груд камней, чем-то напоминающих здания, в близлежащих горных лесах. Большинство археологов считают их могильными курганами, но местные жители помнят, что такого рода пирамиды некогда снабжали город водой. Российский инженер Фридрих Зиболд заявил уже сто лет тому назад, что причудливые эти сооружения являются забытыми устройствами для конденсации росы. Будто бы люди в Крыму открыли - и утеряли - искусство извлечения влаги из воздуха. Идея такая тем не менее считалась сомнительной  в течение многих десятилетий. Но теперь вновь слышны утверждения, что Зиболд был в конце концов прав.

 

Fred Pearce

 ГИЛЬБЕРТ Уайт, знаменитый летописец английской сельской местности XVIII века, хорошо знал как накапливают влагу, извлекая её из росы. Его водоем глубиной, превышающей высоту его дома в Сельборн, пополнялся главным образом росой. Там набиралось, писал он, «до трех футов глубиной в середине и до 30 футов в диаметре, т. е. до двух или трех больших бочек воды, все это действовало четко, без перерыва, утоляя жажду 300 или 400 овец , да еще двадцати голов крупного рогатого скота».

В то время низины юго-востока Англии были покрыты ёмкостями для сбора росы,  в большинстве своем вырытыми для того, чтобы напоить огромные стада овец. Водоемы собирали и  дождь, но они были искусно сконструированы главным образом для поглощения влаги из воздуха. Под их основанием из глины слой соломы изолировал воду, сохраняя ее более холодной, чем почва ночью; а выше глины слой камней гарантировал, что водоем быстро терял тепло, еще более понижая температуру. Размещение было также продумано. Водоемы располагались на входе в долину, где туманы и сырой воздушный поток направлялись вверх и охлаждались. Однажды созданные, водоемы эффективно поглощали влагу, добывая воду из воздуха. Многие из них существуют до сих пор.

Влага воздуха – огромный и, увы, неиспользуемый источник пресной воды. Атмосфера содержит приблизительно 13 000 кубических километров влаги в любой момент, в шесть раз больше, чем во всех реках мира. Это – приз, дразнивший многих, и немало изобретателей пытались извлечь воду из атмосферы, вызывая дождь, улавливая туман или конденсируя росу.

Засев облаков – ныне почти стандартная технология, с самолетами и ракетами, распыляющими йодистое серебро в облаках, от Китая до Израиля и России до США, превращая капельки в ливень (см. «Вызывая бурю» в этом номере). Куда более диковинным был план французского метеоролога Бернарда Дабоса, который в 1935 предложил построить нечто вроде дымохода 600 метров высотой с фонтаном в его основе для того,  чтобы создать восходящий поток влажного воздуха, который, по его мнению, насытит влагой воздух вверху и стимулирует дождь. Главный метеоролог Южной Африки Теодор Шуманн предложил в 1940-х установить электрический забор 50 метров высотой по вершине горы Стола, чтобы вызвать дождь, ионизируя воздух. Увы, дождь так и не пошел.

Другая идея стимулирования дождя связана со звуком. Прохладный воздух за ночь может настолько насытиться  влагой, что даже слабое движение воздуха, типа звуковых волн, могло в теории вызывать конденсацию капель дождя. В горах Южного Китая, у сельских жителей существует традиция воплей, якобы вызывающих дождь. Они говорят, что чем громче крик, тем сильнее ливень.

Методы, основанные на осаждении тумана, документированы куда более. На горном хребте в засушливой пустыне Атакама на севере Чили еще видны изодранные остатки больших пластмассовых сетей, которые когда-то поглощали влагу из туманов, поднимавшихся из Тихого океана. Еще недавно, в 1990-х, каждая сеть  размером 12х3 метра и производительностью 150 литров в день в среднем обеспечивала близлежащую рыбацкую деревню Chungungo. Сети были заброшены после того, как правительство провело водопровод. Канадский создатель этих систем сетей Боб Шеменауер ставил их также в глухих уголках других засушливых областей, богатых туманами, включая Гаити, Оман, Гватемалу и Эритрею. Конечно, число такого рода мест ограничено. Но водяной пар в атмосфере универсален. И цель в том, чтобы найти успешный способ извлекать  влагу, охлаждая воздух и собирая росу.

Последний английский экскаватор, создававший традиционные водоемы, опустил свой ковш в 1930-х. Тем не менее есть места, где навыки осаждения росы  живы. Туристы на острове Lanzarote на Канарских островах могут заметить, что фермеры окружают там виноградные лозы «каменной мульчей» вулканического гравия, которая поглощает ночную влагу под зерновые культуры.

И еще один удивительный случай – пирамиды Крыма. Фридрих Зибольд, российский инженер и лесничий, наткнулся на них в 1900-х при клиринге деревьев. По мнению местных жителей, до конца XIX столетия груды камня были главным источником воды для города Феодосии, население которой в годы расцвета работорговли доходило до 80 000.

Ко времени Зибольда пирамиды – около 30 метров в ширину и 10 метров в высоту – были почти забыты. По его сообщению, камни, охлаждаемые морскими бризами, дующими через свободно наваленные камни каждую ночь, теряют достаточно тепла, чтобы затем вызвать конденсацию влаги при появлении теплого насыщенного влагой воздуха. В прошлом поток воды, сочащейся из груд камней, заполнял сети глиняных труб, идущих к нескольким дюжинам бассейнов, которые обеспечивали город водой.

Сегодня от пирамид остался лишь щебень, но остатки  труб и бассейнов все еще видны. Объем воды, стекавшей с пирамид, было с тех пор предметом догадок и экспериментов. Согласно публикациям Зибольда, замеры, сделанные в XIX столетии, оценивают продуктивность одной пирамиды примерно в 5000–10 000 литров в день. Когда сам Зибольд построил пирамиду вблизи города в попытке проверить свою теорию, у него получалось приблизительно 300 литров в день. Зибольд счел это провалом. Еще более неудачными оказались попытки, предпринятые в 1920-х и 1930-х бельгийским изобретателем Ашиль Кнапеном и французским климатологом Леоном Чапталом. Патентованный «воздушный родник Кнапена» все еще стоит на одной из вершин в Провансе.

Примерно в то же самое время немецкий исследователь Уолф Клафак обнаружил арабские тексты, описывающие водяные конденсаторы в Палестине тысячу лет назад. Он построил собственный, опытный образец «воздушного родника» в Хорватии. Это было, по существу, здание с лабиринтообразными стенами и вытяжной трубой, предназначенной для того, чтобы втягивать теплый, сырой воздух снаружи в прохладное здание. Эмигрировав позднее в Австралию, он потерпел неудачу в попытке убедить власти построить конденсирующие росу машины на безводной равнине Нуллабор. Ну а затем энтузиазм создателей устройств по сбору росы, казалось, угас. Даже работу Зибольда стали отрицать. Археологи, изучавшие остатки пирамид Крыма, утверждали, что они были в конце концов просто курганами.

«Атмосфера содержит приблизительно 13 000 кубических километров влаги в любой момент, в шесть раз больше, чем во всех реках мира»

Но недавно израильские исследователи вновь вернулись к дебатам. Авраам Трахтман, математик из университета Бар-Илан в Рамат-Гане, и Борис Коган из Центра экологических систем и технологий в Иерусалиме полагают, что отрицание идей Зибольда было «чересчур поспешным». В климатических условиях Крыма прототипы пирамид были намного более эффективны, чем более поздние экспериментальные подражания. Ошибка Зибольда состояла в том, что копия была не слишком точной. Первоначальные пирамиды были достаточно большими для того, чтобы камни внутри оставались прохладными достаточно долго для того, чтобы осаждение росы происходило днем. У пирамид был кратер на вершине, который, по мнению Трахтмана, при солнечном нагреве создавал восходящий поток воздуха, стимулировавший тягу внутри пирамиды, максимизируя осаждение влаги.

Но это еще не все доводы в пользу возможности освоить искусство извлечения влаги из росы. Например, археологам известны подобные каменные кучи в засушливой зоне от Северной Африки до южной Сибири. Ну и, кроме того, говорит Трахтман, «что же все таки Зибольд  копировал?»

Для израильтян это отнюдь не праздный вопрос. Их усилия найти воду в пустыне представляют один из ключевых сюжетов в истории израильского государства. И при влажности, приближающейся к 100% до 200 ночей в год в некоторых частях пустыни Негев, роса – потенциально чуть ли не главный источник влаги. Любым способом максимизировать производство росы было бы благом для страны, существование которой так сильно зависит от  воды.

Так мог ли город Феодосия, который некогда занес чуму - «черную смерть» в Европу, оставить и более положительный след в истории?

 16 апреля 2005, стр. 52