Využití bohatství světového oceánu


Světový oceán disponuje ohromnými biologickými, minerálními a energetickými zdroji. Některých z těchto „darů moře“ člověk už odedávna využívá, jiné na své využití ještě čekají a představují pro lidstvo značnou perspektivu do budoucna. Od doby, kdy se lidé přesvědčili, že mořské organismy mohou být vhodnou potravou, loví ryby, korýše, měkkýše, získávají mořské řasy. Kromě přímé potravy jsou tyto „plody oceánu“ zpracovány různými průmyslovými odvětvími, využívány v medicíně i agrotechnice. Světový oceán má jako surovinový zdroj stále rostoucí význam pro světové hospodářství. Člověk ovládl oceán jako důležitou dopravní cestu, obrovskou perspektivu skýtá energetické využití mořských vln, proudů a dmutí.


Biologické zdroje

Zvláště rozsáhlé jsou zásoby, které představují mořské organismy. Celková biomasa mořských živočichů několikrát převyšuje zoomasu souše. Žije zde na 150 tisíc druhů živočišných (z toho asi 16 tisíc druhů ryb) a 10 tisíc rostlinných. Zatím poskytuje světový oceán jen asi 1/10 živočišných bílkovin, které se na Zemi vyprodukují. Intenzivní rybolov probíhá jen na ¼ plochy oceánu. Po druhé světové válce došlo k značnému nárůstu množství lovených ryb. Způsobilo to zavedení moderní techniky rybolovu, např. hydrolokátorů ke zjišťování výskytu velkých rybích hejn, dále zvýšení bezpečnosti plavby (při využití radioakustiky) a rovněž využívání mrazících lodí, které umožňují skladovat ryby po dlouhou dobu. Tempo přírůstku rybolovu bylo v posledních 40 letech výrazně vyšší než přírůstek produkce potravin na souši a rovněž vyšší než přírůstky obyvatelstva. To platilo do roku 1971, kdy se situace změnila! V řadě oblastí tradičního rybolovu se začaly projevovat příznaky nadměrného výlovu.

Ohromné biologické zásoby moří a oceánů nejsou neohraničené, i když se ještě nedávno úvahy o možnosti jejich snižování nepovažovaly za seriózní. S růstem počtu obyvatel Země rostl i objem výlovu mořských organismů. Podle Gembela A.V. (1979) činil v roce 1800 asi 1,2 miliónu tun (tj. 1,5kg na osobu), v roce 1900 – 4mil. tun (tj. 2,6kg na osobu), v roce 1966 – 58,5 mil. tun (18kg na osobu) a v posledních letech vzrostly roční úlovky na 91,5 mil. tun v roce 1986, respektive na 99,5mil. tun v roce 1989. To představuje zhruba polovinu světové produkce masa za rok. Z tohoto množství tvoří ryby přes 90%, zbytek připadl na různé ploutvonožce, velryby, korýše, měkkýše a některé další druhy bezobratlých.

Pod silným tlakem využívání jsou především rybné zdroje většiny regionů pevninského šelfu. Vysoce produktivní oblasti průmyslového výlovu představují 17% plochy světového oceánu. Nejbohatší území poskytuje více než 15 tun ryb z každého čtverečného kilometru (např. při pobřeží Peru a Chile), v tradičních rybářských oblastech Severního moře se loví 5-7 tun/km2 a v severním Atlantiku průměrně 2-3 tuny na každý čtvereční kilometr.

V těchto regionech velmi intenzivního rybolovu vzniká reálné nebezpečí trvalého zmenšení biologických zdrojů. Dokladem toho je už dnes pozorovatelný pokus rybné produktivnosti Severního moře a šelfu severozápadního Atlantiku. Nadměrný výlov řady průmyslových ryb lze již od 50. let pozorovat v Severním a Norském moři stejně jako ve vodách kolem Islandu (týká se to hlavně tresek a kambal). Rovněž pokleslo množství mořských okounů při pobřeží Labradoru, Newfoundlandu a u evropského Severního mysu. Již dnes se ve světovém oceánu vyloví každým rokem takové množství průmyslových ryb, které odpovídá zhruba 70% ročního přírůstku, v nejintenzivněji využívaných regionech se dnes loví téměř celý roční přírůstek ryb. Při dnešním tempu rozvoje rybolovu, zvláště v oblastech jihovýchodní a východní Asie bude těchto na 100% využívaných území přibývat.

Dnes je zcela běžné, že v úlovcích zaujímají stále výraznější podíl mladí a nedospělí jedinci. Tuto skutečnost doložil islandský profesor J. Jacobson, biolog Námořního ústavu v Reykjavíku. Uvádí, že před 40-ti lety bylo průměrné stáří ulovených tresek v islandských vodách 11 roků a ryby se tedy mohly za život 4-5 krát vytřít. Dnes je průměrné stáří tresek 7 let a ryby se vytřou jen jednou za život!


Minerální bohatství

Nerostné bohatství světového oceánu je obsaženo jednak bezprostředně ve vodě, jednak je uloženo na mořském dně nebo pod ním. Veškerá masa oceánských vod je obrovskou zásobárnou nejrůznějších látek, z nichž obsah některých lze vyjádřit statisíci nebo milióny tun na 1km3 vody. To se týká například chlóru, hořčíku, síry, dusíku a vápníku. Další elementy jsou obsaženy v menších množstvích, řádově tisíců až desetitisíců tun (jako jsou, bróm, uhlík, stroncium, bór) a konečně jsou tu i prvky, jejichž obsah se vyčísluje v kilogramech na 1km3 oceánské vody (zlato, vizmut, rtuť, olovo). Vezmeme-li tedy v úvahu celý objem oceánských vod, pak jsou zásoby ve vodě rozpuštěných látek obrovské – asi 48.1015 tun.

Téměř 80% všech ve vodě obsažených minerálních látek tvoří chlorid sodný (kuchyňská sůl). Kuchyňskou sůl získávali z mořské vody už před 4000 lety Číňané a Egypťané. Dnes je asi 1/3 celosvětové roční spotřeby pokryta solí získané z mořské vody a tento podíl bude nadále stoupat. Největší rozvoj těžby soli zaznamenali v USA, Španělsku, Velké Británii, Itálii, Japonsku a Francii.

Cenným produktem, získaným rovněž z mořské vody, je hořčík. Tento prvek se hojně užívá v letectví, textilním, papírenském a gumárenském průmyslu. „Mořský hořčík“ dnes představuje asi 40% celosvětové těžby. Mořská voda je dále zdrojem draslíku (draselná sůl je zemědělským hnojivem, surovinou k výrobě mýdla, aj.), bromu (dnes kolem 70% světové těžby a v mnohých zemích se získává výlučně z mořské vody) a dalších prvků.

Kromě uvedeného je důležitou surovinou samotná mořská voda, tzn. odsolená mořská voda. Je známou skutečností, že spotřeba vody ve světě neustále roste spolu se vzrůstající hospodářskou úrovní zemí. Některé oblasti naší planety trpí značným nedostatkem vody. Ten je způsoben buď přírodními podmínkami nebo znečištěním stávajících vodních zdrojů. Jedním z možných směrů řešení je i odsolování mořské vody, jejíž zásoby jsou nevyčerpatelné. Dnes je na světě na 100 odsolovacích stanic (ve státech Perského zálivu, na západě USA). I když je tento způsob získávání sladké vody poměrně drahý, přesto je méně nákladný než transport vody na obrovské vzdálenosti.


Nerostné suroviny

Tyto suroviny lze rozdělit v podstatě do dvou kategorií. V první jsou ložiska vázána na pevninskou granitovou vrstvu zemské kůry (ropa, zemní plyn, síra, evapority, uhlí, žilná ložiska žul aj.). V té druhé jsou suroviny charakteristické pro oceánské typy bazik a ultrabazik, vyskytujících se v podložích hlubokomořského dna (chromit, rudy niklu, platina aj.).

Síra
Ryzí síra je vázána na struktury solných pňů a dómů. Nalézá se hlavně v jejich nadloží a v bočních horninách, kde dochází k redukci sulfátů až na síru. Nejvýznamnější podmořská ložiska síry se vyskytují v Mexickém zálivu u pobřeží Texasu a Louisiany. Ložisko je uloženo v podloží mořského dna v hloubce asi 15m. Užitkové horniny o mocnosti 30-150 m, obsahují 10-70% síry. Důl produkuje více než 1mil. tun síry ročně.

Ropa
První ropa z podmořského ložiska byla získána roku 1923 z vrtů v zálivu Macaraibo (Venezuela). K většímu rozvoji však došlo až v roce 1947, kdy lze mluvit již o těžbě v průmyslovém měřítku. V současné době probíhá geologický průzkum na ropu v 75 zemích s kontinentálním šelfem. V roce 1967 činila celosvětová těžba ropy 6,8 miliardy tun z mořských zdrojů. Předpokládá se, že zásoby (kromě Ruska) ropy v šelfu činí asi 80-120 miliard tun. 2/3 šelfové těžby ropy připadá na Venezuelu, Perský záliv a Mexický záliv. V Mexickém zálivu u pobřeží Lousiany a Texasu je již 220 naftových polí, z nichž bylo vytěženo ropy celkem za 14 miliard $. Celková hodnota celosvětové produkce ropy z mořských zdrojů činí 3,8miliard $ ročně. Celkový počet těžních věží, dobývajících ropu z příbřežních lokalit, se odhaduje na 1000. Z nejvýznačnějších oblastí těžby lze jmenovat příbřeží USA (státy Mexického zálivu, Kalifornie, Aljaška), Kanady, Venezuely, Trinidadu, Velké Británie, Nizozemí, Norska, Francie, Libye, Ruska (Kaspické jezero), Rudé moře, pobřeží jižní Afriky, Japonska a Austrálie.

Uhlí
Uhelná ložiska pod mořským dnem se těží již 370 let. Dobývání se děje obvyklými způsoby podzemní těžby uhlí u pobřeží Anglie, Kanady, Turecka, Tchaj-wanu a Japonska. Celková produkce uhlí se odhaduje na 335-360 mil. $.

Evapority
Evapority (sádrovec, anhydril, kamenná sůl, draselné soli) jsou v uloženinách pod mořským dnem velmi hojné (Mexický záliv, Středozemní moře, Atlantský oceán). Jejich těžba z podloží mořského dna by však dnes a asi i v budoucnu byla zbytečná, neboť pevninské zásoby jsouznačné.

Žilná ložiska
Zajímavý důl je v provozu poblíž ostrova Jussano (Finsko), kde se těží magnetit z deskovitých žil. Těžba se provádí z ostrůvků podmořskými šachtami a štolami. Ložiska železných rud poblíž Newfoundlandu se těží z ostrova Bell Island stejnou metodou. Zásoby rud se zde odhadují na miliardy tun. V Anglii vybíhají pod mořské dno ložiska kasiteritu poblíž Cornwallu, Lands End a v ústí řek Carnon a Par.

V bazaltové vrstvě dna Indického oceánu byl nalezen čistý chromit. V bazických a ultrabazických horninách spodní části kůry a v plášti se předpokládá též přítomnost platiny a sirníku niklu a kobaltu, avšak průmyslové získávání těchto rud je zatím v nedohlednu.


Energie oceánů a moří

Bylo vypočteno, že z energie, kterou vyvinou mořské vlny ve všech oceánech a mořích, by mohlo být získáno 342 mld. MJ elektrické energie ročně. Zatím se však této energie využívá jen nepatrně.
Bylo vypočteno, že např. každá vlna vzdutého moře na pobřeží Velké Británie má nepřetržitě po celý rok na jeden metr své délky výkon 50–80 kW.

Praktické využití energie mořských vln
Jedním z mnoho řešení vlnových elektráren je návrh Angličana Christophera Cockerella. K využití energie mořských vln navrhl trojdílné trámy – pontony, které leží na povrchu mořské hladiny a jsou zakotveny ke dnu. Pohyb vln se přenáší na vodní motor spojený s alternátorem na výrobu elektrické energie.
Další zajímavý návrh Stephana Saltera je znám pod názvem Ploeg. V podstatě jde o řadu plováků, které působením vln kmitají kolem osy. Tento pohyb je souborem mechanických, elektrických nebo hydraulických zařízení převáděn na generátor vyrábějící elektrický proud. Převod na generátor je založen na principu rohatky a západky.
Zajímavým využitím energie mořských vln před pobřežím bylo navrženo v Japonsku. Elektrárna Kalimai je podobná cisternové lodi dlouhé 80m a široké 12m. Mořské vlny stlačují vzduch v komorách stanice a pohánějí 3 turbíny s generátory o výkonech 200kW. Elektrárna plní i funkci vlnolamu před přístavem a rybími farmami, takže je víceúčelová.
Pravděpodobně nejprogresivnější využití energie mořských vln navrhla firma Centrax z Velké Británie pro Japonsko. Zařízení je nainstalováno na plovoucí pokusné elektrárně Kaimet. Generátor poháněný vzduchovou turbínou je namontován na tzv. oscilujícím vodním sloupci. Při stoupání a klesání mořských vln se vzduch stlačuje a expanduje ve vzduchové komoře nad vodním sloupcem. Soustava ventilů ve stěnách vzduchové komory usměrňuje průtok vzduchu turbínou pouze v jednom směru, takže připojený generátor může plynule vyrábět elektrický proud. Předpokládá se, že při třímetrových vlnách bude generátor dodávat průměrný výkon 110kW a při pětimetrových vlnách asi 200kW. Celá soustava vzduchových turbín bude dodávat výkon 1 až 2 MW.

Nový druh vlnové elektrárny
Na převratnou myšlenku ve využití energie mořských vln přišli Leslie S. Wirt a Duane L. Morro, pracovníci firmy Lockheed. Navrhli novou konstrukci elektrárny Dam-Atoll, tj. umělý ostrov, na němž by byla umístěna přehrada. Vlnová elektrárna má být kruhová o průměru 76 m. Lopatky zvláštního tvaru by přiváděly vodu z moře do středu elektrárny, kde by se vytvářel mohutný vír, který by otáčel lopatkami turbíny spojené s hydroalternátorem. Přivaděč vody by měl průměr asi 20m a hydroalternátor by dosahoval výkonu až 2MW.








Nové energie moře (Ing. Rudolf Balák – SNTL, Praha 1989)
Energie napůl zdarma (Jan Večer – Horizont, Praha 1985)
Geografie moří a oceánů (Doc. RNDr. Bohumír Janský – Karolinum, Praha 1992)
Oceán pevnina budoucnosti (Zdeněk Kukal – Horizont, Praha 1984)
Základy oceánografie (Zdeněk Kukal a kol. – ČSAV, Praha 1984)

Maturita.cz - referát (verze pro snadný tisk)
http://www.maturita.cz/referaty/referat.asp?id=2125