Подводных вулканов на Земле намного больше, чем «сухопутных», — более трех миллионов против полутора тысяч.
В 2007 году океанографы Хиллиер и Уоттс провели изучение 201 055 подводных вулканов. В результате они пришли к заключению, что в мире должно существовать примерно 3 477 400 похожих подводных вулканов.
Безусловно, подводные вулканы изучены намного хуже из-за их труднодоступности.
Считается, что подводные вулканы производят в год более трех четвертей всей магмы, выбрасываемой из недр нашей планеты. А по некоторым оценкам, если на суше из 20–30 вулканических извержений ежегодно поступает в среднем до 1,5 кубических километров расплавленной магмы, то за это же время из подводных вулканов магмы извергается в 1215 раз больше.
Большинство действующих подводных вулканов находится на стыке тектонических пластов в так называемых океанических хребтах. Эти хребты проходят глубоко под водой (примерно на глубине 3–4 километра), поэтому большинство извержений невозможно увидеть. Да и заметить произошедшее извержение с помощью акустических приборов часто не представляется возможным. Связано это с тем, что при выбросе магмы в холодную воду на больших глубинах она сразу же остывает и превращается в вулканическое стекло.
Однако подводные вулканы могут очень быстро расти в высоту. По мере извержения они обрастают вулканической массой, которая не разлетается по всей округе, как это происходит на земной поверхности. Со временем вулкан потухает, израсходовав запасы своей магмы. Если за время своей «жизни» вулкан достигает поверхности воды, то вулканический конус может выйти наружу, и таким образом появится новый остров. По существующим оценкам, большинство из 30 000 известных подводных гор являются такими потухшими вулканами. Типичный пример: вулканическим является остров Реюньон в Индийском океане, площадь которого составляет 2512 квадратных километров.
Многократные извержения сразу нескольких подводных вулканов создают цепочки вулканических островов, таких как Азорские, Канарские, Гавайские и др.
Новые подводные вулканы появляются постоянно. Например, в 2011 году рядом с Антарктикой была обнаружена гряда из десятка ранее неизвестных подводных вулканов, часть из которых до сих пор активна. Часть вершин этих вулканов находится на высоте трех километров над океанским дном, то есть совсем немного не достают до поверхности воды. А часть уже видна над поверхностью воды, и это выглядит как цепь островов.
Активные вулканы нагревают окружающую их воду и могут таким образом создавать благоприятные условия для обитания множества живых организмов. Кроме того, достоверно известно, что извержение подводного вулкана выбрасывает в воду органические соединения, необходимые для развития фитопланктона. Но главное — подводные вулканы снабжают фитопланктон соединениями железа, обязательными для фотосинтеза. Дело в том, что частицы железа требуются для большинства пищевых цепочек, и они очень редки в поверхностных водах. Прежде считалось, что попадают они туда в основном с водами рек, но американские ученые доказали, что большая часть железа, необходимого для фитопланктона, поступает на поверхность с самого дна.
В связи с тем, что вулканы дают жизнь океанской флоре, было выдвинуто предположение, что большая активность вулканов могла дать толчок к увеличению популяции морских животных и растений. Далее, при гибели и разложении такого количества живой массы якобы был поглощен весь растворенный в воде кислород, а это, в свою очередь, привело к вымиранию 70 % видов животных от удушья.
Понятно, что в этой гипотезе много спорных моментов. Во-первых, равномерное увеличение животной массы не может привести к переизбытку разлагающихся животных, так как их должны были бы уничтожить падальщики, в большом количестве обитающие на дне. Во-вторых, найденные доказательства вулканической активности только подтверждают, что она была, но вовсе не доказывают, что ее было достаточно для такого массового вымирания.
А вот еще одна версия ученых — подводные вулканы работают в качестве «тормоза» глобального потепления. Суть ее такова: подводные вулканы выступают «поставщиками» растворенного в воде железа, необходимого фитопланктону, а тот, в свою очередь, поглощает углекислый газ и сдерживает так называемый «парниковый эффект», являющийся результатом негативного воздействия человека на атмосферу. Утверждается, что моря и океаны поглощают примерно 5–15 % (в некоторых регионах до 30 %) всех выбросов CO, связанных с деятельностью человека.
По мнению ученых, вулканизм является если не единственным, то, во всяком случае, одним из главных создателей Мирового океана — колыбели жизни на Земле. За миллиарды лет ее существования вулканы вынесли на поверхность больше половины объема воды Мирового океана. Более того, подсчитано, что и сейчас в результате вулканической деятельности уровень Мирового океана ежегодно повышается на одну тысячную долю миллиметра.
Кроме того, подводные вулканы не только способствуют образованию цунами, но и влияют на формирование рельефа дна морей и океанов, а также на состав морской воды.
Как известно, более 50 % полезных ископаемых, известных в мире, имеют отношение к вулканогенно-осадочным отложениям. По мере истощения полезных ископаемых на суше все большее значение приобретает их добыча из морей и океанов: морское дно представляет собой огромную и еще почти не тронутую кладовую. Причем некоторые полезные ископаемые открыто лежат на поверхности морского дна, иногда почти у самого берега или на сравнительно небольшой глубине. Естественно, такие месторождения начинают разрабатывать в первую очередь.
По оценкам специалистов, мировые подводные запасы железомарганцевых руд составляют 1500 миллиардов тонн, что намного превосходитзапасы всех ныне разрабатываемых рудников. Особенно велики залежи железомарганцевых руд в Тихом океане, где дно местами буквально устлано их конкрециями. Проблема заключается лишь в том, чтобы наладить глубоководную добычу.
В настоящее время лидерами в гонке за подводными полезными ископаемыми являются Россия и Китай. В частности, в 2011 году Китай получил одну из первых лицензий на поиск и добычу полезных ископаемых в подводных вулканах в Индийском океане. А ведь на дне можно найти не только железомарганцевые руды, но и золото, серебро, медь, цинк, свинец и т. д.
Еще в 2001 году Китайская ассоциация по разведке и добыче полезных ископаемых в океане подписала 15-летний контракт с Международным агентством по морскому дну — ISA (International Seabed Authority), следящим за добычей полезных ископаемых под водой в международных водах.
Агентство ISA, штаб-квартира которого находится на Ямайке, также выдало Китаю и России разрешения на разведку недавно обнаруженных полиметаллических сульфидов, которые находятся в районе подводных вулканов. Геологи уверены, что они содержат огромные количества металлов — до 110 миллионов тонн.
На сегодняшний день исследованы всего лишь примерно 5 % потенциальных мест залегания полиметаллических сульфидов, так что открытий будет еще очень и очень много.
Различаются три типа добычи подводных полезных ископаемых: мелководная (на глубинах до 10 метров), на шельфе (на глубинах не более 200 метров) и глубоководная (от 200 метров до предельных глубин). В первых двух глубинных зонах обычно добывают полиметаллические и железосодержащие пески, строительные материалы, сырье для химической промышленности, драгоценные камни и металлы, энергетическое сырье. В глубоководной же зоне перспективна добыча железомарганцевых конкреций, нефти, газа и суль фидов.
В настоящее время основным видом ценного подводного минерального сырья представляются железо-марганцевые конкреции. Их добыча в промышленных масштабах еще не ведется, но ученые уже давно думают о возможных способах извлечения подводных сокровищ с глубин до 6000 метров и даже более.