Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы - [37]

Путешествие к Мертвому морю

Весной 2016 года я впервые побывала в Израиле. Случай представился благодаря собранию участников европейского научного проекта, партнером которого был Израиль. Чтобы собрать ученых в одном месте, где мы могли бы работать целую неделю, не отвлекаясь на все, что происходит в городе или университете, израильский партнер решил устроить встречу в отеле на берегу Мертвого моря.

Так как раньше я там никогда не была, перед путешествием я посмотрела на Google картах, куда мы отправимся. Территория выглядела странно. Мертвое море разделено на две части полоской земли: по озеру на севере и на юге. Северная часть выглядела как обычное море, окруженное пустыней. А вот южное море, напротив, не было похоже ни на что из того, что я видела раньше. Оно было разделено на сектора, отделенные друг от друга прямыми линиями, – они напоминали участки земли. Вода между этими линиями была окрашена в различные оттенки – от бирюзового до темно-синего, если двигаться по принадлежащей Израилю части моря с севера на юг. Кроме того, проходящая по середине моря граница между Израилем и Иорданией отмечена толстой полоской земли. Мне стало очень любопытно, что же эти узоры значат.

Погуляв пару дней как турист по Тель-Авиву, я села в автобус и поехала к Мертвому морю. Проехав через выжженную плоскую пустыню, мы попали на край утеса. Отсюда дорога круто шла к морю – оно казалось сине-бирюзовым лоскутным одеялом, как на фотографиях. Когда мы миновали знак, сообщивший, что мы находимся на уровне моря, ехать было еще очень далеко. Добравшись до нижней точки долины, мы проехали мимо промышленного сооружения с огромными резервуарами, конвейерами, трубами и дымоходами. Как оказалось, прямые линии – это длинные насыпи, по которым между пятнышками сине-зеленой воды ездили гигантские машины.

Южная часть Мертвого моря действительно отличается от северной. Раньше они были одним морем, чей уровень сохранялся на отметке 400 метров ниже уровня моря, потому что в море попадало столько же воды, сколько испарялось. Изменилось это в 1960–1970-е годы, когда сначала Израиль, а затем Иордания и Сирия выстроили насосные станции и стали по трубам выкачивать воду, попадавшую в Мертвое море, для сельского хозяйства и городов[201]. Сегодня поверхность Мертвого моря располагается более чем на 40 метров ниже, чем до строительства насосных станций[202]. В последнее время уровень воды ежегодно падал примерно на метр[203]. Северная и южная части стали очень сильно отличаться друг от друга в той точке, где раньше был лишь выступ.

В южной части моря глубина по большей части достигает лишь нескольких метров, и ее превратили в огромную установку по добыче минералов. Из-за естественного испарения вода в Мертвом море гораздо более соленая, чем в любом другом океане или море Земли. Когда вода переносится в мелкие бассейны, испарение ускоряется: точно так же быстрее высохнет выстиранное белье, если его развесить, а не бросать мокрой кучей. Испарение идет только на поверхности воды, где ее нагревает солнце и она исчезает в воздухе в виде пара. По мере того как количество воды все уменьшается и уменьшается, растворенная в ней соль оседает в виде кристаллов. Сначала образуется хлорид натрия – обычная поваренная соль, – а затем хлорид кальция, зачастую используемый как дорожная соль. Эти кристаллы оседают и образуют на дне водоема соляную корку. Затем вода перекачивается в следующий водоем, где образуются кристаллы карналлита – пользующегося спросом минерала: его счищают и отправляют на перерабатывающий завод, расположенный на берегу. Ценность карналлита в том, что он содержит химический элемент калий, используемый в минеральных удобрениях, поскольку он необходим для выживания растениям – как и людям.

Питание мозга

Калий легко растворяется в воде. Он отдает электрон, с которым ему очень хотелось бы распрощаться, другим имеющимся в воде атомам. Так калий и плавает, имея положительный заряд, – в приятной компании молекул воды. В нашем теле калий нужен для проведения электрических сигналов по нервным путям[204]. Когда я смотрела на Мертвое море, попадавший мне в глаза свет запускал химическую реакцию: крошечные ворота в зрительном нерве выпускали и впускали калий в нервные клетки. Этот импульс распространялся по зрительному нерву до самого мозга, где схожие сигналы калия со скоростью света распространились по клеткам мозга, – так вид Мертвого моря запечатлелся у меня в памяти.

Так как калий растворяется в воде, мы регулярно его теряем: когда потеем, справляем нужду или плачем. Первый способ вернуть телу калий – есть содержащие его растения и мясо животных, которые употребляли подобные растения в пищу. Калий попадает в растения через корни, когда они всасывают воду, имеющуюся между частицами земли, в которой они растут. Если калий в этой воде не содержится, растения тоже не растут как положено.

Когда растения и животные погибают и остаются лежать на земле, их расщепляют крупные и мелкие живые организмы. Постепенно питательные вещества, имеющиеся в отмершем материале, впитают корни живых растений. Таким образом калий непрерывно переходит от одного живого существа к другому. Но, если осмотреть ограниченную территорию, например лес, это не совсем верно. Не получится избежать ситуации, когда какое-то питательное вещество из леса исчезает. Животное съедает растения в лесу, а погибает за его пределами. Листья с деревьев сдувает ветер. Почву и останки растений и животных вместе с содержащимися в них питательными веществами уносят в океан ручьи и реки.