Šaukštelis aliejaus galėjo pakeisti vandens paviršių: kokį triuką jūreiviai naudodavo per audrą?

Audringoje jūroje išpilti aliejaus šiandien atrodytų keistas sprendimas, tačiau kadaise jūreiviai jį laikė viena iš pagalbos priemonių. Vandens paviršiuje pasklidusi plona plėvelė galėjo prislopinti smulkias bangas ir tam tikromis sąlygomis sumažinti jų lūžimą. Šį poveikį žmonės pastebėjo gerokai anksčiau, negu mokslininkai paaiškino, kas iš tikrųjų vyksta tarp vandens, vėjo ir plonyčio riebalų sluoksnio.

Vadinamasis audros aliejus negalėjo sustabdyti audros: vėjas nenutildavo, o didelės bangos niekur nedingdavo. Tačiau rečiau lūžtančios keteros ir mažiau putojantis paviršius galėjo būti reikšmingi žmonėms, mėginantiems maža valtimi pasiekti nelaimės ištiktą laivą.

Svarbi ir pati sąvoka. Istoriniuose pasakojimuose minimas aliejus nebūtinai reiškia naftą ar iš jos pagamintus produktus. Jūreiviai naudodavo žuvų taukus ir kitus riebalus, galinčius pasklisti vandens paviršiuje, todėl šio seno metodo nereikėtų tapatinti vien su naftos pylimu už borto.

Jūreiviai poveikį žinojo dar prieš mokslinius paaiškinimus

Apie riebalų poveikį vandeniui rašyta dar senovėje. Romėnų autorius Plinijus Vyresnysis minėjo jų naudojimą jūroje, o vėlesniais amžiais šias žinias išlaikė praktinė jūrininkystė. Kasdien vandenį stebintys žmonės matė, kad riebalais padengtas plotas mažiau raibuliuoja, tampa lygesnis ir išsiskiria iš aplinkinio paviršiaus.

Tai buvo pastebėjimas, kuriam nereikėjo sudėtingų prietaisų. Pakakdavo pamatyti, kaip pasikeičia vanduo pasklidus riebalams. Tačiau paaiškinti, kodėl toks plonas sluoksnis daro pastebimą poveikį, buvo gerokai sunkiau.

Šis reiškinys sudomino ir Benjaminą Frankliną. 1757 metais plaukdamas į Angliją jis pastebėjo, kad kai kurių laivų paliekamose juostose vanduo neįprastai lygus. Paklausęs kapitono, išgirdo buitišką paaiškinimą: iš laivų virtuvių į jūrą patekę riebalai slopina paviršiaus bangavimą.

Jūreiviams tai neatrodė naujiena, o Franklinui kilo noras patikrinti, kiek daug vandens galėtų paveikti nedidelis aliejaus kiekis.

Šaukštelis aliejaus pasklido maždaug 2 000 kvadratinių metrų plote

Vėliau Franklinas atliko bandymus su aliejumi vandens paviršiuje. Viename savo aprašymų jis pasakojo, kad maždaug arbatinio šaukštelio užteko plėvelei pasklisti labai dideliame plote. Jo nurodytas plotas siekė apie pusę akro, arba maždaug 2 000 kvadratinių metrų.

Toks skaičius skamba įspūdingai, tačiau kalbama apie itin ploną paviršinį sluoksnį. Tai nebuvo storas aliejaus kilimas, dengiantis vandenį. Medžiaga pasklido taip plonai, kad nedidelio jos kiekio pakako pastebimam paviršiaus pokyčiui.

Šis bandymas nereiškia, kad šaukštelis aliejaus gali nuraminti tokio dydžio audringos jūros plotą bet kokiomis sąlygomis. Plėvelės sklidimą ir jos poveikį lemia vėjas, vandens judėjimas, bangų pobūdis bei pačios medžiagos savybės.

Franklinas iš pradžių svarstė, kad aliejus sumažina vėjo poveikį vandeniui, tarsi sudarydamas tarp jų slidų sluoksnį. Tačiau vėlesni paaiškinimai parodė, kad svarbūs procesai vyksta pačioje plėvelėje ir ties jos sąlyčiu su vandeniu.

Kodėl plona plėvelė slopina bangas?

Bangai judant, vandens paviršius vietomis išsitempia ir susispaudžia. Kartu netolygiai pasiskirsto jį dengianti medžiaga, todėl atsiranda paviršiaus įtempio skirtumų. Su jais susijusios jėgos, vadinamos Marangoni jėgomis, priešinasi daliai paviršiaus judėjimo, o bangų energija išsklaidoma dėl klampumo.

Paprasčiau tariant, plėvelė pakeičia tai, kaip juda pats vandens paviršius. Labiausiai pastebimas poveikis smulkioms, trumpoms bangelėms, kurios suteikia vandeniui įprastą šiurkštų, raibuliuojantį vaizdą. Joms nuslopus plotas atrodo glotnus, nors gerokai didesnės bangos gali judėti ir toliau.

Tai padeda suprasti, kodėl aliejaus ar naftos dėmės išsiskiria aplinkiniame vandenyje. Lygesnis paviršius kitaip atspindi šviesą, todėl dėmė tampa matoma net tada, kai pats sluoksnis labai plonas.

Vis dėlto glotniau atrodantis vanduo savaime nėra saugesnis. Po tokiu paviršiumi gali išlikti srovės ir stiprus bangavimas, todėl vien iš išvaizdos negalima spręsti, kad pavojus praėjo.

Per gelbėjimo operaciją aliejus padėjo priartėti prie skęstančio laivo

Vienas įsimintinesnių istorinių pasakojimų apie šį metodą siejamas su 1883 metų lapkričio 15 dienos gelbėjimo operacija. Laivas „Martha Cobb“ per audrą priartėjo prie nelaimės ištikto „Grecian“, tačiau stipriai lūžtančios bangos apsunkino galimybę pasiekti žmones gelbėjimo valtimi.

Kapitono pasakojime nurodoma, kad į vandenį buvo pilami žuvų taukai ir aliejus. Maždaug po dvidešimties minučių plėvele padengtame ruože bangos esą lūžo silpniau, todėl valtis galėjo judėti lengviau. Aplink jūra liko audringa, tačiau vietinis paviršiaus pokytis palengvino gelbėjimą.

Tokie liudijimai paaiškina, kodėl audros aliejus ilgai išliko jūreivių naudojamų priemonių dalimi. Nedidelei valčiai reikšmingas net toks pokytis, kuris nuo didelio laivo denio galėtų atrodyti menkas.

Tačiau istorinio epizodo nereikėtų suprasti kaip pažado, kad metodas vienodai veiktų kiekvienoje audroje. Jo rezultatas priklausė nuo konkrečių sąlygų, o didelės bangos ir stiprus vėjas išlikdavo pavojingi.

Kodėl šiandien šio būdo nereikėtų kartoti?

Aliejų ar naftos produktų pylimas į vandenį gali pakenkti paukščiams, vandens gyvūnams ir pakrantėms. Tai, kad medžiaga slopina dalį bangavimo, nepadaro jos nekenksmingos, o lygesnis vandens paviršius nesuteikia patikimos apsaugos audroje.

Šiuolaikinei laivybai svarbios orų prognozės, tinkamai parinkti maršrutai, laivų konstrukcija ir gelbėjimo įranga. Senasis metodas šiandien vertingas pirmiausia kaip jūrininkystės ir mokslo istorijos epizodas.

Jis parodo, kaip atidžiai jūreiviai stebėjo aplinką: iš kasdienio pastebėjimo apie riebaluotą vandenį atsirado praktiškai naudojama priemonė, o vėliau – bandymai ir tyrimai. Beveik nematomas sluoksnis nepajėgė sustabdyti audros, tačiau galėjo pakeisti tai, kas vyksta pačiame vandens paviršiuje.