Удивительная океанология

Динамика изменения площади Аральского моря выглядит так: 1960 год — 68 900 квадратных километров, 1990 год — 36 800 квадратных километров, 2003 год — 18 200 квадратных километров, 2008 год — 10 600 квадратных километров, 2010 год — 13 900 квадратных километров.

Если полностью прекратить забор вод Амударьи и Сырдарьи на орошение, то исходный уровень воды в Аральском море может восстановиться примерно через двадцать лет. Но это, к сожалению, невозможно.

По сути, сейчас Арал умирает, и анализ динамики его высыхания приводит к печальному прогнозу: море может полностью исчезнуть, а на его месте образуется соляная пустыня Аралкум, которая станет продолжением пустынь Каракум и Кызылкум.

Полное исчезновение Арала грозит резким изменением климатических условий прилегающих к нему территорий и всего региона в целом (в лучшие годы Арал выступал в роли своеобразного кондиционера, смягчая ветры зимой и уменьшая жару летом).

В свое время для решения проблем Аральского моря был создан Международный фонд, в который вошли все приаральские государства. Однако среди его членов отсутствует согласие, и работа фонда оказывается не очень эффективной. И это вдвойне достойно сожаления, ибо природные запасы региона потрясают: по оценкам специалистов, запасы газа здесь составляют 100 миллиардов кубометров, а нефти — 1–1,5 миллиарда тонн. Казалось бы, это должно было привлечь в регион большие инвестиции, в том числе и международные. Но, как показывает практика, разработка месторождений может только ухудшить экологическую ситуацию в Приаралье.

Морская флора

Для организмов, обитающих в морях и океанах, особенно важны такие свойства воды, как высокая теплоемкость, малая теплопроводность и большая растворимость в ней различных веществ.

Благодаря высокой теплоемкости воды температурный режим в водной стихии не меняется так резко, как на суше. И это очень важно — морской живности не нужно приспосабливаться к резким переменам температуры окружающей среды.

Морская вода нагревается медленно и столь же медленно отдает тепло в атмосферу. Поэтому самой теплой она бывает тогда, когда жаркое лето на суше уже подходит к концу. Таким образом, вода хранит в себе огромные запасы тепла и в течение зимы постепенно отдает его воздуху, что существенно влияет на климат прилегающих территорий. Средняя температура поверхностного слоя воды Мирового океана — около +17 °C, а приземного слоя воздуха — только +14 °C. При этом суточные колебания температуры воды у берегов, в небольших заливах и бухтах, больше, чем в открытом море.

Сезонные различия температуры наблюдаются лишь в верхнем слое — до глубины 5001000 метров. А вот на глубинах свыше 1000 метров температура морской воды в течение всего года изменяется незначительно.

Важнейшее условие жизни в морях и океанах — это растворенный в воде кислород, которым дышат морские организмы. Источником кислорода в воде преимущественно являются водоросли, в которых осуществляется фотосинтез. По этой причине в поверхностных слоях кислорода содержится больше, чем в глубинных.

В газах, растворенных в воде, кислорода в среднем 35 %. Для сравнения: в атмосфере его 21 %.

Морские растения, как и растения на суше, содержат хлорофилл, зеленый пигмент, обусловливающий их окраску. Благодаря ему водоросли могут использовать энергию солнечного света при химических процессах внутри клетки — так осуществляется процесс фотосинтеза. При этом вода, захваченная растениями, сначала разлагается на водород и кислород. Затем кислород выделяется из клетки, а оставшийся водород соединяется с углекислым газом, поглощенным из окружающей воды. Так образуются углеводы (глюкоза, крахмал). Затем в теле водоросли за счет соединения углеводов с фосфором, азотом и другими элементами, поглощенными из воды, образуются белок и другие органические вещества.

Морские течения отлично перемешивают воду, и кислород распространяется до самого дна океанов. Местами, где перемешивание глубинных вод затруднено, свободного кислорода нет — например, в Аравийском море (на глубинах более 100 метров) и в Черном море (на глубинах свыше 200 метров). Здесь другие организмы, кроме бактерий сероводородного брожения, существовать не могут, и воды насыщаются сероводородом.

Всего в морской воде растворено более 70 элементов, то есть почти вся Периодическая таблица Д. И. Менделеева. Удивительно, но одного только золота в «кладовых Нептуна» содержится более 6 миллионов тонн! Это, между прочим, в десятки тысяч раз превосходит запасы желтого металла, имеющиеся у всех государств мира вместе взятых. Для перевозки такого количества золота потребовалось бы около ста тысяч вагонов. А главные по весу элементы — это соединение хлора и натрия, то есть обычная поваренная соль. В среднем в одном килограмме океанической воды содержится 35 г всех веществ.

Общее количество соли в морях и океанах составляет 50 000 000 миллиардов тонн. Если выпарить всю воду морей и океанов, то всей морской солью можно укрыть планету слоем в 45 метров, а поверхность суши — слоем 150-метровой толщины, то есть получился бы «ковер» высотой с 50-этажный дом. Подсчитано, что из океанической соли можно было бы также насыпать вдоль всего экватора вал шириной в километр и высотой 280 метров.

В поверхностных слоях воды и неглубоких прибрежных местах морей и океанов живут и развиваются разнообразные водоросли. Среди них — огромное количество мелких одноклеточных, живущих в толще воды (это фитопланктон), и прикрепленных ко дну в прибрежной зоне крупных водорослей (это фитобентос [11]).

Точного определения понятия «водоросли» нет. Буквально оно означает лишь то, что это растения, живущие в воде. Однако, с научной точки зрения, не все растения, живущие в воде, можно назвать водорослями.

Например, тростник, камыш, кувшинки и ряски являются семенными (или цветковыми) растениями. Термин «водоросли» к ним неприменим, и правильнее называть их водяными растениями.

Как бы то ни было, в морях и океанах живет множество разнообразных водорослей. Некоторые из них, свободно плавая в воде, входят в состав планктона или образуют более заметные скопления, например, тину. Другие водоросли, как уже говорилось, входят в состав прикрепленного ко дну бентоса.

Водоросли — это низшие растения. Их тело не состоит из корня, стебля и листьев, ткани не подразделяются по строению и функциям, цветки и семена отсутствуют (водоросли размножаются вегетативно или спорами).

Водоросли сильно различаются своим внешним видом и строением, а их размеры колеблются от нескольких тысячных долей миллиметра до полусотни метров.

Самые крупные морские водоросли нередко образуют целые подводные луга или даже леса, тянущиеся порой на десятки километров.

Как организмы, содержащие хлорофилл, водоросли нуждаются для своего развития в свете. Но солнечные лучи не проникают на большие глубины. Это объясняется прежде всего тем, что часть солнечных лучей отражается от поверхности воды. Чем ниже солнце над горизонтом, тем больший процент лучей отражается от морской поверхности. Поэтому, кстати, в полярных морях свет проникает на меньшую глубину, чем в экваториальных водах.

К тому же вода очень сильно поглощает и рассеивает свет, и с глубиной спектральный состав луча меняется. Например, красные лучи быстро поглощаются верхними слоями воды и исчезают на глубине примерно 10 метров, оранжевые исчезают на глубине 100 метров, а зеленые — на глубине 500 метров, и только синие лучи проникают до 1000 метров. Водоросли особенно нуждаются в красных и оранжевых лучах и в меньшей мере — в зеленых. Поэтому водоросли в море встречаются в основном на глубине до 100 метров, реже — до 200 метров (в морях с более прозрачной водой).

Водоросли подразделяются на большое количество так называемых «отделов».

11

Бентос (в переводе с греческого — «глубина») — это совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте дна водоемов. Соответственно, животные, относящиеся к бентосу, называются зообентосом, а растения — фитобентосом.