Молодость древней науки

Что Мировой океан непрерывен, что из одной его части можно проехать в любую другую — это вы, должно быть, помните. Что во всех морях и океанах вода в среднем держится на одном уровне и поэтому высоты на суше исчисляются от «уровня моря», вы тоже знаете. Слышали вы и о целой системе морских течений — тех, что несли на себе льдину папанинцев и бальзовый плот «Кон-Тики».

А что океан разделен на водные массы — это пока знают не все, потому что учение о водных массах возникло и развилось сравнительно недавно.

В любой части Мирового океана соотношение морских солей в воде всегда одинаково, а вот общее количество их может резко изменяться. Например, в воде Черного моря содержится почти в два раза меньше соли, чем в воде Атлантического океана: соленость Черного моря 18 промилле[4], а Атлантического океана, так же как большинства других морей и океанов, — 35 промилле. Нагревается вода в разных частях Мирового океана неодинаково — есть более холодные участки и более теплые. В холодной воде всегда содержится больше растворенных газов, чем в теплой, в частности в холодной воде всегда больше кислорода, без которого вообще невозможна жизнь. Но среди морских обитателей есть теплолюбивые формы и холоднолюбивые — все они выбирают местожительство в соответствии со своими вкусами. Большинство морских обитателей предпочитает теплую воду, и количество их видов в теплых морях значительно превосходит количество видов в холодных морях. Но зато в теплых частях океанов «тесно», животным и растениям там не хватает пищи и кислорода, и общее количество живых существ, или биомасса, в тропиках меньше, чем в северных районах. Поэтому, между прочим, киты, самые крупные млекопитающие на земном шаре, которые питаются мелкой морской живностью, предпочитают держаться не в тропических, а главным образом в приполярных районах.

Водные массы отличаются друг от друга температурой, соленостью (а следовательно, плотностью), газовым режимом, составом животного и растительного мира. В принципе они сходны с воздушными массами. Как и те, возникнув, они отправляются в долгое путешествие. Их гонят ветры, они перемещаются сами, потому что холодная вода плотнее, тяжелее теплой, и порой в странствиях забредают далеко от тех мест, где возникли. Например, в придонных горизонтах Северного Ледовитого океана исследователи постоянно обнаруживают атлантические водные массы. А между тем ученые подметили, что образуются водные массы почти всегда в верхних горизонтах океана и лишь затем опускаются в глубину.

Океан в «разрезе» можно представить себе в виде буханки черного хлеба, намазанного тонким слоем масла. Тонкий верхний горизонт — светлый. Ниже его располагается черная, лишенная света абиссальная часть океана. Водные массы чаще всего и образуются в верхнем тонком слое, мощность которого всего 150–200 метров при средней глубине океана около 4000 метров.

Но тут вполне подходит пословица — «мал золотник, да дорог»: тонкий верхний горизонт океана, известный под названием «зоны фотосинтеза» или «океанического комплекса», кормит весь остальной океан, да и не только океан.

В свойствах этого горизонта мы и должны разобраться в первую очередь. Основная его особенность заключается в том, что весь он пронизан лучами солнца. Да, это вода, освещенная солнцем. Солнечные лучи, падающие на поверхность морей и океанов, частично отражаются обратно в атмосферу, а частично проникают в воду. Но распространиться на очень большую глубину они не могут, потому что вода поглощает их. Чем отвеснее падают лучи, тем дальше удается им проникнуть; отдельные признаки света при долгой выдержке фотографическая пластинка отмечает даже на глубинах около километра, но все-таки практически солнечные лучи не проникают глубже 200 метров.

Что значит практически, если слабые отблески солнечного света отмечаются на больших глубинах? Тут физико-географы, океанологи, биологи обладают одним очень выразительным критерием. Глубже 150–200 метров прекращается процесс фотосинтеза, поэтому там нет зеленых растений. Глубже этой зоны те крохи света, которые еще проникают в воду, уже не могут созидать органическое вещество из неорганического. Вот почему на глубине 150–200 метров и проводят границу между зоной фотосинтеза и абиссальной, глубоководной, лишенной света толщей океана. Граница эта часто «подчеркивается» еще так называемым призрачным или ложным дном.