Сборник Поход «Челюскина»

Продуктивность планктона, т. е. количество органического вещества, накопляющегося в телах организмов, нередко определяют путем подсчета количества организмов, их общей массы в определенном объеме воды. Однако этот метод крайне груб и дает лишь самые приблизительные величины.

В физиологии высших растений давно применяется способ определения интенсивности усвоения растением углерода, углекислоты и синтеза органического вещества путем определения количества кислорода, освобождающегося при этом процессе.

Мною на «Челюскине» была принята несколько измененная методика немецкого физиолога Тюттера, исследовавшего процесс ассимиляции углекислоты водорослями Кильской бухты.

Проба воды, взятая батометром с глубины 0,5–5 метров, реже 10 метров, разливалась в две склянки с притертыми пробками; объем склянки — 250–300 кубических сантиметров. Одну из этих склянок я помещал в металлический светонепроницаемый футляр и затем на определенный промежуток времени оставлял обе на палубе в большом стеклянном сосуде с водой. После 10 — 12-часовой экспозиции я определял количество растворенного в воде кислорода обычным методом Винклера.

Как и следовало ожидать, в белой склянке количество кислорода в подавляющем большинстве опытов было больше, чем в темной. За один час на один литр воды выделялось от 0,001 до 0,091 кубического сантиметра кислорода. Сравнивая полученные на [243] «Челюскине» результаты с весьма немногочисленными наблюдениями других исследователей в более южных морях, следует признать, что интенсивность ассимиляции углекислоты в береговых полярных морях в летниемесяцы примерно соответствует интенсивности у берегов Северной Норвегии в весенниемесяцы или в южной части Балтики зимой.

* * *

Процесс ассимиляции в клетках зеленых растений можно представить следующим образом. Шесть молекул углекислоты расщепляются на кислород и углерод. Последний вместе с шестью молекулами воды связывается в простейший углевод, например глюкозу. При этом освобождаются шесть молекул газообразного кислорода. Нетрудно подсчитать, что на каждый грамм кислорода, освобождаемый растением при разложении углекислоты, приходится 0,94 грамма глюкозы, синтезируемой растением.

В среднем за сутки фитопланктоном выделялось 0,4 кубического сантиметра кислорода на один литр воды моря. В районах с обильным планктоном кислорода выделялось 0,5 кубического сантиметра на один литр воды. Это количество кислорода соответствует синтезу 0,54—0,67 миллиграмма глюкозы.

Можно повидимому принять в условиях наших полярных морей толщину продуцирующего слоя, в пределах которого водоросли получают достаточно света для фотосинтеза, равной 20 метрам. На один гектар поверхности моря за лето водоросли планктона «производят» 2–2,7 тонны сухого органического вещества. Оговариваясь, что эти величины нуждаются в проверке и уточнении, мы можем все же отметить, что продукция органического вещества, приходящегося на один гектар моря, весьма близка к продукции наземных растений на один гектар суши. Этот интересный вывод показывает, насколько полно мельчайшие растения полярных морей используют энергию солнечных лучей, несмотря на, казалось бы, крайне неблагоприятные условия существования, прежде всего при температурах ниже нуля.[244]

Гидрохимик П. Лобза. Химия морской воды и лед Полярного моря

Научное изучение состава морской воды помогает познать режим моря. Так например анализ морской воды дает представление о приливо-отливных и постоянных морских течениях, о влиянии воды, приносимой в моря реками, о распространении приточной воды на поверхности моря и т. д.

Составом воды в значительной степени обусловливаются количество и виды обитающих в воде животных и растительных организмов. Так как животные организмы поглощают кислород и выделяют углекислоту, а растения, наоборот, поглощают углекислоту и выделяют кислород, то на основании данных о содержании в том или ином районе моря кислорода и углекислоты можно иметь представление о жизни животных видов в данном районе.

Воды океанов и морей неодинаковы по своему составу. Больше того, даже в одном, отдельно взятом море химический состав воды не бывает постоянным. В моря впадают реки, несущие пресную воду. Эта вода, вливаясь в море, понижает, преимущественно около [245] берегов, соленость морской воды. Наоборот, сильные испарения, отсутствие осадков и образование льда немного повышают соленость воды. На различных глубинах вода также имеет неодинаковый химический состав.