Тайны океана

По расчетам американских океанологов Р. Ревелла и Фэйрбриджа, речной сток мог бы увеличить количество карбоната кальция в океане вдвое только за один миллион лет, но так как его все время потребляют населяющие океан организмы, то изменение в морской воде количества кальция незаметно. Повторяя слова академика В. И. Вернадского, мы можем смело утверждать, что солевой состав океанской воды регулируется в конечном итоге живым веществом.

В наибольшем количестве в морской воде содержится хлористый натрий (27,2 г на 1 кг воды), за ним идет хлористый магний (3,8 г на 1 кг), сернокислый магний (1,7 г на 1 кг), сернокислый кальций (1,3 г на 1 кг), а затем в порядке убывания - сернокислый калий, углекислый кальций и бромистый магний, каждого из которых в килограмме морской воды содержится менее одного грамма.

В настоящее время в морской воде обнаружено 49 химических элементов, в .том числе алюминий, иод, медь, цинк, свинец, олово, уран, марганец, торий, ртуть, серебро, золото, радий и другие. Содержание 40 из 49 элементов настолько мало, что в сумме они составляют всего 0,02 г на 1 кг воды. Так как соотношение между главнейшими солями в морской воде постоянное, для определения общей солености морской воды находят содержание в ней хлора и полученную величину умножают на 1,81.

Когда говорят о химизме морских вод, нельзя из этого понятия исключать живые и отмершие организмы и даже органическое вещество (гумус), содержащееся в воде в растворенном состоянии. Жизнь - это тоже этап могучего геохимического круговорота веществ на Земле, в который одинаково вовлечены вещества и косной и живой природы. Планктон, составляющий большую часть массы живого вещества в океане, по своему среднему химическому составу является такой же "характерной чертой океана, как и его солевой состав" (В. И. Вернадский).

Не только морские растительные, но и животные организмы обладают способностью поглощать и концентрировать в теле различные вещества, извлечение которых из морской воды совершенно недоступно для человека. Железа в кубическом метре морской воды содержится менее миллиграмма, меди около 5 мг, иода около 50 мг. Между тем многие морские организмы обладают способностью создавать в своей крови концентрации этих и других элементов, в сотни и тысячи раз превышающие их концентрацию в окружающей воде. Осьминоги и устрицы, например, особенно "охотно" поглощают медь, асцидии - ванадий, радиолярии концентрируют стронций, медузы - кобальт, цинк, олово, свинец, губки - иод. То же самое можно сказать и о растительных организмах: в фукусах и ламинариях много алюминия, иода, в серных бактериях - серы. Зубы некоторых видов моллюсков содержат большое количество железа; железо в воде находится преимущественно во взвешенном, а не в растворенном состоянии, поэтому трудно себе представить, как моллюски его усваивают.

Избирательная способность морских организмов к концентрации химических элементов играет большую роль в геологии Земли. Многие полезные ископаемые (нефть, известняк, кремнезем, некоторые железные руды, медный колчедан) - биологического происхождения. Можно смело сказать, что концентрация организмами минеральных веществ - это гигантская по своим масштабам геохимическая работа жизни на Земле. История многих минералов на нашей планете тесно связана с морем. Наши железные курские и марганцевые чиатурские руды, например, морского происхождения.

Помимо минеральных солей в морской воде в большом количестве постоянно содержатся продукты жизнедеятельности и разложения отмерших животных и растений - взвешенное органическое вещество (детрит) и растворенное (гумус). То и другое - органическое удобрение, поступающее в океан. Детрит и органическая слизь иногда образуют на поверхности моря хорошо заметные пленки и полосы пены. Они служат пищей для гипонейстона - мелких организмов, живущих в верхнем пятисантиметровом слое океана. Сцепление детрита с бактериями, органической слизью и фитопланктоном образует в толще воды хлопья "морского снега", который приходилось наблюдать океанавтам, погружавшимся в море в батискафах. Детрит часто скапливается в слое температурного скачка, привлекая к себе зоопланктон и мелкую рыбу. В прибрежных районах гумус окрашивает воду в желтый цвет.

Образование и разложение живого вещества взаимосвязаны, поэтому в океане не происходит ни его накопления, ни убыли. По подсчетам Б. А. Скопинцева, содержание растворенного органического вещества в Атлантическом и Тихом океанах в среднем равно 2 мг на 1 кг воды, в Балтийском и Каспийском морях - 5-6 мг, в Азовском - 10 мг. В "жидкую почву" океана ежегодно поступает 11,6 млрд. г гумуса, а в среднем в океане содержится 2000 млрд. г растворенного органического вещества.