Свет в море
Шрифт:
В атлантических водах весной происходит бурное «цветение» фитопланктона и их прозрачность резко падает. В. Г. Богоров указывает, что именно в умеренных широтах обоих полушарий в весенний сезон самая обильная жизнь.
В другие сезоны наблюдается обратная картина: прозрачность атлантических вод оказывается выше субарктических. Академик Н. М. Книпович еще в начале нашего столетия отмечал, что пять синих прозрачных атлантических струй («пятерня Книповича») отчетливо выделяются на фоне зеленоватых вод Баренцева моря. Как и в субарктической зоне, для умеренных широт характерно наличие оптически рассеивающих слоев.
Синий пояс океана
Моряки эпохи парусного флота, пересекая тропические широты, проклинали царящие здесь длительные
Из-за сильного испарения концентрация солей в воде здесь выше средней океанической. Но в то же время вода очень теплая, а следовательно, сравнительно легкая. Слабые ветры плохо перемешивают толщу воды, и в ней мало биогенных элементов. Это самая неплодородная океаническая «почва». Не удивительно, что она дает очень низкий «урожай» фитопланктона. Ж.-И. Кусто и Ф. Дюма были поражены исключительными условиями видимости под водой у пустынного островка Сальведжем Гранде, находящегося в тропической части Атлантического океана между Мадейрой и Канарским архипелагом. Плавая на поверхности воды, они через маски изучали дно на глубине 30 м.
«Ничто не говорило о том, что нас отделяет от него плотная толща воды. На грунте — ни камешка, ни малейшего следа животных или растительных организмов. Вода словно дистиллированная; эпитет „прозрачная“, предполагающий прекрасную видимость на расстоянии, сравнимом с длиной хорошего концертного зала, здесь явно был недостаточным. Подводный ландшафт вырисовывался с пугающей четкостью…» [11]
Особое место в субтропическом поясе синих и прозрачных вод занимает удивительное море без берегов — Саргассово море. Еще в середине прошлого столетия о Саргассовом море всерьез говорили как об огромном водовороте — ловушке для парусных судов. Саргассово море представляли также в виде сплошного луга из плавучих водорослей, пересечь который нельзя не намотав водоросли на винт. Действительно, водорослей много, но они не образуют сплошного покрова. На один квадратный километр приходится 10 000—20 000 кустов водорослей размером 20–40 см. В то же время планктона в верхней толще Саргассова моря в 30–70 раз меньше, чем в Норвежском море.
11
Ж.-И. Кусто, Ф. Дюма. В мире безмолвия. М., «Молодая гвардия», 1957.
Для гидрооптиков Саргассово море считается эталоном прозрачности. Лет 30 назад немецкий океанограф Г. Дитрих писал, что вода Саргассова моря по своим оптическим свойствам почти не отличается от дистиллированной.
Поверхностную толщу (0—150 м) профессор Н. Н. Зубов образно назвал производственной мастерской океана. В ней идет процесс фотосинтеза и рождается фитопланктон, наиболее эффективно замутняющий воду в открытом океане. Естественно, что прозрачность поверхностной толщи несколько меньше, чем в подстилающих слоях.
Однако американский биофизик Дж. Кларк сообщил, что в Саргассовом море он обнаружил аномальный ход прозрачности — очень высокую прозрачность верхней толщи (0—200 м) и понижение прозрачности на остальных глубинах.
В 1960 г. в Саргассовом море проводились оптические измерения с борта советского научно-исследовательского корабля «Михаил Ломоносов». Эти измерения не подтвердили выводов Кларка. Поверхностный слой (0—150 м) из-за присутствия небольшого количества фитопланктона был несколько мутнее, чем нижележащие водные слои.
Однако даже в поверхностном слое прозрачность вод Саргассова моря очень высока, особенно в сине-фиолетовой части спектра, следствием чего является насыщенный сине-фиолетовый цвет воды.
Прозрачные «реки» в океане
Пассатные течения,
В тропических широтах, как, впрочем, и в субтропических, можно пренебречь сезонными изменениями прозрачности, ведь сезонных изменений в поступлении солнечного света (как в северных широтах) здесь нет. Независимо от времени года человек, живущий в тропиках, в полдень лишается своей тени: круглый год солнце стоит высоко. Развитие тропического фитопланктона также круглогодично. Однако биологи заметили, что существует связь между ветром и численностью фитопланктона. В определенный сезон пассат усиливается, и тогда более энергично идет перемешивание водных слоев, что благоприятствует развитию фитопланктона. Его численность несколько увеличивается, но не надолго. Регулятором, который удерживает фитопланктон на обычном уровне, является зоопланктон. Мелкие тропические животные быстро развиваются вслед за фитопланктоном и моментально выедают его. Вспышка фитопланктона очень коротка, и его численность быстро возвращается к своему обычному уровню.
«Зеленый суп» на экваторе
Американский исследователь Биб писал, что вода на экваторе из-за обилия планктона имеет консистенцию супа. Конечно, это гипербола, но планктона здесь действительно очень много. Просто кажется необычным внезапное увеличение численности планктона на фоне синих, бедных жизнью вод, простирающихся к северу и югу от экваториальной полосы.
По сравнению с тропическими широтами глубина исчезновения белого диска уменьшается здесь на 10 м, а цвет воды становится голубым.
Причина заметного увеличения планктонного населения на экваторе — подъем глубинных, богатых питательными солями вод. Это так называемая зона экваториальной дивергенции [12] . На картах прозрачности, построенных по данным измерений с помощью точной аппаратуры, океанические зоны дивергенций отчетливо выделяются как полосы пониженной прозрачности.
На экваторе кончается наше «путешествие». Если бы оно продолжалось в Южном полушарии, то мы убедились бы, что и там географическая зональность выражена так же, как и в Северном. Однако наличие в Южном полушарии главного «холодильника» планеты — антарктического континента — и кругового дрейфового течения в поверхностных водах приводит к некоторому смещению зон.
12
Дивергенция (расхождение) — граница или граничная зона между противоположно направленными течениями внутри циклонических круговоротов.
Рис. 18. Изменение прозрачности морской воды на разных широтах
На рис. 18 показано изменение с географической широтой прозрачности воды на поверхности Мирового океана. В глубинной толще явления, связанные с зональностью, наблюдаются в сильно ослабленном виде, да и такого количества природных зон, как на поверхности, выделить не удается. Например, В. Г. Богоров для глубины более 500 м выделяет в Тихом океане три зоны: субарктическую, тропическую, антарктическую.