Жизнь моря
Шрифт:
В океанах, несмотря на многолетние наблюдения, никакого изменения состава солей не наблюдается.
При образовании первичного океана в нем растворилось много солей, находившихся на поверхности Земли и в породах, разрушавшихся под действием вод.
Осолонению вод океана содействовали обильные выделения из недр Земли различных веществ, особенно во время извержения бесчисленных вулканов, действовавших повсеместно и на дне океанов. Извержения увеличивали содержание основного элемента океанической воды — поваренной соли. Текущие с образовавшихся материков реки вносили в океан множество веществ, обогащая состав морской воды. О том, что воды океана даже
Осолоняющая роль современных рек и других потоков, несущих свои воды с материка в океаны, ничтожно мала по сравнению с объемом океанов и тем количеством солей, которые там имеются. Реки вносят только 2 735 000 000 тонн соли в год. Количество же солей в Мировом океане равно 46 188 000 000 000 000 тонн. Таким образом, ежегодный принос солей реками почти в 17 миллионов раз меньше количества солей, находящихся в океане.
Как ни велики 17 миллионов лет, но для истории Земли это немного. В поддержании определенной солености вод океанов большое значение имеют химические процессы осаждения принесенных веществ и жизнедеятельность существ, обитающих в них. Часть принесенных солей сохраняется в растворе, но почти такое же количество солей разносится ветром с брызгами воды далеко вглубь континентов. В последующее время эти соли опять будут снесены в океан.
Влияние живых существ на солевой состав воды идет с самых отдаленных времен. Бесчисленные животные и растения потребляют для постройки своих раковин и скелетов большие количества веществ, приносимых реками. Особенно много извлекают они углекислого кальция, который так сильно отличает солевой состав морских вод от пресных вод, втекающих в океан с суши.
В раковине моллюсков и скелете кораллов отлагается по весу до 95–99 процентов углекислого кальция. До 60–80 процентов веса тела кремневых губок и радиолярий составляют кремнезем, диатомовые водоросли на 20 процентов по весу состоят из кремнезема. Много извлекается из морской воды различными организмами также и железа. Донные водоросли извлекают в большом количестве калий и иод.
Растения, питаясь, поглощают углекислый газ и выделяют кислород; при этом они создают в своем теле органические вещества. Все животные и растения дышат кислородом и выдыхают углекислый газ. Бактерии разлагают тела отмерших организмов с выделением углекислоты и неорганических веществ. Роль живых существ не ограничивается перемещением — миграцией — различных соединений. Они участвуют в образовании и горных пород. Существование мощных толщ известняков нельзя себе представить без участия многочисленных микроскопических корненожек, известковых водорослей, кораллов, моллюсков и других животных. Их раковины и скелеты часто обнаруживаются при раскалывании известковых глыб.
Примеры влияния бактерий, водорослей и животных на химический состав воды и процессы осаждения на дне моря можно значительно увеличить. Все они говорят о том, что химические процессы в океане проходят во взаимной связи с жизнью различных организмов, давая яркий пример диалектического развития природы.
Для развития и роста водных растений особенно важны так называемые биогенные вещества. Это в первую очередь соли фосфорной кислоты (фосфаты) и соли азотной кислоты (нитраты), которыми удобряют почву. Так
Во-первых, это материковая вода, смывающая биогенные вещества с поверхности суши и удобряющая близлежащие пространства моря. Этим, кстати, объясняется, почему в районах моря, близко расположенных к устьям рек, количество животных и растений увеличивается.
Во-вторых, источником пополнения этими питательными веществами поверхностных слоев моря являются глубинные воды. Отмирающие организмы, опускаясь в глубину, постепенно разлагаются и пополняют запасы биогенных веществ в нижних слоях воды. При перемешивании вод моря они подымаются вверх и удобряют слои воды, где живут водоросли.
В зависимости от солености изменяется видовое разнообразие фауны и флоры. Как правило, в опресненных местах количество видов меньше по сравнению с настоящими морскими районами. Например, в Средиземном море имеется 524 вида рыб, соленость воды этого моря 35–38 ‰. В Черном море — 143 вида рыб, а соленость воды 18 ‰. В Азовском море всего 80 видов рыб, соленость — 12 ‰. Но при этом выступает новая закономерность. В сильно опресненных районах малое число видов сопровождается их массовым развитием. В мелководном Азовском море, снабжаемом реками большим количеством биогенных веществ, при хорошем перемешивании вод, «плотность» животного мира огромна. Нет другого моря в мире, в котором приходилось бы на один гектар столько рыбы.
Жизнь в воде зависит от распространения газов, особенно кислорода. Главный источник насыщения вод моря газами — атмосферный воздух. Он проникает в воду и растворяется в ней. В результате вертикального перемешивания вод газы разносятся на различные глубины. Вода лучше растворяет кислород и хуже азот. Поэтому в составе растворенных в морской воде газов кислорода будет в среднем 34 процента вместо 21 процента в составе атмосферного воздуха. Большое значение в обогащении кислородом воды играют водоросли.
Количество растворенных газов в воде зависит от многих причин, особенно большое значение имеет температура воды. Чем выше температура воды, тем меньше газов в ней растворится.
Кислород — важнейший газ для жизни всех живых существ. Морские организмы дышат кислородом, растворенным в воде. Обычно в поверхностных слоях моря кислорода больше, нежели в глубинных. Течения в большинстве морей хорошо перемешивают воду, поэтому кислород, хотя бы в малом количестве, всегда распространяется до дна. Временный недостаток кислорода в море может привести к гибели рыб и других животных. Изредка в застойных глубинах морей, как, например, в Черном море, кислорода нет. Там могут жить только бактерии, способные существовать без растворенного в воде кислорода.
Солнечные лучи не достигают больших глубин океана. Чем ниже стоит солнце над горизонтом, тем больше лучей отражается от поверхности моря. Поэтому в арктических морях, где солнце не подымается высоко, при прочих равных условиях свет распространяется на меньшую глубину, чем в средних широтах и особенно в Экваториальной области.
Судьба солнечного луча, проникшего в воду, не простая. Он распадается на составные части спектра, то-есть лучи разного цвета, которые доходят до различной глубины.