Текст книги "Молодость древней науки"
Автор книги: Игорь Забелин
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 9 страниц)
Если солнце село в тучу…
Вы, должно быть, знаете такую примету: «Если солнце село в тучу – берегись, получишь бучу», то есть погода испортится.
А почему?
До сих пор мы рассматривали биогеносферу как единое целое, как своеобразное явление мироздания. Но у этого явления есть отдельные структурные части, заметно отличающиеся по своим природным особенностям одна от другой.
Вот о них-то и поговорим теперь.
Начнем с воздушной оболочки, с тропосферы, воздушного «замка», голубые «стены» которого непрерывным кольцом окружают Землю, защищая ее от космических воздействий, опасных для жизни.
О тропосфере, об атмосфере в целом можно рассказать множество любопытнейших вещей, да и нет, пожалуй, ничего на земном шаре столь же заметного даже самому непросвещенному глазу, как жизнь тропосферы и в течение дня, и в течение суток, и по месяцам, и по годам. На себе – и без всякого промедления – ощущаем мы результаты изменений, происходящих в воздушном пространстве. Появилось в синеве белое облачко – и вот уже прохладная тень коснулась вашего лица, а там, может быть, брызнет и короткий летний дождь…
У каждого человека есть в жизни памятные даты. У меня лично одна из таких – 2 апреля 1948 года, день защиты дипломной работы. И было в том году 2 апреля в Москве так тепло, что все уже одевались по-летнему. Ради торжественного случая я надел пиджак и прямо-таки пропадал от жары… С тех пор прошло почти двадцать лет, и не было ни одного такого же теплого 2 апреля… А вспомните свою, допустим, самую раннюю осеннюю и самую позднюю весеннюю лыжную прогулку. У меня, москвича, это 18 октября и 14 апреля, но к крайним этим точкам в другие годы мне даже не удалось приблизиться… За этими бытовыми деталями – колоссальная проблема колебаний и изменений климата, проблема, до сих пор далекая от окончательного решения.
А вот сообщение, появившееся в газете «Правда» от 14 апреля 1965 года: «37 смерчей над США». Над шестью штатами американского Среднего Запада пронеслись разрушительные ураганы. Скорость ветра достигала 300 километров в час. Тридцать семь гигантских смерчей, высота которых в некоторых местах достигла 10 километров, произвели опустошение на огромной территории.
В одном лишь штате Индиана пострадали 22 города и сотни ферм. Небольшие города Рашвилл и Алто (штат Техас) разрушены полностью. Свыше 400 домов превращены в груды кирпича и досок. Трагедия усугубилась тем, что в большинстве мест ураганы пронеслись ночью. Мало кто слышал предупреждение о надвигающейся опасности, переданное службой погоды по радио.
О силе смерчей можно судить по тому, что лодки и катера, стоящие у причала на озере Эри, были подняты в воздух и закинуты в центр прибрежного города. Ветер поднимал над землей автомобили с пассажирами, переворачивал автобусы, опрокидывал железнодорожные вагоны. В городе Мэрион рухнул магазин, в котором находилось около 200 покупателей.
Наводнение обрушилось на штат Миннесота. Свыше 20 тысяч человек лишились крова. Воды реки Миссисипи угрожали столице штата – городу Сент-Пол. Говорят, что в этих местах такого наводнения не было с 1890 года. Столь грозные атмосферные явления имеют непосредственное отношение к географии, тем более что не во всех районах земного шара случаются смерчи такой силы…
А электричество в атмосфере? А загадочные свойства молний, вдруг срывающих одежду с человека, но оставляющих его невредимым?.. А таинственные шаровые молнии?
Короче говоря, о тропосфере и ее особенностях действительно можно рассказывать до бесконечности, но в данной книге автор ограничен рамками поставленной задачи: рассказать о предмете исследования физической географии, о биогеносфере, и поэтому дальше будет говориться о воздушной оболочке с этих позиций. Она будет рассмотрена прежде всего как именно часть биогеносферы.
Основной компонент тропосферы – воздух. Средний состав чистого, лишенного влаги и минеральной пыли воздуха на уровне моря почти одинаков для любого района земного шара. По объему в воздухе содержится 78,08 % азота, 20,9 % кислорода, 0,93 % аргона, 0,03 % углекислого газа, 0,0005 % гелия и т. п.
Означает ли это, что нижняя оболочка атмосферы – тропосфера – повсюду однородна?
Нет, было бы глубочайшим заблуждением заключить, что если средний состав воздуха повсюду одинаков, то и свойства тропосферы по всей Земле остаются неизменными.
Они изменяются, и изменяются очень сильно, потому что тропосфера – это не просто воздух, это прежде всего природный комплекс. Важнейшие особенности тропосферы зависят от того, что в природе к воздуху всегда в том или ином количестве примешивается влага (в виде водяного пара, мелких капель воды, кристалликов льда), минеральная пыль (частицы горных пород, почвы, морская соль), и от того, что воздух всегда содержит запасы тепла.
Содержащиеся в воздухе водяные пары повышают его теплоемкость. Это во-первых. Во-вторых, теплоемкость водяного пара (0,477) в два раза больше теплоемкости сухого воздуха (0,238). А это означает, что запасы тепла в воздухе зависят в какой-то степени и от его влажности. В то же время от запасов тепла, от температуры воздуха зависит влагоемкость воздуха, то есть то количество влаги, которое он способен в себя «вобрать»: теплый воздух способен «вобрать» в себя больше влаги, чем холодный. Эти сложные, «перекрещивающиеся» взаимовлияния чрезвычайно важны, ими во многом объясняется климатический режим Земли.
Заметную роль в тропосфере играет запыленность. С ней связано такое физическое свойство воздуха, как прозрачность. Для литосферы обычен отрицательный электрический заряд; его же сохраняет и минеральная пыль в атмосфере. Вода чаще всего имеет положительный заряд, и при насыщении воздуха влагой пылинки играют роль ядер конденсации – способствуют образованию осадков.
Но с физико-географической точки зрения особенно важно то, что и влажность и запыленность воздуха в различных местах земного шара не одинаковы. Например, над океанами в воздухе больше влаги, чем минеральной пыли, а над пустынями – наоборот. А это наряду с неравномерным распределением тепла приводит к неоднородности тропосферы, к различиям в свойствах отдельных ее частей; получается так, что в этой чрезвычайно подвижной воздушной оболочке имеются массы воздуха со своими особыми свойствами.
Их так и называют – воздушные массы. Вот как определяет воздушные массы известный советский климатолог С. П. Хромов. Воздушные массы, пишет он, это «обширные и более или менее обособленные части нижнего основного слоя атмосферы – тропосферы, размеры которых соизмеримы с частями материков и океанов, перемещающиеся как одно целое в одном из течений атмосферы и обладающие достаточной однородностью свойств. Это значит, что температура, влажность и запыленность воздуха в пределах воздушных масс меняются в горизонтальном направлении достаточно медленно (имеют малые горизонтальные градиенты) и можно установить некоторые пределы значений для каждой из этих величин, характерные для всей воздушной массы в целом. Другие метеорологические элементы, облачность и осадки, обладают в воздушной массе определенными качественными особенностями, отличающими массу данного типа от масс других типов».
Границы между воздушными массами чаще всего четко выражены и представляют собой сравнительно узкие переходные зоны, но могут быть и расплывчатыми. А свойства воздушной массы зависят от «очага формирования» того района, в котором она возникла.
Если бы каждая воздушная масса оставалась постоянно в том районе, где она возникла, то погода на Земле хоть и изменялась бы от места к месту, но зато в каждой стране в один и тот же сезон была бы почти всегда одинакова.
Но воздушные массы – вечные странники. Едва возникнув, они отправляются в путешествие, и путешествие это продолжается до их «гибели». Однако странствия воздушных масс не хаотичны – пути их предопределены общей циркуляцией атмосферы, и далеко не всегда странницам удается уйти в сторону от этих путей, хотя случаются и такие казусы.
Воздушные массы, вся тропосфера находятся в непрерывном движении, а движут воздух две «силы», о которых мы уже говорили: солнечная и гравитационная энергия.
В климатологии – науке, изучающей воздушные массы, – разработана их географическая классификация. Выделяются четыре основных типа: 1) арктические воздушные массы (для южного полушария антарктические); 2) «полярные», или, точнее, воздух умеренных широт; 3) тропические и 4) экваториальные, Все они, кроме того, подразделяются на континентальные и морские.
В тропосфере в целом выделяются еще– по преобладающим воздушным массам, по характеру их циркуляции – крупные районы, или климатические зоны.
Выдающийся советский климатолог Б. П. Алисов насчитывает их семь:
1) зона экваториального воздуха;
2) зона экваториальных муссонов;
3) зона тропического воздуха;
4) зона субтропиков;
5) зона воздуха умеренных широт;
6) зона субарктическая (субантарктическая в южном полушарии);
7) зона арктического (антарктического) воздуха.
А теперь, пожалуй, пора попытаться ответить, почему же все-таки: «Если солнце село в тучу – берегись…»
Если вы живете в Москве, Ленинграде, Ярославле, Риге, Таллине, Калуге, Смоленске, Новгороде, Пскове, Старой Руссе, короче говоря, в одном из городов, расположенных в северо-западных районах Советского Союза, то одни и те же предзакатные тучи будут угрожать вам…
Впрочем, для того, чтобы окончательно убедиться в этом, нам нужно мысленно совершить путешествие в Африку, к экватору. Как это ни странно на первый взгляд, но появление грозных предзакатных туч под Ленинградом или Москвой в немалой степени зависит от… экваториальной Африки.
Вы, конечно, помните, что Земля шарообразная и что поэтому солнечные лучи падают на нее под разным углом: на экваторе – отвесно, а на полюсе скользят по самой поверхности. Но чем больше угол, под которым падают на Землю солнечные лучи, тем сильнее нагревается ее поверхность. В этом смысле больше всего «повезло» экваториальным тропическим странам: солнце там всегда стоит высоко, в зените или почти в зените, и земля нагревается очень сильно. А от нагретой земли нагревается и воздух.
Нагретый воздух «вбирает» большое количество влаги, расширяется и поднимается вверх, причем солнце изо дня в день гонит и гонит вверх все новые и новые массы воздуха. Холодный воздух, как мы уже установили, обладает меньшей влагоемкостью, чем теплый, и поэтому излишки влаги выпадают: утро в приэкваториальных районах почти всегда бывает ясным, но зато после полудня идут так называемые зенитальные дожди – это охлаждается и отдает излишки влаги очередная «порция» воздуха.
Скапливаясь на большой высоте, воздух начинает растекаться на север и на юг от экватора, и там образуются постоянные воздушные течения, которые в климатологии называются антипассатами. Антипассаты стремятся прямо на север и на юг, но тут в действие вступает закон, о котором мы не говорили, но который очень характерен для биогеносферы, хотя и не только для нее, – это так называемый закон Кориолиса. Сущность закона такова: всякое движущееся тело в северном полушарии отклоняется вправо, а в южном – влево. Следовательно, и дующие на север антипассаты тоже отклоняются вправо и около 30° северной широты «загибаются» так сильно, что начинают дуть уже не в северном направлении, а в восточном и опускаются к поверхности Земли. Опускаясь, воздух всегда нагревается, а нагреваясь – вбирает в себя все новые и новые запасы влаги. Поэтому там, где воздух опускается, осадки почти никогда не выпадают, и в таких районах земного шара располагаются пустыни. На севере Африки, там, где опускается антипассат, располагается одна из величайших пустынь мира – Сахара.
Льющаяся сверху воздушная струя, достигая земной поверхности, вновь делится надвое и растекается в обе стороны – к югу и к северу. Южный поток направляется обратно к экватору, но уже не поверху, а понизу. Этот-то поток и называется пассатом. Отклоняясь в северном полушарии вправо, он принимает северо-восточное направление и дует с величайшим постоянством, потому что солнце гонит с экватора все новые и новые массы воздуха. За это постоянство пассат пользовался доброй славой у капитанов парусных кораблей: отправляясь из Европы в Америку, они сначала спускались на юг, в область пассатов, и только там поворачивали на запад, в сторону Америки, уже не беспокоясь о том, что их захватит штиль и паруса беспомощно повиснут на мачтах.
Вторая струя воздуха, в отличие от пассата, отправляется на север. Этот южный ветер (он дует с юга), также постепенно отклоняется вправо и становится юго-западным, а затем и западным. Москва, Ленинград, Рига, Таллин и другие названные выше города и лежат как раз там, где воздушный поток принимает западное направление. Поэтому и говорят, что Европейская часть СССР расположена в области западной циркуляции воздушных масс. Но что расположено к западу от нас?.. Атлантический океан. Следовательно, к нам приходят морские воздушные массы умеренных широт. Они формируются над теплым океаном, а поэтому богаты влагой. Попадая на сушу, они постепенно остывают и начинают идти дожди.
Солнце, как известно, заходит на западе; с запада же идут к нам богатые влагой, с тучами и облаками, морские воздушные массы. И если солнце опускается в тучу, значит, они уже близки, значит, завтра там, где вы живете, будет плохая погода – пойдет дождь или снег… Вот вам ответ на поставленный в самом начале этого раздела вопрос. Действительно, если солнце село в тучу – берегись!..
Но всюду ли это так опасно?
Нет. Если над океаном, там, где дуют северо-восточные пассаты, перед заходом солнца на западе покажется туча, то это совсем не значит, что завтра будет плохая погода: пассат унесет ее в противоположную сторону. Точно так же могут не бояться плохого заката жители Владивостока: западные ветры, дующие с материка, там сухие, а дожди приносят восточные или юго– восточные ветры, дующие с океана.
Тропосферу, как мы уже знаем, изучает географическая наука климатология. Кроме того, ее изучают геофизические дисциплины, такие, как метеорология. У них разные задачи, но каждая по-своему познает эту своеобразную часть биогеносферы.
Море зовет!
Первая встреча с морем, по-моему, незабываема, да и все последующие оставляют в душе тот или иной след. На море, как и на огонь, можно смотреть до бесконечности… Еще недавно тихое и синее, оно вдруг потемнело. Полосы ветровой ряби, как удары невидимых хлыстов, расчертили его поверхность, и вот уже первые волны наползли на берег. Штормы, волнение на море – действительно явление грандиозное и впечатляющее. Представьте себе волну длиной до 400, а то и 500 метров! А ведь такие волны случалось наблюдать в южном полушарии, где суши меньше, чем в северном, и потому больше простора для волн. Или представьте себе волну, подымающую стоящий на рейде корабль и бросающую его на берег.
Понятно поэтому, что море и волны давно заинтересовали человека. Сначала практиков – моряков и прибрежных жителей. Потом художников и ученых. Потом опять практиков – кораблестроителей, которым потребовались при увеличении длины кораблей математические расчеты для определения прочности корпуса судна, как бы повисающего на двух волнах… Короче говоря, волны и рисовались («Девятый вал»), и изучались, и измерялись, и воспевались, и написано о море и волнах множество всяких статей и книг.
Вот почему я назвал этот раздел «Море зовет!», хотя буду рассказывать о морях и океанах как о части биогеносферы; море действительно зовет, зовет все новых и новых исследователей, потому что больше всего нераскрытых тайн, больше всего «белых пятен» скрывается сейчас именно под его темно-синей гладью. А если так, если сравнительно хорошо изучены только материки, значит, мы вообще плохо знаем свою планету, плохо знаем «дом», в котором живем: ведь морями и океанами занят 71 % всей поверхности Земли!
Это, конечно, не означает, что глубже зоны волнения моря не изучались совсем. Нет, еще в глубокой древности люди пытались в меру своих сил познать море, но беда в том, что сил этих до самого последнего времени было явно недостаточно. Особенно много неразгаданного скрывается в таинственных морских глубинах, проникать в которые люди научились совсем недавно, буквально в наши дни.
Эти таинственные глубины – сфера исследования еще очень юной науки, которая только-только начинает складываться, – абиссалогии.
Впрочем, прежде чем говорить о достижениях абиссалогии, нам надлежит разобраться в более общих вопросах, а именно ознакомиться с некоторыми особенностями и свойствами океана. В этой области уже немало сделано; географическая наука океанология, которая изучает океан в целом и всесторонне, отнюдь не числится в отсталых.
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]4
Промилле – одна тысячная часть какого-либо числа; следовательно, в Черном море на 1000 граммов воды приходится 18 граммов соли.
[Закрыть], 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.
Мы уже знаем, что животные существуют за счет растений, что сами они не могут превращать неорганическое вещество в органическое – это для них делают растения, в частности водоросли, морской фитопланктон. Большинство животных питается растениями (а хищники – растениеядными животными) и селится там, где много растительной пищи, то есть в зоне фотосинтеза. Особенно много скапливается различных рачков у нижней границы фотосинтеза – там они собирают все, что отмерло и, медленно погружаясь, падает к ним из верхней зоны. Скопления рачков бывают настолько плотными, что звуковые волны, посылаемые эхолотом с кораблей для измерения глубин, отражаются от них почти как от настоящего дна. Поэтому и называют это явление призрачным или ложным дном.
При штормах в результате перемешивания водных масс в верхние горизонты морей и океанов проникает множество пузырьков воздуха и образуется газовая эмульсия. Подмечено, что сухой воздух проникает в воду в четыре раза медленнее, чем влажный, а так как нижние слои тропосферы над океанами всегда содержат много влаги, то аэрация воды протекает сравнительно быстро. Попадая в воду, воздух быстро изменяет свой состав, растворяется, некоторые его газы (например, углекислый) вступают в соединения с водой. В горизонты, лежащие глубже, воздух проникает в виде отдельных растворенных газов. В зоне фотосинтеза отмечается избыток кислорода, ниже – его недостаток. Как видите, это еще один существенный признак зоны фотосинтеза.
Несмотря на то что для верхней океанической зоны характерна большая подвижность воды, океан с юга на север подразделяется на географические зоны. В каждом полушарии их выделяется по четыре:
1) тропическая зона;
2) умеренная зона;
3) бореальная зона;
4) арктическая зона (в южном полушарии антарктическая).
Если теперь подвести итог, то окажется, что в зоне фотосинтеза имеются следующие из уже упоминавшихся нами компонентов: вода, солнечная радиация, воздух, растительность, животные и бактерии; нет, следовательно, лишь горных пород и почв.
Совсем иное дело в абиссальной толще океана, в абиссальном природном комплексе, который простирается от нижней границы зоны фотосинтеза почти до самого дна. Там стоит вечный, почти ничем не нарушаемый мрак. Лишь изредка в полной темноте вспыхнут холодные огоньки – это проплывают какие-то таинственные глубоководные рыбы, или каракатица, спасаясь от преследователей, выбросит, чтобы ослепить врага, яркую струю и скроется (а в зоне фотосинтеза каракатицы выбрасывают темную жидкость). Из всех уже известных нам компонентов только вода, животные да бактерии имеются там, в океанических глубинах. И оттого что стоит там вечный мрак, тайны океанических глубин кажутся еще загадочней, еще заманчивей.
Лишь в самые последние годы благодаря крупным океанологическим работам отважным исследователям удалось приподнять завесу тайн над глубинами океана и заложить основы нового раздела океанологии – абиссалогии.
Впервые люди проникли в абиссальную зону океана в 1934 году, когда американский инженер Отис Бартон и биолог Уильям Биб в специально сконструированном стальном шаре – батисфере с кварцевыми иллюминаторами опустились на глубину около одного километра. В 1949 году Отис Бартон побил этот рекорд, достигнув в сигарообразном бентоскопе глубины 1360 метров.
Особенно интересные и значительные события произошли в абиссалогии совсем недавно, несколько лет назад. Годы эти ознаменовались новым проявлением ярких творческих достижений человека, новым проявлением человеческой отваги. Во Франции под руководством инженера Вильяма и в Италии по проекту профессора Пикара были созданы специальные аппараты для глубоководных исследований – батискафы. Это своеобразные небольшие подводные лодки, способные выдержать колоссальное давление. Их важнейшее отличие от батисферы состоит в том, что они могут двигаться, плавать на больших глубинах, тогда как батисфера беспомощно висит на тросах. И ученым в своих аппаратах удалось достигнуть фантастических глубин: сначала Пикар (в прошлом стратонавт, выдающийся исследователь стратосферы) опустился в батискафе на глубину более трех километров, а потом французы Гийом и Вильям преодолели следующий рубеж – достигли глубины 4050 метров! Это произошло в Атлантическом океане у побережья Африки.
В дальнейшем события переместились в Тихий океан, к Марианской впадине – самой глубокой на земном шаре.
В октябре 1959 года Огюст Пикар и океанолог Рехницер погрузились там на глубину более пяти с половиной километров. Достигнув дна, они увидели креветок, норки каких-то животных. А в январе 1960 года батискаф «Триест», на этот раз возглавляемый сыном профессора Пикара – Жаком Пикаром (в составе экипажа был американский моряк Дон Уолш), достиг глубины 10919 метров!
Многое было сделано в области абиссалогии в послевоенное время и старыми методами, путем исследования с кораблей.
Большие экспедиции снаряжали датчане, шведы. Широкую известность получили работы в Тихом океане советского экспедиционного судна «Витязь».
Что же известно нам об абиссальной зоне океана?..
Водная толща ее отличается инертностью, малоподвижностью, хотя медленное движение в широтном направлении и по вертикали все же наблюдается и захватывает весь океан. Температура – низкая, в среднем около +2°. В пределах всей абиссальной зоны живут рыбы, преимущественно хищные (длиннохвост, рыба-нитка, удильщик, галатеотума и многие другие, необычные по форме, со странными названиями). Рыбы вылавливались на глубинах, значительно превышающих 7000 метров. А экипаж батискафа «Триест» видел рыб и на глубине почти в 11 километров. В абиссальной зоне повсюду многочисленны ракообразные – их тоже видели с «Триеста». Вообще же «плотность жизни» в этой зоне невелика (не хватает питания!) и уменьшается с глубиной, потому что обитатели верхних горизонтов перехватывают все, что успевают, и жителям самых нижних, самых темных «этажей» достаются только крохи с их стола. Так, с глубины 1000 метров до глубины 6000 метров количество планктона на кубический метр воды понижается с 200–300 миллиграммов до 4,5 миллиграмма, а ниже оно еще меньше.
Как мы видели, живые организмы в пределах абиссали существуют главным образом за счет «дождя трупов» – органического вещества, поступающего из зоны фотосинтеза. Но есть и другие источники питания. Например, многие планктонные животные совершают так называемые вертикальные миграции: то опускаются на несколько сот метров в глубину, то снова поднимаются к поверхности. Во время этих прогулок очень многие из них попадают в желудок к глубоководным рыбам. В пределах абиссали господствует огромное давление, накладывающее отпечаток и на свойства воды (например, при увеличении давления увеличивается способность воды растворять некоторые вещества), и на самих животных. Только глубоководные животные способны выдержать давление океанических глубин, но зато они нередко гибнут при уменьшении давления: глубоководных рыб, как правило, разрывает, они лопаются, когда их вытаскивают на палубу корабля. Поэтому состав органического мира океанических глубин заметно отличается от состава органического мира мелководных частей морей и океанов: в общем он беднее, но характеризуется своеобразными видами. В частности, имеются особые группы бактерий; их называют барофильные, которые приспособились к колоссальному давлению и живут только на больших глубинах. Малоподвижность воды привела к тому, что у многих видов животных образовались длинные, очень чувствительные усы – «антенны». Эти усы усиливают малейшее колебание воды и служат сигналом либо к бегству, Либо, наоборот, к нападению. Много в пределах абиссали и светящихся животных.
Но было бы неверно думать, что вся абиссальная толща совершенно однородна. Нет, сверху вниз она может быть подразделена по крайней мере на три части. Так, в самой верхней из них, до глубины 2000 метров, куда еще частично проникает солнечная радиация, преобладают мелкие веслоногие рачки, ниже, до глубины 6000 метров, крупные ракообразные (креветки, гамариды). Животные, населяющие эти глубины, окрашены в красноватый цвет. Фауна сверхокеанических глубин (более 6000 метров) отличается от всех других не только по составу, но и по окраске животных. Они окрашены в серые, грязновато-белые тона или вообще бесцветны.
Сложен газовый режим абиссали. Содержание кислорода там ниже, чем в зоне фотосинтеза, и это понятно. Однако любопытно, что на глубине около километра располагается почти совсем бескислородный горизонт, тогда как глубже количество его вновь увеличивается. Конечно, все эти изменения отнюдь не случайны, они объясняются изменениями с глубиной физико-химических условий. Каковы эти изменения, какие процессы протекают в абиссали, как влияют ее своеобразные условия на животных и бактерий и как органическая жизнь влияет на свойства водной толщи, – все это должна познать абиссалогия, наука, перед которой наше время поставило огромные и чрезвычайно увлекательные задачи.
До сих пор мы с вами «парили» в воде, не опускаясь на дно морей и океанов. А ведь дно океанов – это очень своеобразный участок биогеносферы, изучение его тоже составляет ближайшую задачу и геологии моря, и, конечно, абиссалогии. Сколь превратны были наши представления об океаническом дне, можно судить хотя бы по тому, что до недавнего времени ученые были уверены, что океаническое дно ровное, плоское, а оно оказалось почти таким же изрезанным, как поверхность суши!
