Текст книги "Жизнь моря"
Автор книги: Венианим Богоров
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 22 страниц)
Вода вокруг нас
Громадна водная поверхность Земли. Свое название – океан – она получила по имени одного из титанов древнегреческой мифологии.
«Вода – краса всей природы», – говорил писатель С. Т. Аксаков. Вода окружает нас везде и всюду, и без воды жизнь невозможна. В жидком виде, газообразном (пар) и твердом (лед) она присутствует в воздухе, на поверхности Земли, в почве, в твердых породах, лежащих глубоко в земле, и в теле любого живого организма. Мельчайшие невидимые пары воды распространены в атмосфере на 10–15 километров от поверхности Земли. Скапливаясь, они образуют облака, а из облаков, в виде дождя или снега, снова падают на землю.
В океанах и морях находится более 1370 миллионов кубических километров воды. Хотя на суше воды в 350 раз меньше, чем в морях и океанах, но и здесь она распространена повсеместно в виде рек, озер, болот, подземных вод, снега, ледников, ископаемых льдов и замерзшей воды в области вечной мерзлоты.
Ежегодно реки несут в море 37 тысяч кубических километров воды. Много пресной воды заключено в ледниках. Если бы ледники растаяли, то уровень в океанах повысился бы на 50 метров! Многие места на карте СССР закрашены синими пятнами. Это – озера. В Советском Союзе их более 150 тысяч. Со всех сторон к морям бегут синие «змейки» рек.
В почве вода обычно составляет 15–20 процентов, но нередко ее содержание доходит и до 70 процентов.
В твердой породе, где, казалось бы, ни на глаз, ни на ощупь, ни на вкус нельзя обнаружить и капли воды, она всегда присутствует.
В живом организме вода составляет более половины веса тела, у медуз – до 98–99 процентов.
Вода – вечный странник. Течения разносят массы воды на громадные пространства. Все время происходит перемешивание многокилометровой толщи океана. В вечном движении находятся и воды суши. Они стекают в моря и океаны. Спускающиеся в моря ледники дают начало плавающим айсбергам. В дальнее странствование отправляет ветер испарившуюся воду.
Вода в организме находится в беспрерывном превращении. Она поглощается, участвует в различных процессах внутри организма и выделяется. За сотни миллионов лет существования живых существ воды океанов и морей находились неизменно под воздействием живых организмов. Они влияют на химический и газовый состав воды.
Академик В. И. Вернадский называет почву и воду биокостными телами, то-есть такими телами, которые образовались под воздействием живых существ.
Посмотрите на карту. Вы увидите, что поверхность океанов и морей занимает больше двух третей земного шара. В самом деле: из 510 миллионов квадратных километров всей поверхности 361 миллион квадратных километров приходится на океаны и моря. Объем вод океанов и морей превышает объем суши в 11 раз. Если воду океанов налить на землю ровным слоем, то получится слой толщиной в 2700 метров. Средняя глубина океанов более 4 километров, а 70 процентов всей поверхности океанов имеют глубины свыше тысячи метров.
Замечательной особенностью морей и океанов является их сообщаемость. Выйдя из одного порта моря, можно прийти в порт любой страны. Плывя по морям и океанам, можно совершить кругосветное путешествие.
Все моря и океаны, сообщаясь, представляют собой единый Мировой океан. Благодаря этому уровень водной поверхности везде почти один и тот же. Это дало основание все высоты на земле считать от уровня моря.
Несмотря на то, что все океаны и моря сообщаются, принято выделять четыре океана: Тихий (или Великий), Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. Самый большой – это Тихий океан, его водная поверхность равна 46 процентам поверхности Мирового океана. Он имеет (включая и относящиеся к нему моря) площадь около 180 миллионов квадратных километров и объем 724 миллиона кубических километров. Атлантический океан занимает площадь более 92 миллионов квадратных километров и объем 338 миллионов кубических километров. Индийский океан – площадь около 75 миллионов квадратных километров и объем 292 миллиона кубических километров. Северный Ледовитый океан – площадь более 14 миллионов квадратных километров и объем 17 миллионов кубических километров. Все моря, сообщаясь с каким-либо океаном, являются его составной частью, – как говорят, относятся к его бассейну. Из числа советских морей к бассейну Атлантического океана относятся Балтийское, Черное и Азовское моря; к Северному Ледовитому океану – Баренцово, Белое, Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское моря; к Тихому океану – Берингово, Охотское и Японское моря. Каспийское и Аральское моря являются внутренними водоемами – морями-озерами.
Величина организмов, обитающих в море, находится в некоторой зависимости от размеров бассейна. Так, гигантские киты-полосатики и крупнейшие растения – водоросль макроцистис – живут только в океане. При сравнении размера одних и тех же животных, обитающих в океане и море, обнаружено, что океанические крупнее морских. Так, дельфины-белобочки, живущие в Атлантическом и Тихом океанах, крупнее черноморских. Размер первых более двух метров, черноморские белобочки не превышают 170 сантиметров.
Посмотрим ли мы на иглу-рыбу, похожую на стебель морской травы, среди которой она живет, или на плоскую камбалу, по цвету и рисунку тела не отличающуюся от окружающего грунта, поразимся ли мы изменениям, которые претерпевает личинка угря во время путешествия от мест икрометания в центре Атлантического океана до рек Европы, – везде и всюду мы видим замечательные примеры приспособления формы тела и образа жизни к условиям обитания. Но сама среда все время изменяется, изменяются и организмы. Процесс эволюции идет непрерывно, и выживают те организмы, которые хорошо приспособились к условиям существования.
Знание среды позволяет понять пути образования различных видов животных и растений, особенности их распределения и промыслового использования.
Вот почему советская биология придает такое значение изучению внешней среды.
Берег моря
Знакомство с морем начинается на берегу. От берега отправляются в дальнее плавание корабли. На берег привозят свой богатый улов рыбаки. В теплое время на пляже проводят свой досуг тысячи людей. А в бурную погоду гуляющие по берегу любуются мощной стихией разыгравшегося моря. Видя их громады, хочется пожелать «тем, кто в море», скорее укрыться в надежной бухте. Как приятно чувствовать в такую погоду твердую почву под ногами! Но незыблемость этой твердыни весьма призрачна. Чтобы убедиться в этом, достаточно нашему взору остановиться на отдельных скалах, торчащих из воды в нескольких метрах от берега. Ведь недавно они были частью берега. Берег не устоял под напором яростных ударов волн. Пройдет еще немного времени, и эти скалы рассыплются на отдельные камни. Морская волна, перекатывая и обтирая камни друг о друга, превратит их в округлую гальку. Пройдет еще время, и галька перетрется в песок.
Более двухсот лет назад великий Ломоносов правильно определил происхождение гальки и песка. В книге «О слоях земных» он писал: «…к тому ж, кто может о сем сомневаться, посмотрев на морские и речные берега, и как выше упомянуто, видя округленные, то-есть острых углов лишенные камни, и зная, что они от волнения вод и от течения почти завсегда шатаются, переворачиваются и друг о друга трутся, не можно ли сказать, что отъедают от себя взаимно множество мелких частей, то-есть зерен песчаных». По нахождению окатанных камней – гальки – Ломоносов предлагал определять морское происхождение многих террас, находящихся ныне высоко или даже далеко от моря. «Остается еще упомянуть о многих местах земной наружности, содержащих множество тел, природное свое место на дне или берегу имеющих… Сюда принадлежат великие ряды круглых и кругловатых камней, кои простираются по высоким каменным горам длиною иногда на несколько верст, шириною на несколько сажен; фигурою и положением со всем подобным тем валунам, кои на берегу морском беспрестанно от зыбей обращаются».
Море образует террасы на берегу и откладывает гряды гальки. Рассматривая положение и число террас, расположенных над уровнем моря или лежащих под водой, можно определить число и характер опусканий и поднятий берега.
Волны разрушают берег. Течения подхватывают продукты разрушения и уносят их. Но крупную тяжелую гальку далеко унести вода не может. Галька остается у берега. Песок отлагается на большой глубине, а мельчайшие частицы ила еще глубже.
Прибойная волна подходит к берегу обычно под углом. В силу этого галька перемещается вдоль берега. Она движется иногда со скоростью более 20 метров в час, а при сильном шторме даже вдвое быстрее.
Во время движения за год перетирается пятая часть гальки. Если не будет поступления нового материала, то через пять лет обнажится коренной берег и волны, обрушившись на него, разломают кажущиеся неприступными каменные громады.
Часто гальку разносят на большие расстояния льды. В береговой припай вмерзает много различных камней. Весною, когда льды взламываются, они выносятся в открытое море. После таяния льдов вмерзшие предметы падают на дно. Проследив распределение гальки на дне, можно определить путь дрейфа льдов в море.
Интересным распространителем гальки являются многие ластоногие. Морские львы, а также моржи, сивучи, котики и некоторые тюлени заглатывают гальку, чтобы она помогла перетиранию пищи в желудке. Отплыв на далекое расстояние, морские львы вылезают на берег и здесь после переваривания пищи отрыгивают камни. Часто, не зная этого пути распространения гальки, ученый становится в тупик, обнаружив на берегу обломки необычных для здешних мест пород.
Прибой разрушает берег.
Процесс размывания берегов может итти очень быстро. Так, на Черном море, у станицы Приморско-Ахтырской, берег размывается вглубь суши до 12 метров в год.
В 1933 году в результате извержения подводного вулкана в районе Курильской гряды образовался остров Такетоми. Он лежал менее чем в километре от острова Алаид. Вулканический туф и лава – материалы весьма нестойкие. Волны Охотского моря быстро разрушили берега нового острова. Они укладывали обломки в направлении к острову Алаид. Через два года от острова Такетоми протянулась надводная коса к острову Алаид, и Такетоми стал полуостровом.
В образовании песчаных кос часто имеют большое значение незначительные препятствия. Достаточно затонуть вблизи берега какому-либо кораблю, как сейчас же вокруг него вырастает песчаный холм. Он начинает расти в сторону берега, как говорят, в сторону волновой тени, как в примере с островом Такетоми. Эта тень, то-есть защищенная от волн «задняя» часть холма, вытягивается в длинный хвост, достигающий берега. Образуется своеобразная песчаная бухта.
Берег дает приют многочисленным морским обитателям: на береговых скалах поселяются моллюски, балянусы и другие организмы. Среди моллюсков имеются многочисленные камнеточцы. Благодаря их работе рушатся скалы. По песку бегают крабики и прыгают рачки-гаммариды. В лужицах, образовавшихся из заплесков волн, кишит разнообразная жизнь.
На дне океана
Если мы разрежем толщу земной коры, то увидим, что сверху лежит «тонкий» слой осадочных пород. Они образовались на дне океана и имеют толщину в несколько километров. На суше осадочные породы – живые свидетели того, что земля, по которой мы ходим, – бывшее дно моря. Далее в глубину лежит слой относительно легких, богатых кварцем и бедных железом гранитных пород, толщиной примерно в 10 километров. Глубже лежит слой земной коры, состоящий из тяжелых базальтовых пород. Они в полтора раза богаче железом, чем гранитная оболочка Земли. Базальтовая оболочка в толщину имеет около 60 километров. Далее в глубину идут слои еще более тяжелые, еще более богатые железом. Проникнуть в них мы не можем. О них мы судим по извержениям вулканов, приносящих нам богатые металлами расплавленные глубинные породы. Приборы своими показаниями открыли нам глаза на то, чего мы не можем увидеть или взять в руки.
Кажется, во всем, о чем мы сейчас рассказывали, нет ничего особенного. Ведь естественно, что легкие породы должны лежать над тяжелыми!
Замечательно то, что базальтовая оболочка в виде единого слоя покрывает глубже лежащие слои земли, а вот гранитная распространена не повсеместно. Гранитные породы слагают все материки, а также дно Атлантического, Индийского и Ледовитого океанов, но их нет на пространстве Тихого океана.
Бесчисленные тихоокеанские острова и островки, удаленные от берегов, произошли в результате вулканической деятельности или образованы коралловыми полипами. У некоторых ученых сложилось даже впечатление, что какая-то гигантская (как говорят, космическая) сила оторвала слой гранитной оболочки с площади Тихого океана и унесла его в пространство. На месте возникшей гигантской впадины скопились воды, создавшие древнейший из всех океанов – Тихий океан.
В процессе развития земной коры на дне океанов и морей отлагаются различные осадки.
Эти осадки в результате химических процессов превращались в осадочные породы. В благоприятных условиях осадочные породы образовали многокилометровые толщи. Районы дна древних морей и океанов, поднятые на поверхность и ставшие сушей, почти повсеместно покрыты толстым слоем осадочных пород. Мы находим их на горах, даже таких высоких вершинах, как Эверест. Следовательно, эти горы были когда-то дном океана, на котором беспрерывно осаждались различные обломки и скелеты живых существ.
Тихий океан не только самый большой, но и самый глубокий. Неверно думать, что наибольшие глубины лежат где-то в центре океана. Наоборот, максимальные глубоководные впадины лежат по его краям, вдоль цепочек островов: Курильских, Японских, Филиппинских и Марианских. Глубины в этих местах превышают 10 километров. Наибольшая известная глубина Тихого океана – 10 863 метра. Если бы здесь образовалась возвышенность, равная самой высокой горе на Земле, – Эвересту, то над ее вершиной находился бы слой воды толщиной почти в два километра.
Самая большая глубина в Атлантическом океане – 8525 метров, в Индийском – 7450, а в Северном Ледовитом океане – 5180 метров. Дно океана не лежит ровным «полем». На дне широко распространен холмистый рельеф. Там имеются и большие горы и глубокие впадины. Часто подводная гора подымается с громадных глубин до поверхности океана, и ее вершина образует остров. Но многие цепи гор не подымаются на поверхность. Посредине Атлантического океана находится громадный хребет высотой до 1830 метров над дном. Он тянется от Исландии до Антарктики. Только отдельные пики этого гигантского хребта в виде островов – Азорских, св. Павла и Тристан-да-Кунья – возвышаются над поверхностью моря.
В глубинах океана.
Обычно вдоль берегов располагается широкая отмель, которая, постепенно углубляясь, создает вокруг материков своеобразную платформу. Эту мелководную зону, глубиною в среднем до 200 метров, называют материковой отмелью. Материковая отмель – продолжение континента. Некоторые неглубокие моря (например, Балтийское) целиком или большею частью лежат на материковой отмели. За материковой отмелью наблюдается резкое увеличение глубины. Эта часть дна, до глубины несколько тысяч метров, называется материковым склоном. Глубже он переходит в обширнейшее ложе океана.
Материковая отмель занимает только 3 процента площади дна океана, материковый склон – 12 процентов, остальная площадь дна – ложе океана.
Наземный рельеф часто находит свое продолжение и на дне. Многочисленные ущелья продолжаются и под водой. Долину реки можно обнаружить в рельефе дна на расстоянии сотен километров от устья.
Все дно океанов и морей покрыто отложениями частиц твердых веществ, опустившихся на дно и образующих на нем мощные слои. Это морской грунт. По своему происхождению все грунты делятся на две группы. Одна группа грунтов – это различные материалы, принесенные с суши, их называют материковыми. Сюда входят обломки береговых скал, разрушаемых ударами волн, ил и песок, вынесенный реками, тучи пыли и песка, занесенные ветрами далеко в море, продукты вулканических извержений, а также куски земли и камни, вмерзшие в лед и вынесенные льдами далеко в море. Часто камни выносятся далеко в море всплывшими крупными водорослями, живущими на дне.
Другой группой грунтов являются отложения океанические. В этих отложениях большую роль играют мелкие скелетики одноклеточных животных – глобигерин и радиолярий, или одноклеточных растений – диатомей, обитающих в обширных просторах открытого океана. При громадной глубине океанов трупы мелких организмов, медленно падающие на дно, по пути большей частью растворяются или съедаются глубоководными обитателями. Лишь немногие войдут в состав донных отложений. Несмотря на это, в некоторых районах количество микроскопических организмов так велико, что илы на дне моря с полным основанием называют «глобигериновыми», «радиоляревыми» или «диатомовыми», в зависимости от организмов, скелеты которых преобладают в иле. Если мы рассмотрим под микроскопом несколько маленьких комочков глобигеринового ила, взятого со дна океана, то увидим, что в одном кубическом сантиметре этого ила окажется около 500 тысяч раковин и обломков глобигерин, 150 тысяч иголочек губок, 100 тысяч скелетиков радиолярий и створок диатомей и около 12 миллионов иголочек и пылинок! Кроме того, среди океанических отложений находят пыль, принесенную с суши, и продукты вулканического происхождения.
Мел под микроскопом.
Диатомовый ил под микроскопом.
Как правило, самые мелкие отложения – илы – присутствуют там, где нет сильных подводных течений.
Вдали от берегов влияние материковых осадков на образование донных отложений невелико. Там мы встречаем главным образом грунты океанического типа и заносимые сюда мельчайшие частицы с суши. Эти частицы, размером около одного микрона, носятся много лет в океане, пока не опустятся на дно в удаленных от берега районах.
Ложе океана за тысячи километров от берега покрыто так называемой красной глиной. Особенно большую площадь этот грунт занимает в Тихом океане. Он состоит из мельчайших частиц размером менее 0,05 миллиметра. Обычно это частицы вулканического и космического происхождения, а также остатки микроскопических организмов. Красная глина содержит много окислов железа и марганца, окрашивающих ее в красноватый цвет. В зависимости от преобладания различных соединений металлов илы бывают голубые, зеленые, коричневые, красные и других цветов.
Большую роль в образовании отложений на дне моря играют бактерии. Некоторые бактерии способствуют осаждению из воды в грунт различных веществ. Другие образуют так называемые конкреции, когда на камешке или раковине оседает минеральное вещество из водного раствора. Так, например, железобактерии создают на обширных пространствах залежи железо-марганцевых конкреций. Вначале колония бактерий обрастает поверхность камешка. Затем рост идет вверх, преимущественно по краям колонии, чтобы вся колония бактерий омывалась свежей водой. Образуется как бы блюдечко из привлеченных бактериями железо-марганцевых соединений. Встречаются большие конкреции величиной с чайное блюдце, но обычно они меньшего размера. Особенно много конкреций на дне Карского и Белого морей.
Скорость отложения материковых осадков бóльшая, чем у океанических; особенно она велика вблизи устьев рек. В предустьевых пространствах часто за несколько лет образуются такие большие мели, что они препятствуют судоходству. В дельте Волги отложения достигают 7 сантиметров в год. В прибрежных районах моря 1 сантиметр грунта отлагается в 5–6 лет, в глубинной части Черного моря – в 25 лет, в удаленных от материков областях осаждение идет так медленно, что 1 сантиметр отлагается тысячу лет.
Определить скорость отложений в прибрежной зоне, очевидно, дело не очень трудное. Зато в просторах океанов это сделать весьма сложно. На помощь часто приходит сама природа. Так, в северной части Атлантики был обнаружен на отложениях ледникового времени современный глобигериновый ил. Исторически это могло произойти только в послеледниковое время, то-есть около 9 тысяч лет назад. Отсюда уже нетрудно было вычислить скорость отложений глобигеринового ила, так как его толщина была известна. Получилось, что 1 сантиметр осадка отложился в 265 лет.
Затем провели исследования в экваториальной части Атлантики, то-есть в районах, не подвергавшихся оледенению. В глобигериновом иле обнаружилась смена теплолюбивых форм на холоднолюбивые. Эта смена произошла более 20 тысяч лет назад. Скорость осаждения в этом районе равнялась одному сантиметру в 415 лет. В южной части Атлантического и Индийского океанов 1 сантиметр глобигеринового ила отлагается за 1600–1700 лет. Отложение 1 сантиметра красной глины в некоторых районах продолжалось около 2 тысяч лет.
Изучение скорости образования осадка и его мощности позволяет иногда определить возраст моря. Например, в Тирренском море мощность осадков 276 метров. Для накопления таких осадков нужно около 3 миллионов лет. Очевидно, Тирренское море и образовалось около 3 миллионов лет назад.
За долгую геологическую историю океанов на их дне отложился многокилометровый слой. Ученые подсчитали, что толщина осадков в океане достигает 2 километров.
Мощные геологические процессы иногда поднимают морские отложения на поверхность Земли, и в виде осадочных пород они покрывают громадные пространства суши. Сами осадочные породы дают ценные строительные материалы: известь, мел, песчаник и другие. В осадочных породах находят богатейшие залежи различных полезных ископаемых. Среди них большое значение имеет нефть. Она образуется из отмерших остатков водных растений и животных.
Недавно в толще кораллового известняка нашли капельки нефти. Они расположились в ячейках, которые служили местообитанием полипов. Сама природа пришла на помощь ученым, представив вещественное доказательство происхождения нефти. В образовании нефти главнейшее значение имеет не клетчатка растительной ткани (как для каменного угля), а жидкое вещество, наполняющее клетку, – протоплазма.
Обильно развивающиеся в богатой органическим веществом среде бактерии также участвуют в создании нефти. Но само по себе обилие органических остатков не дает еще нефти. Для этого нужен ряд условий, который обычно встречается в прибрежных районах и заливах. Важно, чтобы все эти органические остатки были бы захоронены таким образом, чтобы кислород не имел к ним доступа.
В прибрежной области массы живых существ, отмирая, опускаются на дно. Сверху на них ложатся песок и глинистый ил, приносимые реками. Так «живые» отложения, заключающие большие массы органического вещества, оказываются погребенными в осадочных песчано-глинистых слоях. Особенно благоприятно идет образование нефти, если этот участок берега или залив начинает погружаться. Тогда процесс накопления осадков ускоряется.
При всех этих условиях разложение органических веществ происходит без доступа кислорода, под огромным давлением и при высокой температуре.
Проходило много лет, и органические вещества превращались в нефть. Вот почему поиски нефти так успешны в районах, некогда бывших заливами исчезнувших морей. Таково происхождение нефти, открытой советскими геологами на западных склонах Уральских гор.
В Молотовской, Куйбышевской и Саратовской областях разрабатывают очень древнюю нефть. Она образовалась более 300 миллионов лет тому назад. Тогда всю обширную территорию Европейской части СССР занимало море. Предгорье западного Урала было берегом этого моря.
Такого же происхождения нефть и на берегах Каспийского моря, но только она более молодого возраста.
В районе Никопольских марганцевых разработок в породе находят много зубов древних акул, позвонков вымерших китов и обломков раковин моллюсков. Они – «живые» свидетели морского происхождения марганцевых залежей этого района.
Действительно, ручьи и реки, протекая по равнине, вносили в древнее море много растворенных марганцевых соединений. В результате различных процессов эти соединения отлагались на дне моря. Вместе с окаменевшими частями погибших животных их заносило на дне моря песком и илом, и они оказались погребенными под пластом донных осадков.
Глубоко в недрах земли в центре Русской равнины советские ученые нашли двухсотметровые залежи железистых кварцитов. Образовались они в древнейшую геологическую эпоху, когда здесь катило свои волны огромное море. На дне этого моря отложились осадки бурого железняка, покрываемые толщами песка. В дальнейшем дно моря со всеми накопившимися осадками оказалось глубоко погребенным под налегшими сверху горными породами. Под воздействием большого давления и высокой температуры создались громадные залежи железной руды.
Более чем 100 тысяч гектаров занимают залежи керченской руды. В этот район реки несли свои воды, богатые железистыми соединениями. Там, где ведутся разработки, хорошо видно, как сверху руд лежит глинистый слой, который в отдаленные времена захоронил железистые соединения.
Добываемая в Донбассе каменная соль тоже морского происхождения. Она отложилась на дне мелких заливов древнего моря. В то время климат был жаркий и обильное испарение уносило массы воды, повышая тем самым концентрацию раствора солей. Соль начала выпадать. Залежи ее успешно разрабатываются многие годы.
На другом конце древнего Русского моря в районе Урала были найдены запасы калийных солей, превышающие все мировые запасы этого ценнейшего для удобрения полей вещества. Калийные соли лежат на огромной толще каменной соли, запасы которой разрабатывали издавна. Даже возникший здесь город получил название Соликамск. В этом образном названии хорошо отражена геологическая особенность северного района реки Камы.
Процесс образования нефти и других полезных ископаемых на дне моря происходит и в настоящее время.
Совершается он очень медленно. И для того, чтобы создались большие запасы, нужны миллионы лет.
Какая вода в море
Вода – прекрасный растворитель. В природе нет вод, которые не содержали бы некоторого количества растворенных веществ. Даже «кристально чистый» ручеек, текущий из высокогорного ледника, и тот содержит в растворе соли и газы.
Морская вода на вкус соленая, вернее, горьковато-соленая, непригодная для питья. Поэтому на корабле всегда имеется большой запас пресной воды. В былые времена питьевая вода на парусном судне в период безветрия распределялась строже, чем все другие продукты. Паровые котлы современных кораблей также требуют пресной воды, иначе накипь на них может вывести котел из строя. Теперь на многих судах появились опреснители, морскую воду выпаривают, получая из охлажденного пара искусственную воду без солей. В последнее время изобретены и химические опреснители, ими можно пользоваться даже индивидуально. Профильтрованная морская вода делается пригодной для питья.
Человек ощущает соленый вкус воды, если в килограмме воды содержится 0,5 грамма соли. Но в обычной морской воде соли в 70 раз больше – 35 граммов. Ученые условились обозначать соленость воды не в сотых, а в тысячных долях. Тысячная доля какого-либо числа – «промилле» – обозначается специальным знаком – ‰.
В морской воде преобладает хлористый натр – обычная поваренная соль, которую мы употребляем в пищу. Она составляет 78 процентов всех солей океанской воды. Горьковатый, неприятный вкус морской воде придают соли магния. Благодаря течениям воды океанов хорошо перемешиваются, и поэтому состав солей воды океанов одинаков. Очень мало меняется и общее содержание солей. От 33 до 37 ‰. В среднем можно считать соленость океанических вод равной 35 ‰.
Если бы мы могли выпарить все океаны, то огромная площадь их дна оказалась бы покрытой шестидесятиметровым слоем соли.
Вблизи устьев рек соленость падает. Естественно, что менее солены моря, в которые вливается много пресной воды с суши.
Океанская и пресная вода по составу растворенных веществ различна. В морской воде основную массу этих веществ образует хлористый натрий. В водах рек преобладают соли угольной кислоты, главным образом карбонат кальция (из него же состоит мел, известняк и др.). Сульфаты – соли серной кислоты – содержатся примерно в одинаковом процентном отношении к общему количеству солей как в морской, так и в пресной воде. Производные этих солей дают гипс, алебастр, глауберову соль и другие.
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 в древние времена были солеными, свидетельствует также и то, что животные, его населявшие, известные нам по ископаемым окаменелостям, были морскими существами. Сравнивая древнейших обитателей океана с современными морскими животными, мы можем считать, что соленость вод в те времена уже мало отличалась от нынешней.
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.
