Читать книгу - "Вселенная океана. Как устроена стихия, которая формирует нашу планету - Хелен Черски"

граммах, растворенному в 1 килограмме морской воды[36]. Средняя соленость Мирового океана составляет по этой шкале порядка 35 единиц. Соленость поверхностных вод Атлантического океана – примерно 37, а Южного океана – около 34. Следующий важный вопрос, которым задались участники экспедиции: в чем причины такой неравномерности? До конца механизм не выяснен до сих пор, но отчасти ответ лежал на виду уже тогда. Речь идет об особенностях двух внутренних морей. Каждое из них занимает особое место в человеческой истории и испокон веков играло неоценимую роль в развитии торговли, но по физическому характеру эти моря – Средиземное и Балтийское – антиподы.

Мировой океан представляет собой единый организм с массой внутренних взаимосвязей. Однако в этом цельном платье есть несколько обособленных «кармашков», существующих почти автономно. Хрестоматийный пример – Средиземное море, которое служит южной границей Европы и через царственный Гибралтарский пролив сообщается с Атлантическим океаном. Ширина пролива в самом узком месте всего 14 километров, но к востоку от него средиземноморские воды простираются почти на 4000 километров, омывая берега двадцати одного государства, от Испании до Сирии. Перенесемся теперь на противоположную сторону Европы. Вход в Балтийское море из Северного образован ответвлениями Каттегата – неглубокого извилистого пролива между Данией и Швецией. Вот он переходит в узкое 25-километровое горлышко, а следом берега распахиваются, и начинается открытое море протяженностью 1500 километров, отделяющее Швецию от Финляндии и России. С формальной точки зрения Средиземное и Балтийское моря как будто похожи: и то и другое – довольно большие моря, слабо связанные с Атлантикой. Но животные, обитающие в этих акваториях, существуют в принципиально разных условиях. Вода в Балтике – холодная и почти пресная[37], среднегодовая температура поверхностных слоев здесь порядка 8 °C, а соленость едва достигает 8. Средиземное море, напротив, теплое и соленое; среднегодовая температура воды на поверхности составляет 20 °C, а соленость – 38. Одним словом, ни о каком сходстве говорить не приходится.

Своеобразие этих морей определяется двумя процессами, которые напрямую не связаны с солью, но оказывают заметное влияние на соленость. Причина в том, что оба бассейна соединены с остальным океаном лишь крошечной перемычкой – настолько узкой, что приток океанской воды, который мог бы выровнять концентрацию, явно недостаточен. Первый процесс – испарение влаги. Молекулы воды отрываются от поверхности теплого моря и переходят в атмосферу, а соль (наряду с водорослями, рыбами, дельфинами…) остается. Второй процесс – поступление пресной воды за счет осадков и речного стока. В Средиземное море, как и в Балтийское, впадает множество рек, которые вбирают в себя дождевые воды больших водосборных бассейнов и переносят эти опресняющие массы в море. Разница в том, какой из процессов преобладает. Прохладное Балтийское море получает обильное количество осадков и речных вод, а его поверхность имеет столь низкую температуру, что вода испаряется крайне слабо. Другими словами, «пресный баланс» оказывается положительным: приток существенно превышает объемы испарения. Средиземное море, наоборот, характеризуется интенсивным испарением, и этот дефицит не компенсируется: неглубокие реки, разливающиеся по иссушенной зноем земле, не способны много дать. Отсюда – повышенная соленость: море постоянно теряет влагу, но лишь малая часть этих потерь возмещается.

Фокус в том, что соленость океана не зависит от соли как таковой. Соль выступает скорее как пассивный груз, транспортировку которого берут на себя морские воды. Что же касается каналов поступления (или расхода) собственно соли, то их крайне мало[38]: по большому счету, запасы Мирового океана никуда не уходят и не пополняются. Таким образом, когда мы видим неоднородное распределение солености в разных частях океана, эти различия говорят о физических процессах, связанных с динамикой вод, а никак не соли.

От концентрации соли в значительной степени зависит физическая структура и механика океана. Но для многих морских организмов соль – это еще и граница между жизнью и смертью, постоянный фактор риска, требующий неусыпной бдительности. Учитывая, что избыток соли может в кратчайшие сроки привести к летальному исходу, поддержание водно-солевого баланса – далеко не праздный вопрос. Человек, если вокруг него только морская вода, неминуемо умрет от обезвоживания, но рыбы, похоже, справляются неплохо. Так откуда же морские обитатели берут воду для питья?

Как выжить, когда кругом соль

Прохладный океан возле берегов Новой Шотландии – мглистая бирюза, у поверхности прорезаемая солнечными лучами и постепенно уходящая в темноту. Недостаточная прозрачность вызвана скоплениями крошечных организмов, свободно блуждающих в толще воды. По отдельности они невидимы, но вместе образуют плотную вуаль, которая окутывает здешних обитателей, не давая ничего разглядеть дальше 5 метров. Все тихо в подводном мире. Лишь изредка послышится всплеск волны или донесется издали глухой шум корабельного двигателя. Вот из мутной пелены показалась кожистая черепаха. Неторопливо скользит она в мерцающей бездонной пустоте – этакий массивный серо-крапчатый овал с мощными ластами и приплюснутой мордой. Полная длина ее тела – почти 2 метра. От своего гнездового пляжа в Карибском бассейне черепаха проплыла почти 4000 километров – и сильно проголодалась.

На молекулярном уровне эта морская рептилия не слишком отличается от человека. Содержание соли в ее тканях приблизительно в три раза ниже, чем соленость морской воды, а почки не способны вырабатывать концентрированную мочу и, соответственно, выводить избыток соли. Организм черепахи «настроен» на малую соленость и неизбежно откажет, если внутренний водно-соляной баланс приблизится к окружающему. Кожаная броня – вот что позволят ей выводить излишки соли.

Из темной бездны вдруг раздается диковинный протяжный клич: это подал голос горбатый кит. Основу его рациона составляют различные виды рыб, а рыбья плоть куда менее соленая, чем океан. Переваривая добычу, горбач вместе с углеводами и жирами напитывается и полезной влагой, которая содержится в клетках рыбы. И если, заглатывая очередной улов, он тщательно отцедит морскую воду, оставив только съедобное, то получит всю необходимую жидкость – и никакой ненужной соли. Ученые до конца еще не выяснили этот вопрос, но, судя по всему, киты вообще не поглощают воду в чистом виде[39]. Основную опреснительную работу выполняют за китов рыбы, которые служат им пищей: вот они действительно пьют морскую воду, но мастерски выводят соль во внешнюю среду через жабры и выделительную систему. Позвоночных, употребляющих воду, в океане вообще крайне мало, и все они сталкиваются с одной и той же проблемой: как добыть жидкость и при этом вывести соль.

Кожистая черепаха владеет этим искусством в совершенстве. Питается она в основном медузами, которыми изобилуют эти сумрачные зеленоватые воды. Удобно, когда столовая под боком. Буквально каждую минуту из мутноватой дымки выплывает темный пульсирующий силуэт, и вот уже