Как люди открывали свою землю

Реки в океанах

Что за странное название? Внимательный читатель уже, наверное, навострил уши. Какие могут быть реки в океане, где нет ни берегов, ни русел, где нет и уклонов, по которым бы сбегала вода, образуя стремительные потоки течений. Уровень океана везде примерно одинаков.

И все-таки течения в нем есть! Огромными потоками переносится теплая вода из одного места Мирового океана в другое, обогревает холодные берега континентов. А навстречу этим потокам спешат холодные течения, которые несут прохладу, жизнь и изобилие. Потому что в холодных течениях больше растворено кислорода и они богаче живыми организмами.

На карте, которую составляют океанологи, голубые и красные стрелки показывают основные теплые и холодные течения, обнаруженные моряками и исследователями разных стран за годы плаваний. Честно говоря, многие и не подозревают, что их столько в Мировом океане. А как давно, оказывается, люди занимаются их изучением… Ведь еще Колумб, наблюдая за движением своего корабля, пришел к выводу, что в тропиках, выше экватора, воды в Атлантике текут на запад. Много лет спустя южнее обнаружили потоки, переносящие воды с запада на восток. Если сложить все атлантические течения, то получится как бы громадный круговорот воды в океане… При этом на карте течений Мирового океана вы можете обнаружить не один, а несколько таких круговоротов, циркулирующих в его открытых пространствах. Интересно отметить, что в Северном полушарии водяные вихри крутятся по часовой стрелке, а в Южном — наоборот.

Карта Гольфстрима, составленная В. Франклином.

Что же подгоняет эти водные массы, что дает им энергию на бесконечное кружение?

Экваториальные течения не зря называются пассатными. По обе стороны экватора круглый год дуют ветры — пассаты. В Северном полушарии — с северо-востока, в Южном — с юго-востока. Ветры гонят огромные массы воды, поддерживают своей энергией водяные маховики-круговороты. Чем ближе к экватору, тем пассаты слабее. И на самом «поясе Земли» они исчезают, образуя экваториальную штилевую зону. Именно в ней на поверхности воды рождаются противотечения, идущие в противоположных направлениях. Если представить себе на минутку, что стихли вдруг по всей Земле ветры, то водовороты течений будут еще долгое время циркулировать по своим извечным путям — столько в них накоплено энергии.

Но не только ветер раскручивает водяные маховики планеты. Помогает их вращению и движение самой Земли, работает на них и Солнце. Могучее светило нагревает воду в тропиках, естественно, сильнее, чем в высоких широтах. И теплые течения, такие, как Гольфстрим и Бразильское в Атлантике, Куросио и Восточно-Австралийское в Тихом океане, несут теплую воду к полюсам планеты.

Там, в высоких широтах, более плотная холодная вода опускается на глубину и под слоем теплых и менее плотных вод распространяется к экватору.

Самым могучим океанским течением является Антарктическое циркумполярное, то есть круговое, околополюсное, течение. Это гигантский поток воды шириной до 2,5 тысячи километров, простирающийся в глубину до 3 тысяч, а то и до 5 тысяч метров. Каждую секунду он переносит больше 200 миллионов кубометров воды со скоростью около 30 сантиметров в секунду. Значит, за час льдина или лодка, затертая льдами, будет отнесена примерно за километр.

Сложнее обстоят дела с изучением течений в Арктике. Северный Ледовитый океан в большей своей части покрыт дрейфующими льдами. Как тут изучать движение его вод? Немалая изобретательность в сочетании с мужеством и настойчивостью понадобились русским и советским ученым, чтобы вырвать у ледяного царства его тайны.

Сегодня мы знаем, что перемешиванию воды в глубине океана мешают мелководные пороги. И все-таки, несмотря на это, вокруг Северного полюса несомненно существует циркуляция вод, направленная против часовой стрелки.

Течения в Индийском океане испытывают на себе сильное влияние муссонов. Эти ветры то усиливают, то ослабляют поверхностное движение вод.

В 1951 году в Тихом океане американская экспедиция занималась изучением условий жизни некоторых видов морских организмов. Работы велись в экваториальных широтах. С борта исследовательского судна ученые опускали сети, которые поддерживались на поверхности специальными поплавками. Все это происходило в зоне устойчивого Южного Пассатного течения, поэтому руководитель экспедиции Кромвелл, естественно, ожидал, что его сети медленно поплывут на запад. Каково же было его удивление, когда они вдруг повернули на восток! Кромвелл велел спустить за борт на разные горизонты всю измерительную аппаратуру, которой располагал. И скоро смог абсолютно уверенно сказать, что под поверхностным течением, которое шло на запад, существовал мощный поток, направленный в противоположную сторону. Это подповерхностное течение в Тихом океане в честь первооткрывателя получило название «течение Кромвелла».

Прошло восемь лет, и советские ученые на научно-исследовательском судне «Михаил Ломоносов» обнаружили подповерхностное течение в Атлантическом океане. Оно получило название «течение Ломоносова». А еще год спустя советские исследователи на судне «Витязь» отыскали подобное же противотечение в Индийском океане… Теперь стало ясно, что противотечения — это характерный признак строения вод Мирового океана, особенно в экваториальной полосе.

Почему океан соленый?

Вы никогда не задумывались над этим вопросом? А между тем он долгие годы вызывал жаркие споры.

Если выпарить литр океанской воды, то на стенках и на дне кастрюли останется примерно 35 граммов соли.

Много это или мало — чайная ложка примерно на стакан воды? Самые недоверчивые могут попробовать…

Если же подсчитать, сколько соли растворено во всем Мировом океане, цифры получатся весьма внушительными. Достаточно привести такой пример: если всю извлеченную из океана соль рассыпать ровным слоем по поверхности материков, архипелагов и даже островов, то она покроет сушу слоем, в котором спрячется ленинградский Исаакиевский собор!

Но вот что любопытно: каждый год реки выносят в океаны примерно миллиард тонн солей и около 400 миллионов тонн силикатов, а между тем ни соленость океанской воды, ни ее состав заметно не меняются. В чем тут дело?

С силикатами более или менее ясно: они тут же выпадают в осадок. А соль?.. По-видимому, частички соли с брызгами волн мельчайшей пылью поднимаются в воздух и подхватываются воздушными течениями. Крошечные кристаллики поднимаются вверх и начинают играть роль ядер для конденсации атмосферной влаги. Вокруг них образуются капельки воды, которые собираются в облака. Ветер гонит облака далеко от океана, и там они проливаются дождями, возвращая похищенную соль земной коре. И снова начинается ее путешествие с водой к океану. Вот какой получается круговорот…

И все-таки почему же океан соленый? С самого начала был он таким или посолонел постепенно? Чтобы ответить на эти вопросы, ученым пришлось сначала решить проблему происхождения океана вообще. Вместе ли с Землей образовалась ее гидросфера или позже?

Долгое время существовало мнение, что планеты вначале находились в расплавленном состоянии. Понятно, что в таком случае ни о какой воде на поверхности говорить не приходилось. При таком положении вещей над раскаленной Землей должен был носиться пар, который время от времени проливался бы горячими дождями и тут же снова испарялся и собирался в облака и тучи. Лишь постепенно, по мере остывания планеты вода из атмосферы стала задерживаться в выемках и впадинах рельефа. Появились первые моря и океаны. Какими они могли быть? Конечно, пресными, если произошли от воды из атмосферы, от дождя. И лишь потом, через много лет, воды Мирового океана посолонели от соли, вынесенной в океаны реками из земной коры. Такая довольно стройная картина существовала долгие годы.

Однако в наши дни в ней все изменилось. Прежде всего, сегодня большинство ученых считают, что Земля, как и остальные планеты Солнечной системы, образовалась из холодного газопылевого облака. Слепилась под действием сил притяжения из огромных ледяных и железокаменных глыб, летавших в космосе. Потом постепенно вещество этого начального планетного кома стало расслаиваться. Молодая планета разогревалась. Более плотные, тяжелые глыбы опускались глубже, ближе к центру, а к поверхности выталкивались более легкие вещества, в том числе вода и газы. Газы образовали первичную атмосферу, а вода — гидросферу. Горячие струи под большим давлением пробивали себе путь из недр наверх. По дороге они насыщались минеральными солями. И вырвавшаяся из плена на поверхность молодой Земли вода, наверное, больше походила на насыщенный рассол, столько было в ней растворенных химических элементов. А это означало, что с самого начала, с самого своего рождения океан был уже соленым. Может быть не таким, как сегодня, но о том речь еще впереди.