Джон Куллини - Леса моря. Жизнь и смерть на континентальном шельфе

Представьте себе Мексиканский залив, особенно его широкий континентальный шельф, простирающийся на восток и запад от дельты Миссисипи, как верхнюю часть какого-нибудь гигантского организма. С виду этот организм похож на чрезвычайно пышное и продуктивное дерево. Роль листьев в кроне играет фитопланктон, эта микроскопическая листва моря. Животные, обитающие в огромной, раскиданной во все стороны кроне, полностью обязаны ей своей жизнью. В свою очередь, эта крона со всей связанной с ней жизнью зависит от большого ствола, струящиеся корни которого собирают питательные вещества с Аппалачских и Скалистых гор.

Для жизни Мексиканского залива Миссисипи всегда имела большое значение благодаря своему ни с чем не сравнимому бассейну — огромному складу, из которого постоянно поступают важнейшие элементы. Испокон веку эта система доставки снабжает залив необходимым количеством веществ для тонко приспособленных метаболических систем и созданных природой морских сообществ. Но субконтинент, питающий реку, резко изменился. Многочисленные города с их беспрецедентной концентрацией промышленных предприятий извергают свои специфические отходы прямо в реку. Много других Вредных соединений попадают в систему Миссисипи: они либо содержатся в медленно просачивающихся грунтовых водах, либо смываются с поверхности миллионов квадратных километров обильно удабриваемых сельскохозяйственных земель.

Река несет свое новое бремя молчаливо, но с чувством отвращения. Избыток питательных веществ, дающий рекордные урожаи кукурузы и пшеницы, может задушить пастбища моря, переудобряя их. Болезни и смертность одолевают морские пищевые цепи гораздо быстрее под действием искусственно изготовленных химикалиев и ядов, неизвестных в истории жизни на Земле до последних микросекунд геологического времени. Подобно огромной воронке, Миссисипи вбирает в себя все, что приносится водой с огромного пространства от северных склонов Скалистых гор до Аппалачских. Воздействие мегатонн отходов американского образа жизни конца двадцатого века не поддается измерению. Если учитывать разнообразие отходов цивилизации, то придется признать, что Миссисипи и ее притоки, должно быть, являются самыми загрязненными в мире.

Для северной части Мексиканского залива характерны слабые течения. Весной, во время тихой погоды, Миссисипи иногда образует на континентальном шельфе последовательно расположенные островки пресной воды. Эти скопления вод Миссисипи, когда их начинает сносить вдоль побережья, смешиваются с морской водой очень медленно. Обычно они движутся на запад, так как основная масса речной воды достигает моря через юго-западный рукав дельты. Однако во время больших стоков воды такие же островки могут образовываться у выходов из ее восточных рукавов. Эти образования напоминают кольца Гольфстрима. Иногда они прослеживаются в течение нескольких недель, на расстоянии сотни километров от места зарождения. Морские животные, встретившись с массой пресной воды, немедленно обнаруживают резкое изменение солености; те, которые не могут этого избежать или не обладают устойчивостью к распреснению, не выживут после такого длительного крещения. Это естественный ход событий, нечто вроде небольшого лесного пожара, необходимого для обновления леса. В последнее время, однако, эти огромные плавающие, островки" пресной воды стали представлять гораздо большую опасность для всех существ, встречающихся на пути их следования. Тысячи новых веществ попадают в море и включаются в пищевые системы континентального шельфа. После того как речная вода смешивается с морской, отходы остаются главным образом на поверхности, где они прежде всего покушаются на особую и малоизвестную среду, представленную тончайшим поверхностным слоем (микрослоем) морской воды.

Некоторые гидрохимики считают, что самый верхний слой воды, невероятно тонкую, пленку" между водой и атмосферой, следует рассматривать как некий реально существующий мир, отдельно от всей остальной толщи океанских вод. Эти соображения основываются на том факте, что химические свойства и концентрации многих материалов у самой водной поверхности резко отличаются от таких же характеристик в более глубоких слоях, начиная с глубины уже 1 миллиметра.

Разнообразные химические вещества образуют естественную плавающую пленку, обычно незаметную для случайного наблюдателя. Эти химикалии, получившие название поверхностно-активных веществ, в основном органического происхождения, и в нормальных условиях они образуются из мертвых организмов. Поверхностно-активные вещества растворяются в воде только частично и благодаря особенностям своей молекулярной структуры образуют на воде пленку. Нередко случается, что одна часть какой-нибудь молекулы полностью растворима или смачиваема, а другая — нерастворима. Такие соединения распространяются по воде в виде молекулярных пленок; они обнаруживают химическую «водобоязнь», выражающуюся, грубо говоря, в том, что один конец молекулы смачивается, а противоположный «торчит» над водой.

Предполагают, что эти пленки обладают целым рядом особенностей, которые влияют на взаимодействие Мирового океана и атмосферы. Метеорологи и океанографы только начинают постигать основы таких взаимоотношений, воздействующих, например, на планетарное равновесие углекислого газа (СО 2). Теперь, как и раньше, океаны поглощают большую долю СО 2, выпускаемого в атмосферу. Поэтому, несмотря на колебания в производстве этого газа, в воздухе остается относительно постоянное и сбалансированное его количество. По крайней мере так обстояло дело до последнего времени.

Химикам ясно, что морские поверхностные пленки оказывают большое влияние на поглощение СО 2океаническим колодцем. Химическая природа веществ в пленке, микротемпературы, эффект турбулентности и присутствие организмов — все это влияет на движение газов через поверхность раздела между воздухом и водой. Эта область исследования настолько сложна, что пока нет ни реального представления об отношениях между атмосферой и океаном, ни модели этих отношений. К тому же естественное состояние поверхностного слоя в океане быстро изменяется под действием неестественных примесей. Невидимый геохимический дерматит может быть только началом серьезных проблем здоровья всей планеты, таких, например, как постоянный подъем температуры поверхности Земли (парниковый эффект) вследствие избытка СО 2в атмосфере. Хотя специалисты по физике атмосферы, например Уоллас Бреккер из Колумбийского университета, считают, что от серьезных последствий парникового эффекта нас отделяет лет сто, а может быть, и больше, другие опасности, сфокусированные на поверхности моря, уже отчетливо видны.