Гарольд Дубах - 1001 вопрос об океане и 1001 ответ

Для размножения фитопланктона требуются солнечный свет и питательные вещества. Верхний слой океана, куда проникает достаточное для роста фитопланктона количество света, называется эвфотической зоной. В ее пределах фотосинтез ограничен прежде всего наличием питательных веществ. При благоприятных условиях количество фитопланктона может увеличиться в сутки на 30%.

В чистой океанской воде фотосинтез может происходить до глубины 180 м; ниже этой глубины растения жить не могут. В чистой прибрежной воде достаточное для фотосинтеза количество света проникает только на 35 м, в мутной воде эта глубина может уменьшаться до 1 м.

Такие растения требуют больше света, чем плавающие, поэтому они редко встречаются глубже 20 м (рекордная глубина — 54 м).

Первоначально саргассы были прикреплены ко дну в мелководных прибрежных районах тропической зоны. Во время штормов они отрывались ото дна и увлекались течениями в открытый океан. Эти водоросли продолжают жить и после того, как потеряют контакт с дном. Однако некоторые виды саргассовых водорослей, возможно, с самого начала были свободноплавающими водорослями.

Миллионы людей употребляют водоросли в пищу. Водоросли находят себе множество применений — в качестве корма для скота, удобрений, сырья для изготовления лекарств, для получения йода, а также в виде ингредиентов хлеба, пирожных, мясных консервов, мороженого, желе и различных эмульсий.

В XIX в. на Гавайских о-вах употребляли в пищу 75 различных видов водорослей, часто в сочетании с другими морскими продуктами. Японцы разводили в Токийской бухте красные водоросли Porfira как продукт питания еще в XVII в. В настоящее время в Японии обработкой этих водорослей занято более полумиллиона человек. Водоросли применяются для приготовления супов, соусов, макарон и других блюд.

Питательность водорослей сравнима с питательностью салата, в них содержится много углеводов. Водоросли богаты витаминами, среди которых — бета-каротин (в организме превращается в витамин А), тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, витамин В [ 2, витамин С и витамин D. В водорослях также содержатся все минеральные соли, необходимые для нормального роста организма.

В Китае и Японии использовали водоросли для лечения зоба и других эндокринных заболеваний еще 5000 лет тому назад. В прошлом различные водоросли применялись как противоцинготное, глистогонное и слабительное средство, а также для профилактики лихорадки и для лечения нарушений пищеварения. У некоторых видов водорослей были обнаружены антикоагуляционные и антибиотические свойства. В настоящее время исследуется возможность применения водорослей в лечении язвенных заболеваний.

Среди продуктов, вырабатываемых из бурых водорослей, — йод, хлористый натрий, хлористый калий, отбеливающие средства, ацетон, ацетат этила и другие растворители. Во время первой мировой войны 10 американских заводов перерабатывали бурые водоросли Калифорнийского побережья. Из бурых водорослей и ирландского мха вырабатывают желатиновые продукты.

Ирландский мох собирают у берегов Новой Англии. Укстракт альгина и агар-агара, получаемый из этих водорослей, используется в производстве мороженого, шоколадного молока, начинки для пирогов, безалкогольных напитков, продуктов диетического питания и так далее. Он применяется также в фармакологии и косметике.

Ученые Аляскинского университета обнаружили, что зостера, или морская трава, живет под зимним льдом. Зостера — это морское растение, типичное для Тихоокеанского побережья, оно распространено от Калифорнийского залива до Чукотского моря. Растения наблюдались с помощью подводного телевидения. Они были в хорошем вегетативном состоянии и росли в тонком (20–30 см) слое воды подо льдом. Запах воды свидетельствовал о наличии сероводорода. Гидрохимические анализы показали острый дефицит кислорода.

Гигантские тихоокеанские водоросли Macrocystis pyrifera достигают в длину 60 м; они растут на мелководьях с глубинами 10–30 м. При особо благоприятных условиях гигантские бурые водоросли могут вырастать за сутки на 30 см.

Основной причиной интенсивного разрастания водорослей в определенных местах является присутствие достаточного количества фосфатов и нитратов. Благоприятствуют росту водорослей также железо, медь и марганец. Лучше всего растут водоросли на мелководьях, куда проникает много света. Кроме того, их росту способствует перемешивание питательных веществ при подъеме глубинных вод.

При обильном разрастании водорослей истощаются запасы фосфатов и нитратов в морской воде, так что выживают лишь те растения, которые способны лучше усваивать питательные вещества в условиях их нехватки. В открытом океане преобладают мелкие одноклеточные водоросли.

Наиболее плодородные районы океана могут дать не более 0,1 сухого органического вещества, получаемого с такой же площади удобряемых сельскохозяйственных угодий. Причина такого различия заключается в том, что в хорошей почве содержится в тысячи раз больше азота и фосфора, чем в морской воде.

В естественных условиях питательные вещества переносятся к поверхности в процессе подъема глубинных потоков и перемешивания, поэтому мысль об искусственном их переносе не лишена интереса. Было высказано предложение установить на дне моря компрессор, с тем чтобы сжатый воздух создавал восходящее движение воды. Предлагают также нагревать придонную воду с помощью ядерного реактора: теплая вода будет подниматься вверх, увлекая с собой питательные вещества. Однако широкое практическое осуществление подобных предложений пока нереально.