Евгений Винников - На суше и на море. 1976. Выпуск 16

Но вернемся к факторам, определяющим распределение жизни на суше и по глубинам океана. Выше мы говорили, что такими факторами служит солнечная радиация и вода. Так ли это?

Выше помещена карта распределения в активной поверхностной стометровой зоне Тихого океана зоопланктона — одного из наиболее массовых представителей морского животного мира. При первом же взгляде на карту бросается в глаза, что не только по вертикали, но и по горизонтали, то есть по площади океана, жизнь распределена очень неравномерно. Хотя на экваторе биомасса увеличивается до 100 мг/м 3, делать на основании этого вывод о решающем влиянии солнечной радиации было бы неправильно: вблизи Антарктиды, в холодных и гораздо менее освещенных водах, биомассы не меньше, а на севере, где сближаются Азиатский и Американский материки, в подобных же водах количество биомассы доходит до 200 мг/м 3и выше. Бросается в глаза также, что самая густая штриховка на карте, соответствующая биомассам 200 мг/м 3и более, окаймляет Тихий океан и находится на его границах с материками или островами и архипелагами. Такие территории занимают весьма незначительную долю океанического пространства, основная часть которого по мере удаления от берегов, как это видно на карте, все беднее и беднее жизнью, то есть тут в сущности та же картина, что и при распределении жизни по глубине, — максимальное ее развитие на границе океана и в прилегающих к ней слоях. Но причины неравномерного распределения жизни в океане по горизонтали иные, чем по вертикали. Сравнительно недавно основную причину насыщенности жизнью прибрежной зоны видели в речном стоке, выносящем органическое вещество, необходимые для жизни микроэлементы (кобальт, железо, медь, молибден и др.), витамины и так называемые биогенные элементы — соединения фосфора, азота, кремния.

Однако оказалось, что, хотя речной сток и играет большую роль, одним этим нельзя объяснить активность жизни близ границ, разделяющих океан и сушу. Определенное значение имеет также разрушение и вынос берегового материала в извечной борьбе моря и суши. Но не следует упускать из виду эффект стенки — характер перемещения вод вблизи берега. Например, ветер, дующий с материка, отгоняет от берега поверхностную воду, а на ее место перемещаются слои из глубин. Даже ветер, дующий вдоль побережья, вызывает вертикальное перемещение вод вблизи берегов. Это происходит из-за так называемой кориолисовой силы, возникающей благодаря вращению Земли. Эта сила направлена перпендикулярно движению тела, влево в южном полушарии, а в северном — вправо. Поэтому в нашем полушарии подмываются правые берега рек отклоняющимися вправо частичками воды. Точно так же частички морской воды, начиная двигаться под действием ветра вдоль берега, затем уже перемещаются перпендикулярно к нему, вследствие чего возникает вертикальное перемещение вод у берегов, охватывающее значительные глубины. Поднимающаяся из глубин вода содержит морские удобрения — фосфатные и азотные, которыми бедны поверхностные океанские «почвы». Свет и тепло сосредоточены в верхнем активном слое, а удобрения, которых в океане огромное количество, хранятся в его «запасниках» на глубине и используются весьма экономно. Контакт глубинной и поверхностной воды вызывает вспышку жизни — растительной, а вместе с ней и животной.

Существует много технических проектов подъема удобрений на поверхность. Уже на глубине 300–400 м много фосфатов и нитратов. В одном из проектов предлагалось установить на глубине атомный реактор для подогрева воды. Достаточно нагреть глубинную воду на несколько градусов, чтобы она стала легче вышележащих слоев и сама поднялась наверх.

Другой, осуществляемый самой природой способ заключается в создании мощных круговоротов течений на поверхности, приводящих к вертикальным перемещениям слоев. Именно подобным путем поддерживается повышенная концентрация биомассы в приэкваториальных областях (см. карту и схему 4).

Если обратиться к полярным районам, то, кроме уже описанных, мы встретим два типа областей, богатых жизнью. Это банки — места, где глубины незначительны, и области, прилегающие к кромке льдов. Причем в отличие от суши жизнь приполярных районов океана ничуть не беднее, а даже богаче, чем в умеренных широтах. Китобойные флотилии отправляются в полярные районы потому, что киты пасутся там, где больше их пищи — планктона. Почему же концентрация биомассы вблизи границы со льдами или в районе банок высокая? Это можно объяснять и особенностями движения вод, их химическим составом и даже структурой талой воды — характером пространственной ориентации ее молекул относительно друг друга. Но не напоминает ли это попытки усложнить причины метаморфизации солевого состава морской воды при испарении, о которых рассказывалось выше? Может быть, и здесь можно найти более простую и общую причину?

Не воспользоваться ли методом, который, по словам выдающегося физика Макса Борна, позволил «добиться исключительных успехов в науке. Метод этот — мысленное упрощение, при котором рассматривается какая-нибудь одна из сторон исследуемого процесса. На многокрасочную картину… я взгляну через цветные стекла, что даст мне возможность увидеть… процесс лишь в одном, однако фундаментально важном аспекте. При таком подходе наблюдаемая картина теряет в богатстве оттенков, но зато выигрывает в ясности».

Если попытаться взглянуть через такие цветные стекла на многокрасочную картину распределения жизни в океане, среди многих разнообразных причин выступает одно общее для всех случаев обстоятельство: жизнь в океане концентрируется вблизи его внешних и внутренних границ.