Контакт океана с атмосферой

Эта граничная поверхность может рассматриваться широко, тогда к ней относится вся фотическая зона, или узко - тогда это поверхностная пленка и первые сантиметры воды.

Начнем с первого миллиметра океана. По мнению известного океанолога Ф. Макинтайра (1981), едва заметные превращения, происходящие в тонком пленочном слое жидкости, покрывающем 70 % земной поверхности, играют решающую роль в благополучном развитии жизни на Земле. Макинтайр нарисовал разрез океана, применяя логарифмическую шкалу глубин. В этом случае верхний миллиметр океана занимает почти половину рисунка, остальная половина охватывает глубину до 10 км. Этот способ весьма нагляден для понимания того, что события, происходящие в верхнем миллиметре океана, не менее важны, чем функционирование его нижней " половины".

Ю. П. Зайцев (1974) выделил особую зону жизни в океане, назвав ее гипонейсталъ - поверхность раздела океан - атмосфера. Эта зона исключительно богата так называемым неживым органическим веществом. Его роль для всех обитателей океана исключительно велика - это готовая пища, источник биостимуляторов или ингибиторов. Гипонейсталь хорошо освещается солнцем, в том числе биологически активными инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами; она насыщена кислородом. Особое стимулирующее влияние на рост и развитие живых организмов оказывает взбиваемая ветром на поверхности моря пена.

В верхних 5 см морской воды наблюдается скопление своеобразных форм жизни; свыше 90 % беспозвоночных и рыб, обитающих в пределах мелководий и в открытой части океана, используют поверхностную пленку как своеобразный инкубатор для откладывания икры и выращивания молоди (рис. 10.4).

Одни из главных загрязнителей поверхности океана - нефть и нефтепродукты. Экологической катастрофой грозят аварии супертанкеров, перевозящих по несколько сот тысяч тонн нефти. Но основная масса нефтепродуктов сносится в океан с суши. Около 60 % загрязнений дает автотранспорт. Это мытье в ручьях, реках, озерах автомашин, слив бензина и масла. Капля бензина создает на поверхности воды круг пленки диаметром 30 см. Мальку рыбы, едва появившемуся из икринки, чтобы заполнить плавательный пузырь, необходимо сделать глоток воздуха. Малек поднимается к поверхности, но там нефтяная пленка. Малек делает глоток - и погибает.

Нефтяные пленки, образуемые на поверхности моря разного рода нефтепродуктами, - настоящее бедствие для обитателей гипонейстали. Они препятствуют газообмену между океаном и атмосферой, что ведет к дефициту кислорода в воде, экранируют солнечные лучи, практически лишая организмы биологически активных инфракрасных и ультрафиолетовых лучей. Многие углеводородные соединения являются сильнодействующими ядами, к которым особенно чувствительны икра и молодь организмов, составляющих основу жизни в гипонейстали.

В. И. Вернадский (1960), говоря о поверхностной пленке жизни, имел в виду более мощный, освещаемый Солнцем (фотический) слой океана глубиной около 100 м. С ним связана жизнедеятельность фитопланктона - основы трофической цепочки.

А. П. Лисицын (1986) коренным образом пересмотрел роль живого вещества в осадочном процессе. Если прежде основная роль отводилась обломкам горных пород, выносимым в океан материковым стоком, то теперь установлено, что морские мелководья захватывают практически весь твердый сток с суши. Ведущую роль в питании дна открытого океана осадочным материалом А. П. Лисицын отводит верхнему слою, где благодаря жизнедеятельности организмов, главным образом диатомовых водорослей, ежегодно возникает огромное количество взвеси, во много раз превосходящее поступление осадков с континентов. Вместе с осадками из зоны планктона уносятся на дно загрязняющие вещества. Это очищает поверхность океана, но загрязняет его дно.

Следует выделить особую роль биофильтра, которую выполняет зоопланктон. Для удовлетворения суточного рациона организмы зоопланктона отфильтровывают около 100 км³ воды в сутки. Вся зона планктона в океане отфильтровывается всего за 20 суток. Образуемые фильтраторами пищевые комочки - пел-леты - оседают на дно. Понятно, что нарушение экологического равновесия в фотической зоне, даже частичная гибель зоопланктона, может привести к сбоям в механизме самоочищения вод океана, а это еще больше усугубит кризисные явления.

В последние годы признано большое значение атмосферных переносов в загрязнении Мирового океана. Так, вещества континентального происхождения попадают в океан в результате переноса ветром пыли. По экспериментальным данным среднегодовой поток пыли на поверхность Тихого океана в его экваториальной части, например, составляет 15-30 мкг/м², что соизмеримо со среднегодовой скоростью осаждения взвешенных веществ в морской воде (50 мкг/см²). Это подтверждает положение о том, что атмосферные потоки играют большую роль в процессах морской седиментации и формирования донных отложений в открытой части Мирового океана.

Из атмосферы на поверхность океана оседают органические вещества, которые необходимы для развития бактерионейсто-на - " живого фильтра". Общий поток важнейшего биогенного элемента - фосфора в океан достигает 1, 4 10⁵ т/год.

Свинец, ртуть и другие тяжелые металлы, а также используемые в сельском хозяйстве ядохимикаты, низкомолекулярные нефтяные углеводороды и иные органические вещества в газообразной фазе или во взвешенном состоянии переносятся атмосферными потоками на десятки тысяч километров.