Содержание соли в морской воде черного моря
Перейти к содержимому

Содержание соли в морской воде черного моря

  • автор:

Состав морской воды

Морская вода, из которой состоят океаны и моря, покрывает более 70 процентов поверхности Земли . Она представляет собой сложную смесь 96,5% воды , 2,5% солей и меньшего количества других веществ, включая растворенные неорганические и органические материалы, твердые частицы и несколько атмосферных газов .

Воду часто называют «универсальным растворителем». Многие вещества, например, соли, сахара, кислоты, основания и другие органические молекулы, можно растворить в воде. Именно поэтому загрязнение морей является серьезной проблемой в некоторых регионах мира. В статье мы расскажем про состав морской воды и всё, что с этим связано.

Соль в составе морской воды

Самое важное вещество, растворенное в океане — это соль. Она поступает из минеральных отложений, которые попадают в мировой океан через круговорот воды. Соли составляют около 3,5% от массы морской воды.

В зависимости от конкретного места содержание соли — соленость может варьироваться. Там, где морская вода смешивается с пресной, например, в устье реки, соленость будет ниже. Но там, где много испарений и мало циркуляции воды, соленость может быть намного выше. Например, Мертвое море имеет 30% солености, что почти в девять раз больше средней солености воды океана. Его называют Мертвым морем, потому что в нем могут жить очень малое количество организмов.

Плотность морской воды больше, чем у пресной, потому что в ней очень много растворенных веществ. Когда вода более плотная, она опускается на дно. Поверхностные воды обычно менее плотные и менее соленые. Температура тоже влияет на плотность. Теплая вода менее плотная, а холодная — наоборот. Эти различия в плотности создают глубокие океанические течения, которые переносят воду с поверхности на большие глубины и влияют на состав морской воды.

Химический состав морской воды

На химический состав морской воды влияет множество механизмов. Например, реки добавляют в море растворенные химические вещества в виде твердых частиц.

Гидротермальные растворы, которые циркулировали через материалы земной коры под морским дном, добавляют в состав морской воды, как растворенные, так и твердые вещества. Организмы в верхних слоях океана превращают растворенные вещества в твердые вещества, которые в конечном итоге оседают на больших морских глубинах.

Твердые частицы, попадающие на морское дно, вступают в реакцию химического обмена с окружающими растворами. Физическое смешение в океанах (термохалинная ветровая циркуляция) способствует гомогенизации химического состава морской воды.

Примерную таблицу химического состава морской воды можно изобразить следующим образом:

  • Кислород: 86%.
  • Водород: 11%.
  • Хлор: 2%.
  • Натрий: 1%.
  • Магний: 1%.
  • Сера: 0,1%.
  • Кальций: 0,04%.
  • Калий: 0,04%.
  • Бром: 0,007%.
  • Углерод: 0,003%.

Солевой состав воды

Солевой состав морской воды

Процентное содержание ионов в морской воде

Содержание ионов в морской воде

Количество растворенных газов в морской воде варьируется в соответствии с типами форм жизни. Большинству живых существ нужен кислород, чтобы поддерживать работу своих клеток (как растений, так и животных), и они постоянно его расходуют.

Восполнение растворенного кислорода происходит за счет фотосинтетической активности растений (только в светлое время суток) и за счет поверхностной диффузии (в меньшей степени). Если в морской водной толще много растений, то уровень кислорода может быть довольно высоким в течение дня. Если в морской водной массе мало растений, но много животных, то уровень кислорода может быть довольно низким.

Кислород измеряется в частях на миллион (также называемых миллионными долями), а его уровни могут варьироваться от нуля до более 20 миллионных долей в умеренных водах. Он достигает показателя — 20 только тогда, когда в воде много растений, очень солнечно, много питательных веществ, а ветер взбивает поверхность воды в пену. В любой водной массе может быть обнаружено максимальное количество растворенного газа (после чего газ больше не растворяется, а пузырится на поверхности). Это максимальное количество увеличивается с понижением температуры (таким образом, массы холодной воды могут содержать больше растворенных газов).

Растворенные питательные вещества

Удобрения, такие как азот (N), фосфор (P) и калий (K), важны для роста морских растений и называются «питательными веществами». Уровень растворенных питательных веществ увеличивается из-за фекалий животных и их разложения после смерти или гибели. В поверхностных водах часто может не хватать питательных веществ, потому что фекалии и мертвые тела живых существ имеют тенденцию оседать на дно.

Питательные вещества возвращаются в поверхностные воды с помощью особого типа течения, называемого «апвеллинг», и именно в областях апвеллинга наблюдается самая высокая продуктивность морской жизни.

Кремнезем и железо также могут считаться важными питательными веществами для морской среды. В кремнеземе нуждаются диатомовые водоросли — один из основных фитопланктонных организмов, который составляет основу многих морских пищевых цепей. Совсем недавно было обнаружено, что железо является ограничивающим фактором для фитопланктона.

Хотя употребление морской воды потенциально может привести к смерти людей, польза от нее для здоровья огромна. В полной мере ощутить на себе все достоинства полноценного морского отдыха можно в элитном поселке «Золотой берег» под Одессой. Комфортабельные дома (и отдельные номера) сдаются и продаются здесь круглый год.

Соль в Черном море

Более двух трети земли покрыто водой. Совершенно пресной воды в природе нет. В дождевой воде сдержится 1 грамм соли на 30 кг воды. Такую воду называют пресной. Три процента воды на земле — пресная вода. Морскую воду опресняют с помощью специальных установок. Черное море — довольно теплое. Температура воды на его поверхности — 6 месяцев выше 16 градусов Цельсия, зимой 6-8, летом — более 25.

Соленость воды (грамм на 1 литр воды):
Мировой океан 35;
Средиземное море 37;
Красное море 60;
Каспийское море 11;
Азовское море 8-10;
Мертвое море 300;
Черное море: на поверхности 17-18; в северо-западной части 8-13; у дна 22-22,5.

ОСНОВНЫЕ СОЛИ В МОРСКОЙ ВОДЕ (в процентах):
поваренная соль 77,8;
хлористый магний 10,9;
сернокислый магний 4,7;
кальций 3,6.

Соленый вкус морской воде придает хлористый натрий, горький привкус — хлористый и сернокислый магний.

Морская вода обладает рядом целебных свойств:
1) при купании улучшается дыхание, обмен веществ, улучшается аппетит и пищеварение.
2) морской воздух насыщен кислородом, солями — естественный гидроаэранизатор.
3) успокаивает нервную систему.
4) рекомендуют по несколько глотков при желчно-кишечных заболеваниях.

Состав солей морской воды почти полностью совпадает с составом крови человека.

Для статьи использовался материал:
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах — СПб., 1890—1907.
Агбунов М. В. Античная лоция Чёрного моря. АН СССР. Наука, Москва, 1987.
Кузминская Г. Чёрное море. Краснодар 1977.
Звери Чёрного Моря. Симферополь: Таврия, 1996. Wikipedia

Содержание соли в морской воде черного моря

Черное море является одним из самых своеобразных морских бассейнов нашей планеты и принадлежит к бассейну Атлантического океана. Воды Черного моря омывают берега России, Украины, Грузии, Турции, Болгарии, Румынии. Его площадь 423 000 кв. км. Объем его вод 538 000 куб. км. Длина береговой линии Черного моря 4 725 км. С одной стороны это внутриконтинентальный водоем, удаленный от океанов и напрямую связанный только со Средиземным морем узким и мелководным проливом Босфор (длиной 35 км, шириной от 0,7 до 35 км) и максимальной глубиной 40 м. В то же время центральная котловина Черного моря имеет вполне океанские глубины – до 2245 м. Земная кора под котловиной состоит из двух слоев: нижнего – базальтового мощностью 10 — 14 км и верхнего — осадочного – мощностью 10 — 16 км.

Гидрохимическая структура Черного моря характеризуется наличием незначительного поверхностного слоя аэробных вод до глубины 150-165 м, которые содержат растворенный кислород, и мощного глубинного анаэробного слоя, в котором нет кислорода, а есть сероводород и его производные, что составляет 87 % от его объема и жить в ней могут только серобактерии. В этом состоит уникальность Черного моря.

Реки привносят в Черное море 350 куб. км пресной воды и почти столько же — 340 куб. км, но уже соленой воды вытекает через Босфор.

Состав флоры и фауны Черного моря обусловлен его сложной и интересной геологической историей. Нынешнее внутриконтинентальное море 50–60 миллионов лет назад было большим соленым океаном Тетис; впоследствии в ходе мощных тектонических процессов поднялись горные цепи Альп, Карпат, Крыма, Кавказа и Гималаев и разделили бывший океан на ряд континентальных бассейнов. В миоцене (15 миллионов лет назад) Черное море было отделено от океана, зато соединялось с Азовским, Каспийским и Аральским морями и входило в систему морей-озер Сарматского бассейна. Предполагают, что именно тогда на дне морской котловины начал образовываться сероводород. Наиболее интенсивным изменениям будущее Черное море подвергалось в последний ледниковый период. Вот только некоторые из названий морей, включавших в себя нынешнее Черное море: Меотический бассейн (2–3 млн. лет назад), Понтический бассейн (1,5–2 млн. лет назад), Киммерийское море, Куяльницкий бассейн, Чаудинский бассейн (менее 1 млн. лет назад), Древнеэвксинкский бассейн (400–500 тыс. лет назад), Карангатский бассейн (100–150 тыс. лет назад), Новоэвксинский бассейн (18–20 тыс. лет назад). Каждое из этих морей отличалось от современного Черного моря климатом и соленостью. Некоторые из бассейнов включали в себя Азов и Каспий, и сильно распреснялись речным стоком; соленость в них была, как сейчас в Азовском море или на севере Каспия. В таких морях сформировалась своеобразная флора и фауна, сочетающая в себе морские и пресноводные черты (ее еще называют понтокаспийской). Время от времени устанавливалась связь Черноморской котловины со Средиземным морем. Когда это происходило в холодную ледниковую эпоху, в море вселялись животные и растения из Северной Атлантики; образованный ими элемент флоры и фауны называют бореальным. Наконец, когда Новоэвксинское море последний раз соединилось со Средиземным около 6–7 тысяч лет назад, основав таким образом современное Черное море, в Средиземноморье уже господствовал жаркий субтропический климат, и через Босфор в Черное море устремились представители типичной современной Средиземноморской флоры и фауны. Сейчас именно «средиземноморцы» составляют более 80% флоры и фауны Черного моря.

Соленость поверхностного слоя воды в Черном море понижена – (18‰ – 18 частей соли на 1000 частей воды), тогда как в открытых океанских водах она почти в два раза выше – 35‰, а в Средиземном море составляет 38‰. К глубинным водам с Нижнебосфорским течением приходят высокосоленые воды из Мраморного моря. Водные массы и структура вод Черного моря формируются в результате взаимодействия водной массы Мраморного моря и пресных вод, которые поступают с речным стоком и с атмосферными осадками.

Низкая соленость является очень серьезным барьером для расселения животных и растений. Так, в Средиземном море живет до 8000 видов живых организмов, а в Черном свыше 4000. Из них 1792 вида составляют грибы, водоросли и высшие растения, 1983 – беспозвоночные животные. По последним данным кандидата биологических наук А.Р.Болтачева, в Черном море насчитывается 226 видов рыб (из них 143 отмечено у черноморского побережья Крыма). Морских млекопитающих известно 3 вида.

Процесс формирования современной флоры и фауны Черного моря длится в течение последних 5–8 тысяч лет. Поэтому флору и фауну Черного моря нельзя считать окончательно сформированной. Среди факторов, способствующих проникновению и распространению новых видов в Черном море, большинство ученых выделяют гидрологические особенности бассейна, загрязнение (или эвтрофирование), глобальные климатические изменения.

Еще совсем недавно Черное море наряду с Азовским было наиболее рыбопродуктивным в Средиземноморском бассейне. Однако высокий уровень антропогенного влияния в последней четверти ХХ столетия привел к значительному снижению их продуктивности. Основными промысловыми видами рыб в Азово-Черноморском бассейне на протяжении последних десятилетий являются шпрот и хамса.

Акватория Карадагского заповедника – довольно типичный участок открытого побережья Черного моря. Соленость воды – 17–18‰. Как и весь юго – восточный Крым, Карадагское взморье испытывает на себе влияние верхнего течения вод Азовского моря, проходящего через Керченский пролив.

Заповедник является одним из центров сохранения биологического разнообразия флоры, фауны, морских сообществ. Так, из 325 видов водорослей-макрофитов Черного моря у берегов Карадага растут 178, а всего в акватории заповедника встречаются 556 видов водорослей и 1050 видов водных животных, то есть почти 47% всей фауны и 31% флоры Черного моря. Соотношение отдельных групп морских организмов Черного моря, и Карадагского природного заповедника представлено в таблице.

Состав морской фауны

Группы животных Во всем Черном море У берегов Карадага
Простейшие 362 63
Кишечнополостные 35 21
Кольчатые черви 192 102
Моллюски 210 118
Ракообразные 591 394
Асцидии 8 8
Рыбы 226 114
Морские птицы 85
Млекопитающие 3 3
Прочие 597 234
Всего 2223 1050

Черное море является домом для растений, рыб, животных, сотни видов которых зависят от его здорового состояния. Некоторые из этих видов уже встречаются редко или находятся под угрозой исчезновения.

Мы ответственны за экологическое здоровье моря.

Источник: Костенко Н.С., Дикий Е.А. Особенности жизни в Черном море // Карадаг заповедный: научно-популярные очерки / Под ред. А.Л. Морозовой. – Симферополь: Н. Оріанда, 2011. – С. 151-154.

Содержание соли в морской воде черного моря

Прежде чем говорить о воде Черного моря, вспомним немного из того, что мы знаем о воде. Со школьной скамьи мы знаем, что более двух третей поверхности земли покрыты водой. В основной своей массе это вода соленая. Впрочем, надо сказать, что совершенно пресной, дистиллированной воды в, природе нет, она может быть получена только искусственно. Природные же воды содержат то или иное количество солей. Например, в дождевой воде содержится 1 грамм соли на 30 килограммов воды. Конечно, такую воду мы называем пресной.

Издавна существовал у людей культ воды. Их фантазия поселила в море многих богов, самым могущественным из которых был Нептун у римлян, Посейдон у греков. Речной и дождевой водой управляли другие боги. Интересно, что еще сто лет назад крестьяне на острове Сицилия после многих бесплодных обращений к святому Андрею, покровителю воды, с просьбой вызвать дождь, потеряли наконец терпение и решили повесить статую незадачливого покровителя, объявив коротко: «Дождь или веревка». Лишь три процента воды на земном шаре — пресные, или те, что мы называем пресными водами. И распределены они по территории суши крайне неравномерно. Чтобы сохранить воду, прибегают к разным методам: закачивают в почву глинистые растворы, чтобы уменьшить фильтрацию в грунт, покрывают поверхность водоемов специальными синтетическими пленками и т. п. Между тем многие засушливые районы расположены вблизи воды, правда, соленой, морской. Например, безводный степной Крым окружен морем. Да и на южном берегу Крыма недостаточно воды.

Отметим еще ряд общих особенностей воды, прежде чем переходить к рассказу о водах Черного моря. Известно, например, что вода обладает большой теплоемкостью. При нагревании она поглощает большое количество тепла, а при остывании излучает его. Поэтому прибрежные районы обычно теплее районов, расположенных на той же географической широте, но удаленных от моря. Если же по берегам моря стоят еще высокие горы, которые не позволяют теплу распространяться далеко, то климат прибрежных районов будет еще теплее. Такие условия и существуют у нас на Черном море в, районах советских субтропиков. Это — самые северные субтропики на земном шаре. Сочи, например, расположен на широте Владивостока и Нью-Йорка, где климат, как известно, более суровый, чем в Сочи.

Еще одно свойство воды — на ее испарение требуется большое количество тепла. Какую роль играет это свойство? Если бы при испарении требовалось мало тепла, то многие реки и озера высыхали бы летом до дна. Часто говорят, что вода — носитель жизни, океан — колыбель жизни. Действительно, первые организмы зародились в воде и до сих пор многие живут в этой питательной среде. Перемещаясь из одного района в другой и сверху вниз, вода переносит органическое вещество и кислород для питания животных и растений. Там, где ослабляются такие перемещения, например, в глубинах Черного моря, исчезает жизнь.

Черное море — самое теплое наше море. Температура воды на его поверхности в течение полугода выше 16 градусов, а летом более 25 градусов. Зимой поверхность основной части моря охлаждается до 6 — 8 градусов. Заливы в его северо-западной части, как правило, замерзают, ветры неоднократно ломают лед, образуя торосы до 3 метров высоты. В отдельные годы в районе Одессы применяют ледоколы для вывода судов в море. Резкие колебания температуры возникают при сгонно-нагонных ветрах. Сгон воды приводит к ее охлаждению, нагон — к распространению тепла вглубь. В Крыму однажды при сгонном ветре за несколько часов температура воды упала на 12 градусов (с 23 до 11).

Исключительным постоянством отличается температура воды в глубине моря: начиная с 200 метров до самого дна, и летом и зимой держится температура 8 — 9 градусов тепла.

Чем морская вода отличается от речной воды? Всякий скажет: тем, что морская вода соленая. Соленость воды определяется количеством граммов солей, приходящихся на килограмм морской воды. Интересно сравнить соленость воды различных морей и Мирового океана.

Количество граммов солей, приходящихся на 1 кг морской воды: Мировой океан — 35-36; Средиземное море — 37-39; Красное море — 41-60; Чёрное море: на поверхности в основной части — 17-18, на поверхности в северо-западной части — 8-13, у дна — 22-22,5; Каспийское море — 11-13; Азовское море — 9-10.

Из приведенной таблицы видно, что соленость Черного моря в два раза ниже, чем океанских вод, но в два раза выше солености Азовского моря и в полтора раза — Каспия. Многие считают Каспийское море очень соленым. Такое представление неправильно, сильно осолоненными являются лишь залив Кара-Богаз-Гол и ряд более мелких заливов. Кстати, самое соленое из всех морей земного шара Мертвое море, расположенное в Палестине, содержит до 300 граммов солей на 1 килограмм морской воды. В это море впадает только река Иордан, и ни одна река из него не вытекает. Вода, в этом море настолько плотная, что нельзя утонуть. Можно не только лежать, но и сидеть не поверхности воды. Рассказывают, что римский император Тит велел сковать и бросить в Мертвое мо~ре непокорных рабов. Каково же было его изумление, когда он увидел, что они не тонут. Мертвым море названо по другому признаку. Дело в том, что в воде такой солености нет жизни. В Черном море на глубинах тоже нет жизни, хотя соленость там невысокая. Но об этом мы поговорим позднее, а сейчас остановимся еще на одном важном свойстве морской воды. С изменением солености меняются свойства и вкус воды, но есть нечто общее, что объединяет и опресненное Черное море, и осолененное Красное, и Мировой океан. Дело в том, что, несмотря на разницу в солености, состав солей, растворенных в морской воде, исключительно постоянен. Почему? Состав солей в море регулируется животными и растениями. Даже маленькая рыбка весом 100 граммов пропускает через себя 20 — 30 кубических сантиметров воды в минуту. А сколько воды пропускают огромные обитателями океана! Известно, что когда образовался первичный океан и не было еще животных организмов, состав солей этого океана был иным.

Сейчас в морской воде основные соли содержатся в следующих количествах (процентов):
Хлористый натрий (поваренная соль) — 77,8
Хлористый магний — 10,9
Сернокнслый магний (английская соль) — 4,7
Сернокислый кальций — 3,6
Сернокислый калий — 2,5
Углекислый калий — 0,3
Бромистый магний и др. — 0,2

В отдельных морях наблюдаются лишь небольшие колебания состава солей, не превышающие одного процента. Так, в Черном море по сравнению с Мировым океаном содержится несколько больше углекислого кальция и хлористого калия, но меньше сернокислого кальция. Незначительное изменение солевого состава несколько приближает черноморскую воду к речной (не по солености, а по составу солей).

Соленый вкус придает,морс~кой воде хлористый натрий (поваренная соль), а горький привкус — хлористый магний и сернокислый магний (или английская соль). В настоящее время в ее составе открыто 60 различных элементов, но предполагают, что в ней содержатся все элементы, имеющиеся на Земле, только некоторые из них до сих пор не открыты. В виде заряженных частичек — ионов в морской воде есть железо, медь, олово, цинк, свинец. Есть здесь и золото, и серебро, и радий, и радон, и бром, и йод, но многие из них имеются в очень малых количествах. Например, на тонну морской воды приходится 1 миллиграмм серебра, а золота и того меньше. Несмотря на такое, казалось бы, незначительное его содержание, если бы удалось извлечь все золото из вод всех морей и океанов земного шара, то на каждого жителя Земли пришлось бы по полтора миллиона рублей золотом! Получают золото из морской воды с помощью ионитов — ионообменных смол, которые способны присоединять к себе ионы растворенных в воде веществ. К сожалению, золото, добытое таким путем, еще очень дорого; стоимость затраченной на его получение энергии в пять раз больше, чем стоимость добытого золота. Морская вода представляет собой сложное химическое соединение. Она образовалась на протяжении миллионов лет.

Морская вода обладает рядам целебных свойств. Исключительно благотворное влияние она оказывает на организм человека. При купании мы ощущаем прохладу, особенно приятную в жаркий день. Вода уменьшает вес человека (закон Архимеда). Самые полные люди чувствуют себя в море легко и свободно. Находясь в море, мы всегда совершаем какие-то движения, это приводит к усилению дыхания, обмена веществ, к улучшению аппетита и пищеварения. Не удивляйтесь, если вы загорите при купании, хотя совсем не лежали на пляже: это произошло потому, что поверхностный слой моря прекрасно пропускает ультрафиолетовые лучи, вызывающие загар тела. Исключительно полезен для человека морской воздух, насыщенный кислородом, солями хлористого натрия, кальция, магния, йода, брома, мельчайшими долями радиоактивных веществ. Медицина практикует в настоящее время даже особый способ лечения некоторых заболеваний легочных путей: больных помещают у специальных фонтанов, распыляющих вокруг влагу. Называется этот способ гидроаэронизацией. Море — это естественный гидроаэронизатор. Больные гипертонией, бронхиальной астмой чувствуют у моря облегчение дыхания, потому что у моря много озона и ионов кислорода. Присутствием озона объясняют и то, что в морском воздухе нет микробов, озон убивает их. Благотворно воздействие моря на нервную систему человека. Успокаивающе действует мерный плеск волн и шорох гальки, прохлада воды при купании. Даже цвет моря и прибрежной растительности оказывают влияние на наше самочувствие.

Однако море и солнце, при чрезмерном употреблении этих сильнодействующих средств, могут превратиться из ваших друзей во врагов. Нельзя купаться до появления озноба или «гусиной кожи». Людям, страдающим одышкой, нельзя быстро плавать. И, конечно, только вред может принести человеку многочасовое «дежурство» на пляже в погоне за бронзовым цветом кожи. Целебные свойства морской воды издавна использовались человеком. Многим известно, как благотворно действует морская вода при полоскании горла в случае легкой простуды. В воде быстро затягиваются мелкие ранки (конечно, с большой кровоточащей раной входить в воду не следует во избежание инфекции). В настоящее время морскую воду употребляют в качестве одной из составных частей при изготовлении ряда лекарств, например, для лечения некоторых глазных и ушных болезней. Врачи иногда вводят морскую воду (несколько разбавленную и, разумеется, дезинфицированную) в мышцу человека, в качестве физиологического раствора для поддержания жизнедеятельности организма.

Можно ли пить морскую, воду? На этот вопрос долгое время отвечали отрицательно. Дело в том, что организм человека не приспособлен к выведению избытка солей, которые поступали бы с морской водой. У морских рыб и птиц есть специальные железы, через которые выделяются капли рассола. Между прочим, раньше, когда этого не знали, не могли содержать е зоопарке, например, альбатросов. Оказывается, воду для них надо солить, потому что специальные железы все время работают, и если альбатрос будет пить пресную воду, он погибнет от недостатка солей. В инструкциях экипажам морских судов издавна существовал пункт о том, что в случае отсутствия пресной воды пить морскую нельзя. Однако за последнее время мнение о морской воде несколько изменилось. Стали известны факты о людях, которые пили морскую воду слабой концентрации и оставались живы. Так, например, во время Великой Отечественной войны одного солдата отнесло в шлюпке далеко от берега в Азовском море. У него не было ни продуктов, ни рации, ни пресной воды. Более месяца дрейфовал он по морю, пил соленую воду, ел сырую рыбу и остался жив. В морях с небольшой соленостью ее можно пить в случае необходимости. На судах иногда даже стали добавлять ее в пищу для профилактики заболеваний в тропиках. Врачи рекомендуют принимать внутрь морскую воду при некоторых желудочных заболеваниях (конечно, не всем, и в определенных дозах). Интересным, хотя и, на первый взгляд, странным, обстоятельством является почти точное совпадение процентного состава солей морской воды с составом крови человека. Однако если вспомнить, что первичные формы жизни зародились сотни миллионов лет тому назад в океане, а от них произошли впоследствии высокоорганизованные существа, то такое сходство не будет казаться удивительным.

По своему гидрологическому режиму Черное море резко отличается от других морей. У него сильно опресненный и, следовательно, более легкий поверхностный слой (летом он теплый) лежит на более плотном, соленом нижнем слое. Наличие двух слоев постоянно поддерживается выносом пресных вод из рек и опресненных вод из Азовского моря, а также глубинных (плотных) — из Мраморного. Обмен вод между этими слоями очень слаб. Для чего же нужен этот водообмен? Прежде всего и в основном для распространения кислорода в глубину, для так называемой аэрации глубин. Кислород образуется в поверхностных слоях моря. Вглубь он, распространяется путем вертикального водообмена. Там, где нет вертикального движения вод, нет и кислорода в глубинных слоях. Такой случай мы и наблюдаем в Черном море.

Значительный летний перегрев массы воды способствует накоплению тепла на зиму. Большой теплозапас моря, как и любое явление, следует рассматривать многосторонне. Положительно то, что море не замерзает в основной своей части и что оно обогревает знаемой берега (климатообразующий фактор). Отрицательным следствием является то, что поверхностные, сильно прогретые воды не могут в значительной степени охладиться за период короткой черноморской зимы. Слабое зимнее охлаждение при условии относительно небольшой солености приводит к очень небольшому увеличению плотностями и, следовательно, к незначительному опусканию поверхностных вод (не более 200 метров). В нижних слоях образуется застой воды, туда не проникает кислород с поверхности, моря, поэтому там отсутствует и жизнь. Правда, нельзя сказать, что в Черном море совершенно отсутствует объемен поверхностных вод с глубинными. Гипотеза о таком водообмене была выдвинута профессором В. А. Водяницким и подтверждена другими учеными. Косвеным доказательством наличия вертикального водообмена является то, что с течением времени поверхностные слои моря не опресняются, а глубинные не осолоняются. Советскими учеными были найдены также и прямые доказательства наличия водообмена между слоями. Основные причины его — так называемые поперечные глубинные течения, захватывающие слои до 1000 метров в глубину, а также термическое перемешивание, возникающее вследствие воздействия тепла земной коры и в результате гнилостных процессов у дна. Правда, вертикальные движения в Черном море очень слабы. Подсчитано, что частице воды требуется от 80 до 130 лет, чтобы пройти путь от самых больших его глубин до поверхности. Хотя это срок и не малый, но здесь важен сам факт наличия вертикального движения. Поэтому советские ученые, конечно, не могли согласиться с предложением ряда зарубежных ученых сбрасывать остатки атомных производств в Черное море.

Кроме солей, в морской воде растворено значительное количество газов: кислород, углекислота, сероводород, азот и другие. Чем ниже температура и соленость воды, тем больше газов растворено.

О роли кислорода, растворенного в морской воде, мы уже говорили. Обычно в поверхностных слоях моря содержится 5 — 10 кубических сантиметров кислорода на литр воды.

Источником сероводорода является разложение остатков водных организмов. Как было установлено полвека тому назад выдающимся русским химиком Н. Д. Зелинским, сероводород в Черном море имеет биохимическое происхождение. Ученый показал, что обитающие в большом количестве в глубинах моря особые бактерии, живущие в бескислородной среде, разлагают трупы животных и растений на ряд более, простых химических соединений, которые вступают во взаимодействие с солями морской воды. В результате этой реакции и образуется свободный сероводород. В Черном море, где водообмен практически происходит до глубины 150 — 200 метров, а на дно постоянно идет «дождь трупов» растительных и животных организмов, содержание сероводорода достигает 7,5 кубического сантиметра на литр воды, а общее количество сероводорода в Черном море составляет миллиард тонн. В течение последних 1 — 2 тысяч лет это количество сохраняется примерно постоянным. Хотя все время происходит образование сероводорода в глубинах моря, но параллельно с ним идет процесс окисления сероводорода другими бактериями, обитающими на дне и в глубинах Черного моря. Бактерий называют BeJlHKNIMH тружениками. Их многовековая работа может создать целые острова, например, Багамские острова состоят из углекислого кальция, осаждаемого бактериями. Есть бактерии, поедающие нефть. Нефть давно бы покрыла пленкой все моря и океаны, если бы не эти бактерии. В Черном море железобактерии, образно говоря, создали Керченский полуостровов. В течение тысяч лет реки выносили закисное железо, бактерии превращали его в окись железа, которое теперь лежит 20-метровой толщей руд на Керченском полуострове. Есть даже бактерии, которые поедают асфальт. Это уж не труженики, а разрушители.

Серобактерии, такие же, как в Черном море, окисляли сероводород в древних озерах и болотах, превращали его в чистую серу. Впоследствии на местах этих озер и образовались залежи серы. Сейчас потребность в сере все возрастает. Развивающаяся химия требует все больше серы для изготовления пластмасс, красок, стекла, удобрений. Со временем запасы серы могут истощиться, поэтому ученые уже сейчас работают над заселением такими бактериями современных болот, чтобы в будущем здесь образовались запасы серы. Будет разработан также метод использования и черноморского сероводорода. Кроме того, условия, существующие на дне Черного моря, очень напоминают условия в древних водоемах, где происходило образование нефти при разложении остатков животных без доступа кислорода. Поэтому если на дне Черного моря в настоящее время идет процесс образования нефти, то в будущем можно будет ее использовать.

Сероводород в Черном море не является единственным исключением на земном шаре. Сероводород содержится в значительных количествах в некоторых норвежских фиордах, в глубоководных частях Каспийского моря и в других районах, где затруднен вертикальный водообмен. В других морях по той или иной причине перемешивание вод происходит гораздо глубже, часто до дна. Такими причинами могут быть либо осенне-зимнее охлаждение воды, либо льдообразование, либо летнее испарение в соленых водах. Там, где нет больших вертикальных движений воды, происходит ее застой, а разложение органических остатков приводит к образованию сероводорода.

Глубина залегания сероводородного слоя в Черном море не везде одинакова. У берегов Крыма верхняя граница этого слоя лежит на глубине 150 метров, у берегов Кавказа — 200 метров, а в центральной части моря — 80-100 метров. Поверхность сероводородного слоя в море поднимается к центру в виде купола и опускается у берегов. Такое положение поверхности сероводородного слоя — следствие большего перемешивания вод в прибрежной части.

Часто от отдыхающих в Сочи можно слышать вопрос: связаны ли мацестинские воды с сероводородом Черного моря? К сожалению, в настоящее время это еще не выяснено. Есть среди исследователей сторонники как положительного, так и отрицательного ответа на этот вопрос. Относительно происхождения мацестинских вод имеется несколько гипотез: одни ученые предполагают, что воды из глубинных слоев Черного моря поступают по трещинам под Кавказские горы, при соприкосновении с горными породами состав вод несколько меняется; другие считают, что мацестинские воды поступают в скважины из недр земли и не связаны с водами Черного моря; третьи объясняют происхождение мацестинских источников проникновением по трещинам обычных дождевых вод, которые при движении в горных породах насытились солями и газами; наконец, четвертые считают, что мацестинские воды — это погребенные в недра Земли древние морские воды.

Установлено, что возраст вод Черного моря примерно 8 тысяч лет, а мацестинских вод — гораздо больше: от 10 до 30 миллионов лет.

Кроме сероводорода, в морской воде содержится углекислота, которая проникает туда из воздуха и при дыхании организмов. Расходуется углекислота растениями в процессе фотосинтеза.

Содержится в морской воде и азот, это инертный газ, он сохраняется в свободном состоянии, не вступая в реакцию с другими веществами.

Теперь поговорим о цвете воды и распространении света в глубину. Почему море синее? Кстати, Черное море — не «самое синее в мире». Как это ни парадоксально звучит, но цвет воды в Красном море гораздо более синий, чем в Черном, а самыми синими являются Саргассово море и некоторые районы Индийского океана, хотя Черное море тоже синее.

От чего зависит цвет воды в море? Некоторые думают, что от цвета неба. Это не совсем так. Над Азовским морем летом сверкает яркое южное солнце, а цвет воды в море — зеленовато-бурый. Значит, дело не в цвете неба.

Цвет воды зависит от рассеивания лучей солнечного спектра частицами воды и примесей. Лучи разных цветов имеют разную длину волн. Красные лучи — длинноволновые, синие — коротковолновые. Длинные световые волны больше поглощаются в поверхностном слое воды, чем короткие. Напротив, коротковолновые синие лучи, многократно отражаются в поверхностном слое и попадают в глаз человека. Вблизи берега, где много примесей, более крупных, чем молекулы воды, происходит отражение не только голубых, но и зеленых, и желтых лучей. Поэтому вода там изменяет цвет.

Кроме того, цвет воды определяется еще и количеством взвешенных частиц. В Черном море этих частиц меньше, чем, например, в Азовском, поэтому в Азовском море вода зеленовато-бурая, в Черном — зеленовато-синяя, а у берегов — зеленая и желтовато-зеленая.

Глаз человека с удовольствием останавливается на безбрежной ярко-синей глади. Однако с точки зрения рыболовства лучшими являются отнюдь не синие воды. Рыбаки знают, что синий цвет — это цвет водной пустыни, там мало органических веществ, мало пищи для рыб. Поэтому редко встречаются и сами рыбы.

Прозрачность воды определяется путем опускания на глубину стандартного белого диска диаметром 30 сантиметров; глубина, на которой этот диск скрывается из виду, и называется прозрачностью воды. Наибольшая прозрачность в Черном море наблюдается в восточной части летом (27 метров), наименьшая прозрачность в северо-западной части весной (2 — 3 метра).

Количество света, проникающего в воду, быстро убывает с глубиной. Освещенность на глубине 25 метров составляет всего 1-4 процента от освещенности на поверхности. Известно, что чем выше мы находимся над поверхностью Земли, тем дольше видим Солнце в течение дня. В долине день короче, чем на соседней горе. Чем глубже мы опускаемся в море, тем короче для нас становится день. Если на земле продолжительность дня равна 15 часам, то на глубине 40 метров она может быть всего 15 минут. В глубинах моря царит вечный мрак. Однако если включить там прожектор, то оказывается, что обитающие там организмы имеют ярко-красный цвет. Например, даже в Черном море, где нет высших форм жизни на глубинах, обитатели глубин 40 и более метров (омары, креветки) имеют красный цвет. Зачем животным яркие краски, если там ничего не видно? На глубинах, куда проникают только синие луни света, животные, имеющие красный цвет (дополнительный к синему>, выглядят серыми и поэтому малозаметны для врагов. Вероятно, учитывая эти лучи, животные и приобретают покровительственную красную окраску.

В заключение скажем несколько слов о плотности черноморских вод. Плотность пресной воды, как известно, принимается за единицу. Плотность морской воды отличается от плотности пресной на сотые и тысячные доли. В зависимости от солености и температуры вод они имеют раз личную плотность, хотя эти различия и лежат в незначительных пределах. Например, разница в плотности поверхностной и глубинной вод пролива Босфор составляет 0,007. В старину думали, что плотность морской воды настолько увеличивается с глубиной, что затонувшие суда не опускаются на дно, а висят в толще воды. На самом деле плотность морской воды не настолько велика, чтобы выдержать вес судна.

Автор — Г. Г. Кузьминская, кандидат географических наук; Краснодарское книжное издательство, 1977,

Книга выложена на сайт www.poezdnik.kiev.ua — «Водный туризм Украины» в 2004 году; редакция Поездника С.

[an error occurred while processing this directive]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *