Мир океана. Рассказы о морской стихии и освоении ее человеком - [20]
Можно не сомневаться, что в будущем основным источником пресной воды будут не реки и озера, а океан.
В среднем, как это уже указывалось, концентрация солей в море равна 35 промилле, что соответствует раствору 35 граммов соли в килограмме воды. Однако в разных частях Мирового океана соленость неодинакова. В поверхностном слое Балтийского моря она равна всего 3–4 промилле, а в западной части Балтики, вблизи Ленинграда, соли практически нет, так как в этом месте сказывается распресняющее влияние мощного стока Невы. Дон, выносящий массу пресной воды в маленькое мелководное Азовское море, разбавляет соленую морскую воду до 11 промилле. Черное море, принимающее в себя сток таких многоводных рек, как Дунай и Днепр, имеет соленость поверхностной воды, равную 17–18 промилле.
Финский залив вблизи Ленинграда заполнен пресной невской водой.
Морская вода распресняется также благодаря обильному выпадению осадков, что особенно характерно для умеренных широт. В тропической зоне, где осадков выпадает сравнительно мало, а испарение воды с поверхности океана идет особенно интенсивно, концентрация солей несколько увеличивается. В сравнительно небольшом замкнутом Красном море соленость повышается до 40–41 промилле.
Если соленость в разных частях Мирового океана колеблется в известных пределах, то соотношение разных солей, растворенных в морской воде, отличается удивительным постоянством. В какой части света ни взять пробу морской воды, состав ее солей будет одинаков.
Естественно было бы ожидать, что вся соль моря внесена в него реками. На первый взгляд эта гипотеза, господствовавшая в науке многие годы, выглядит вполне убедительно. За долгую историю Земли реки понемногу вымывали соль из горных пород и несли ее в океан.
Океанская вода испарялась с поверхности и, выпав в виде дождя и снега, снова собиралась в реки. Постепенно первичный совершенно пресный океан становился все более соленым, и его осолонение продолжается в настоящее время.
Возразить против этой гипотезы трудно, так как она опирается на совершенно очевидные факты. Действительно, пресная вода всегда, хотя и в незначительных концентрациях, содержит растворенные соли. Стремление рек к морю было подмечено в глубокой древности. Еще в Библии описано это вечное движение: «Все реки текут в море, но море не переполняется; к тому месту, откуда реки текут, они возвращаются, чтобы опять течь». Но, кроме общих рассуждений, эта истина ни на что не опиралась. А всякая теория должна подкрепляться точными количественными данными.
Сколько же соли реки вынесли в океан за все время существования Земли?
Современная наука отвечает на этот вопрос с достаточной точностью. Установлено, что каждую секунду все реки планеты выносят в океан около миллиона тонн воды, а годовой сток их равен 37 тысячам кубических километров. За 37 тысяч лет вся вода в Мировом океане обновляется, так как именно столько времени нужно, чтобы реки полностью заполнили его объем. На протяжении геологической истории Земли таких циклов насчитывается, по крайней мере, сто тысяч.
Определить количество солей, содержащихся в литре пресной воды, достаточно легко, хотя нужно иметь в виду, что в разных реках оно неодинаково. Если принять, что в среднем литр речной воды содержит 1 грамм солей (обычно их там меньше), то вычислить общее количество вынесенной в море соли совсем нетрудно — для этого нужно лишь помножить этот грамм на объем годового стока, на 37 тысяч лет и на 100 тысяч, что дает в результате около 1,4 · 10>20 тонн.
И вот тут получается полное несоответствие. Напомним, что по подсчетам в Мировом океане растворено 4,8 · 10>16 тонн соли, то есть в 3 тысячи раз меньше! Но беда заключается не только в этом. Оказывается, химический состав солей, растворенных в речной воде, совершенно отличается от состава морской соли. Если выпарить морскую воду, то 89 процентов ее сухого остатка составят соединения натрия и магния с хлором и лишь 0,3 процента — углекислый кальций. В сухом же остатке после выпаривания речной воды углекислый кальций занимает первое место (свыше 60 процентов), а хлориды натрия и магния в сумме — лишь 5,2 процента.
Итак, гипотеза осолонения моря реками оказалась несостоятельной. Остается предположить, что океан стал соленым в момент своего рождения. Эта идея получает солидное подкрепление со стороны палеонтологии. Дело в том, что наиболее древние из известных животных не могли существовать ни в слабосоленых, ни в пресноводных бассейнах. Значит, состав морской воды за весь период существования океана не менялся. Но как же тогда быть с речным стоком, который все же существует? Ведь благодаря разнице в химизме морской и речной воды океан постепенно должен обогащаться карбонатами.
Основоположник биогеохимии академик В. Вернадский считал, что постоянство солевого состава океана регулируется живыми организмами. В самом деле, почти весь углекислый кальций, а также соли кремния, которые выносятся реками, незамедлительно извлекаются из раствора теми морскими растениями и животными, которые строят из этого материала свои скелеты, панцири и раковины. Очень скоро весь углекислый кальций и соли кремния отлагаются на морском дне в виде осадков органического происхождения, о которых уже шла речь в предыдущей главе. Таким образом, маленькие обитатели моря поддерживают неизменность состава солей необъятного Мирового океана на протяжении всего времени его существования.
