Герман Хеберляйн - Подводный мир

• Название: Подводный мир
• Автор: Герман Хеберляйн
• Издательство: Знание
• Жанр: Морские приключения
• Год: 1979

Автор в увлекательной форме рассказывает о таинственном мире морских глубин и о том, как человек все смелее проникает в него. В книге изложена история водолазного искусства от первых попыток погружения с примитивными приспособлениями до современных глубоководных научных экспедиций. Читатель, интересующийся подводным спортом, подводной фото- и киносъемкой, почерпнет из книги Г. Хеберляйна много полезных сведений.

---

Ю. Житковский, доктор физико-математических наук, лауреат Государственной премии СССР

Малая океанография

Введение

Современная океанография очень молода. Она развилась практически во время второй мировой войны. Первое использование возможностей этой молодой науки в военных целях, при подготовке высадки войск союзников в Северной Франции, сопровождалось трудностями, казавшимися в то время едва ли преодолимыми из-за отсутствия серьезных знаний о свойствах морей. И сегодня еще очень трудно найти однозначное соответствие между явлениями и количественными характеристиками в океанографии.

Единственное, что можно утверждать с несомненностью: при поисках на больших глубинах мы встретимся с массой чудес.

Во всех справочниках и атласах мы сталкиваемся с противоречивыми деталями и датами. А поэтому следует очень осторожно подходить к некоторым данным и, чтобы избежать ошибок, пользоваться лишь наиболее достоверными источниками.

Чтобы лучше понять и представить себе подводный мир и современные погружения, необходимо иметь некоторые общие океанографические сведения.

Типы и виды морей

По всеобщему представлению, море "очень обширно, очень глубоко (много глубже, нежели высоки наиболее высокие горные вершины), текуче, солоно" - словом, имеет все свойства, которые в дальнейшем стали считаться само собой разумеющимися.

Едва лишь 30% земной поверхности занято сушей. Остальная часть, добрых 70%, покрыта морем. В отличие от разобщенных, не связанных между собой континентов, океан, за исключением нескольких незначительных внутренних морей, непосредственно связан в единое целое. Из трех океанов - Тихого, Атлантического, Индийского - самый большой первый. Он составляет половину всей морской поверхности Земли. Моря, входящие в состав Мирового океана, очень различны по глубине. Если средняя глубина Северного моря составляет 60 м, то для самого океана она достигает 4000 м.

Если всю массу Земли, выступающую из воды, сбросить в море, то и тогда это всеобщее море будет иметь среднюю глубину 2400 м!

Ранее предполагалось, что морское дно совершенно плоско. Практические измерения и исследования показали, что плоски лишь отдельные участки морского дна, по площади не превышающие 1 км. Морское дно, так же как и остальная часть земной коры, сильно изрезано.

Существовало мнение, что слой отложений на морском дне составляет лишь несколько миллиметров. Исследования Пикара, проведенные во время его погружения на глубину 1080 м 26 августа 1953 г., впервые показали, что слой отложений на дне моря может превышать толщину в 1 м. Этот крайне тонкий слой осадков удерживается, не сползая, даже на очень крутых склонах дна.

Температура

Море можно назвать действенным (активным) регулятором температуры земного шара. Его физические свойства очень сильно зависят от содержания солей. Температура морской воды меняется в совершенно жестких пределах. В то время как точка замерзания морской воды находится между -1,5 и -1,9°С (пресная вода при +4°С имеет наибольший удельный вес и опускается на дно наших озер), на поверхности температура морской воды может доходить до +30°С. Да, в очень закрытых бухтах, например в бухтах Персидского залива, столбик ртути поднимается даже до 39°С.

Морская вода очень "ленива" и нагревается крайне медленно. Этим объясняется тот факт, что в Средиземном море, например, температура воды достигает максимума не в июле-августе, когда максимальна температура воздуха, а лишь в сентябре. И только в феврале медленно остывает до минимальной.

В верхних слоях температура воды падает очень быстро, затем - чем глубже, тем медленнее. Вблизи морского дна она в отличие от пресной воды доходит почти до 0°С*. Перемещающиеся сверху вниз массы воды, приводя к постоянному выравниванию температуры, придают гигантским массам воды океана колоссальную стабильность, очень важную для выполнения ими роли всемирного регулятора (выравнивателя).

* (До 2°С, за исключением полярных районов (прим. Ю. Житковского). )

Теплые (точно так же как и холодные) морские течения, перемещают огромные массы теплой (или холодной) воды из одних частей Земли в другие. Роль этих перемещений становится ясной, если мы вспомним, сколь различны климатические условия в областях, лежащих на одних и тех же широтах.

Всем известное утверждение, что чистая вода при замерзании расширяется, применимо к морской воде лишь частично. Пресная (чистая) вода расширяется в интервале температур +4 до 0° С на 0,00132%. При замерзании же объем льда на 9% превышает объем воды. Чистая вода при +4°С имеет наибольшую плотность.

С повышением содержания солей температура, при которой вода имеет наибольшую плотность, понижается. При некоторой концентрации она опускается ниже точки замерзания, так что жидкая фаза при охлаждении уже не расширяется. Но даже при замерзании соленой воды объем льда всегда превышает объем жидкой фазы.

Содержание солей и минералов

Удельный вес пресной воды (на уровне моря при 4°С) равен, как известно, единице. При тех же условиях удельный вес морской воды составляет величину от 1,02 до 1,04. Это обстоятельство прекрасно известно пловцам. Тяжелая морская вода гораздо лучше держит их, чем вода материковых рек и озер. Наряду с описанными выше физическими свойствами содержание соли оказывает решающее влияние и в других отношениях.

Протоплазма клеток тканей животных и растений только тогда жизнеспособна, когда она образует соединение с соляным раствором, сходным с морской водой. Плазма крови человека и других позвоночных оказывается очень сходной по составу с морской водой; во всяком случае, она содержит те же химические вещества, но в меньшей концентрации.

1000 весовых частей морской воды содержит примерно 35 промилле растворенной соли. Это отношение в океанах колеблется лишь незначительно. Но во внутренних морях (например, в Мертвом море) содержание соли доходит до 200 промилле-факт, который здесь связан главным образом с повышенным испарением.

Считается, что моря во время их образования были засолены слабо. Главным поставщиком солей оказывается минеральная основа континентов. Первые дожди начали процесс, благодаря которому разрушаются скалы и содержащиеся в них минералы сносятся в море.

Сегодня в 1 км3 морской воды содержится свыше 41,5 промилле растворенных солей - обстоятельство, которое делает моря гигантской кладовой минералов.

При поверхностном рассмотрении нам трудно себе представить, что морская вода содержит меньшее количество кальция и хлоридов, чем беспрерывно доставляется впадающими в нее потоками. Новейшие исследования прояснили и эту загадку: излишек поглощается из воды морскими животными в процессе образования их чешуи и скелетов.

Несмотря на несметное количество находящихся в морской воде элементов (веществ), до сего дня еще не удалось (кроме поваренной соли, магния, брома и йода) сделать их доступными для человечества.

Постоянно предпринимаются большие усилия и ведутся исследования с тем, чтобы дать возможность людям снабжать себя из этого источника.

В связи с этим нельзя забывать об указаниях на наличие месторождений нефти. Старая неорганическая теория происхождения нефти в процессе вулканической деятельности отжила свой век. Наиболее вероятным источником нефти являются отложения животных и растительных остатков. Последние были погребены под мелкозернистыми осадочными породами молодых морей и подверглись медленному разложению.

Идеальные условия для такого естественного процесса создаются в спокойных бассейнах, таких, как Черное море и известные фиорды Норвегии. Эти последние и сегодня поражают исключительно богатой жизнью в верхних слоях, в то время как придонные слои бедны кислородом и в больших количествах содержат сероводород. В связи с этим на грунте не живут пожиратели останков, которые могли бы уничтожать трупы морских животных и остатки растений, опускающиеся на дно. А так как в описываемых районах отсутствует естественная циркуляция, эти гнилостные, бедные кислородом слои расширяются, все больше отравляясь гниющими органическими веществами.

Все те места, где были найдены большие месторождения нефти, так или иначе связаны с сегодняшними или древними (ископаемыми) морями. Это относится и к тем месторождениям, которые расположены в современных внутренних территориях, и к тем, что лежат вблизи морских берегов.

Несмотря на то, что до сих пор далеко не исчерпаны запасы материковых месторождений нефти, проводятся исследования и в прибрежных районах. Однако разведчикам и эксплуатационникам, ищущим и добывающим нефть из месторождений, расположенных под морским дном на глубинах в сотни метров, приходится преодолевать огромные трудности.