Книга: 100 великих тайн океана

Сероводородная бомба

Сероводородная бомба

Итак, события, приведшие к превращению Черного озера в море, развивались достаточно быстро. По-видимому, именно тогда и появился тот мощный слой сероводорода, который и поныне заполняет всю толщу вод Черного моря глубже 150–200 метров. Его основу как раз и составляют сгнившие остатки тех организмов, которые заселяли когда-то пресноводный бассейн.

Получается, что и впрямь – за все надо платить…

Наличие огромного количества сероводорода – одна из наиболее известных и, одновременно, необычных особенностей Черного моря. Но избыточный сероводород в его глубинах – всего лишь следствие того, что в черноморской воде на глубине ниже 200 метров абсолютно нет кислорода. Другими словами, в этих слоях не могут обитать ни животные, ни растения. Лишь выделяющие сероводород бактерии способны существовать в этих адских глубинах.

Какие же процессы привели к появлению сего черноморского феномена? Отвечая на этот вопрос, начать лучше с хорошо всем известного факта, что кислород может проникать в морскую воду из атмосферы. Кроме того, в верхних слоях океана он появляется в результате фотосинтетической деятельности водорослей.

Для того же, чтобы кислород попал в глубины, морская вода должна постоянно перемешиваться, то есть вертикально перемещаться. А происходит данный процесс чаще всего за счет и вертикальных течений. Так вот, в Черном море этот процесс происходит очень и очень медленно: нужны сотни лет, чтобы вода с поверхности достигла дна.

Дно Черного моря, конечно, не на глубине

Но почему, если в других морях подобное явление отсутствует? А причина заключается в уникальной морфологической структуре Черного моря!

Дело в том, что поверхностный слой черноморской воды – примерно 100-метровой толщины – имеет преимущественно речное происхождение. Глубины же моря заполнены более соленой – а значит и более тяжелой – водой из Мраморного моря. При этом концентрация солей в придонных слоях черноморской воды достигает 30 %.

Но и это еще не все уникальные особенности Черного моря, послужившие причиной появления в нем своеобразной «черной метки» – сероводорода.

Ученые выяснили, что с глубиной свойства черноморской воды изменяются не плавно, как в большинстве морей, а скачкообразно. Так, начиная с поверхности и до глубины 50—100 метров ее соленость меняется быстро – от 17 до 21 %, а уже далее – до самого дна – увеличивается равномерно. В соответствии же с соленостью меняется и плотность воды.

Такие же скачкообразные изменения характерны и для температурного режима Черного моря. Как известно, температура воды на поверхности водоема всегда определяется температурой воздуха. Данное правило не нарушается и в случае с Черным морем. Но вот от поверхности до глубины 50—100 метров температура, как и соленость, меняется очень быстро. А затем круглый год остается постоянной вплоть до самого дна и равняется +8–9 градусам.

Таким образом, черноморская вода четко разделяется на два слоя: поверхностный – опресненный, более легкий и близкий по температуре к воздуху, и глубинный – более соленый и тяжелый, имеющий постоянную температуру. А между этими двумя разнородными пластами находится третий, срединный слой воды толщиной от 50 до 100 метров. Называется он срединным или, если более точно, холодным пограничным слоем. Он всегда холоднее глубинных вод, ибо, охлаждаясь зимой до 5–6 градусов, не успевает за лето прогреться. Эта своего рода «граница» между двумя толщами черноморской воды и препятствует их перемешиванию.

Для лучшего понимания процессов, происходящих в Черном море, не лишне будет знать, что слой воды, в котором резко меняется ее температура, называется термоклином, слой быстрого изменения солености – галоклином, а слой изменения плотности воды – пикноклином. Все эти «клины» черноморской воды как раз и сосредоточены в области пограничного слоя.

Именно расслоение, или стратификация черноморской воды по солености, плотности и температуре, и лежит в основе сероводородного феномена данного водоема, поскольку препятствует вертикальному перемешиванию морских слоев и обогащению глубин моря кислородом. К тому же все живые организмы, населяющие верхний слой воды – планктон, кишечнополостные, рыбы, дельфины, водоросли, – дышат, а значит, активно потребляют кислород. Когда же живые организмы умирают, их останки становятся пищей для бактерий, которые для утилизации мертвого органического вещества тоже используют кислород.

И чем больше глубина, тем активнее происходят деструктивные процессы. В конце концов наступает момент, когда над процессами созидания планктонными водорослями живого вещества начинает преобладать их разрушение. И именно поэтому в более отдаленных от поверхности моря водах кислорода остается совсем мало. К примеру, на глубине ниже 100 метров, то есть там, куда не проникает свет и где не могут осуществляться фотосинтетические процессы, кислород уже не производится вовсе – только потребляется. А ниже 200 метров кислорода в черноморской воде нет вообще, и поэтому живут там только анаэробные бактерии, разлагающие останки живых организмов, погружающихся ко дну из верхнего слоя моря.

В результате всех вышеописанных процессов и образуется ядовитый сероводород. Источником же серы в них служат в основном серосодержащие аминокислоты белков. В меньшей степени – сульфаты морской воды, используемые некоторыми видами бактерий для окисления органики.

Таким образом, метаморфоза, превратившая несколько тысячелетий назад Черное озеро в Черное море, оказалась в определенной степени дефектной, ибо лишила огромный слой его гидросферы главного богатства – жизни.