Рудольф Баландин - 100 великих географических открытий
В XIX веке немецкий географ А. Гумбольдт, английские моряки-исследователи Дж. Ренкелл и М. Мори приступили к сбору и систематизации сведений о течениях Мирового океана. Первую обобщенную карту составил М. Мори. С середины XIX века, согласно международному соглашению, была организована единая система наблюдений за движениями атмосферных и водных потоков в Мировом океане.
Наиболее основательную научную экспедицию с этими целями организовало Британское морское ведомство на корабле «Челленджер» (1872—1876). Отчет составил 50 объемистых томов. Один из ученых, проводивший эти работы Дж. Меррей, в начале XX века составил океанографическую сводку, в которой отметил все основные горизонтальные и вертикальные, холодные и теплые течения Мирового океана.
Подобные исследования имели не только теоретический интерес. Правда, окончилась эра парусников, непосредственно зависящих от воздушных и водных течений. Для навигационных целей уже, казалось бы, перестали иметь существенное значение прихотливые потоки морских вод. Однако в 1912 году прозвучало грозное предупреждение: гигантский пароход «Титаник» затонул, столкнувшись с плавучей ледяной горой — айсбергом, принесенным в эту область Атлантики морскими течениями.
Кроме того, выяснилось, что по границам теплых и холодных вод находятся наиболее богатые планктоном акватории с обилием рыб, птиц и морского зверя. А динамика этих потоков оказывает влияние на климат прибрежных территорий. Во второй половине XX века наиболее остро встал вопрос о загрязнении вод Мирового океана. И вновь в этой связи важное значение приобрели знания морских течений. Не исключено, что в ближайшем будущем с помощью этих течений будет осуществлена транспортировка айсбергов из арктических и антарктических акваторий к берегам тех стран, которые испытывают острый дефицит в пресной воде.
За последние десятилетия интерес к течениям мирового океана подстегивается глобальным потеплением климата Оно вызвано истреблением лесов и сжиганием горючих полезных ископаемых. В результате увеличивается содержание в атмосфере углекислого газа, который задерживает длинноволновое тепловое излучение земной поверхности, отражающей солнечные лучи, создавая так называемый парниковый эффект. Динамика океанических течений сказывается на движении и температуре воздушных масс, на климатических изменениях в конкретных регионах. Эта научная задача еще далека от своего решения.
Столь же важна, интересна и мало изучена проблема образования вихревых атмосферных потоков (тропических циклонов, тайфунов). Вполне возможно, что они связаны с динамикой океанических потоков.
Морские течения не имеют постоянных русел. Они не только «блуждают», смещаясь от года к году на сотни километров, но и разветвляются. Отдельные струи образуют огромные завихрения, которые могут вовсе отделяться от основного потока.
Кроме того, были открыты мощные движения вод Мирового океана, находящиеся на глубинах в десятки и сотни метров, а направленные противоположно поверхностным течениям. Они получили название противотечений. Обычно с ними связано интересное явление, получившее название апвеллинг (от англ. «ап» — вверх, «велл» — хлынуть) — подъем холодных вод с глубины.
Апвеллинг в небольших масштабах можно наблюдать в любом море, когда нагретые приповерхностные слои сгоняются устойчивым ветром, дующим с суши, а на их место поднимаются более холодные слои. Когда в этот процесс вовлекаются холодные течения и апвеллинг продолжается достаточно долго, это вызывает приток с глубины к поверхности кислорода (холодная вода насыщена больше, чем теплая) и питательных солей. Здесь активизируется жизнь и скапливается много промысловых рыб, а также тюленей и птиц, которые гнездятся на островах, прибрежных скалах.
Но как только апвеллинг ослабевает или холодное течение отклоняется в сторону открытого моря, начинается массовый мор рыбы и меняются погодные условия на прибрежных территориях. Так, холодное Перуанское течение, омывающее берега западной окраины Южной Америки, порой уступает место ответвлению теплого Экваториального течения (эта ветвь называется Эль-Ниньо).
Обычно оно не проникает южнее 1—3° ю.ш. Но в некоторые годы его теплые потоки внедряются далеко на юг, примерно на 10—13°. Тогда температура воздуха у берегов Эквадора и Перу повышается в среднем на 3—5°C. Теплый воздух с моря, насыщенный влагой, вызывает в предгорьях Анд сильные тропические ливни, наносящие урон сельскому хозяйству.
Уменьшение в морской воде содержания кислорода вызывает массовую гибель рыб, а за ними и птиц. Местное население лишается урожая, рыбы и доходов от добычи гуано — ценного удобрения из птичьего помета. От обилия гниющей рыбы вода насыщается сероводородом, который разрушает подводную часть судов и портовых сооружений.
До сих пор океанские течения таят, в себе немало загадок. Важное значение имеет познание взаимодействия общей циркуляции атмосферы и Мирового океана в связи с общим изменением климата на планете. Не менее важны более конкретные исследования динамики воздуха и воды в отдельных регионах. Нет еще полной ясности даже в том, какие силы, помимо ротационных (связанных с вращением Земли) и солнечной энергии вызывают глобальную динамику гидросферы.
Открытие океанских и воздушных течений Земли продолжается
МАТЕРИКИ — АЙСБЕРГИ ИЛИ АМЕБЫ?
Среди глобальных географических закономерностей одна с давних пор привлекает внимание исследователей. При взгляде на глобус видно, что западный и восточный берега Атлантического океана в общих чертах сходны между собой. В частности, восточное побережье Южной Америки почти в точности соответствует западному побережью Африки, как будто они некогда составляли единое целое и со временем «разъехались» в разные стороны.
Эту закономерность еще в 1668 году отметил в своей книге французский просвещенный монах Плассе. Он решил, что раскол некогда единого континента надвое и образование на месте разрыва Атлантического океана произошли в результате всемирного потопа и сопутствующих ему катастроф. Через два столетия эту идею, но уже с геологических позиций, высказал французский ученый Снидер, а основатель современной геологии Чарлз Лайель упомянул о гипотезе разрыва и перемещения материков, хотя и не придал ей большого значения.
В начале XX века вышли одно за другим три издания монографии немецкого геофизика Альфреда Вегенера «Происхождение материков и океанов» (третье издание 1922 года было переведено на русский язык). Это уже было обоснованием оригинальной научной теории, объясняющей целый ряд географических закономерностей. Вслед за итальянским ученым Ф. Сакко он пришел к заключению, что все материки некогда составляли единое целое, позже расколовшись на несколько частей (чем и объясняется их клиновидная форма). В отличие от своих предшественников, Вегенер привлек для обоснования своей теории обширный геологический и географический материал. Его идеи дополнил преимущественно с позиций палеографии замечательный русский естествоиспытатель Б.Л. Личков, друг В.И. Вернадского, в работе «Движение материков и климаты прошлого Земли» (1935).
Действительно, по данным палеонтологии и палеогеографии, Южная Америка, Африка, Индийский полуостров, Австралия и Антарктида более ста миллионов лет назад составляли единый континент. От него были, судя по всему, отделены Северная Америка и почти вся Евразия. Последствия такого разделения сказались, в частности, на растительном и животном мире этих регионов.
Кроме того, получала объяснение глобальная закономерность в расположении главнейших горных поясов, которые подчеркивают, вроде бы, направление перемещения материков: Анды и Кордильеры Америки, а также широтная полоса от Пиренеев через Кавказ и до Гималаев включительно, пересекающая южную часть Евразии. Хотя при всей привлекательности самой идеи оставалось совершенно непонятно, какие силы могли бы перемещать континенты. Кроме того, сходство очертаний берегов, скажем, Атлантического океана, еще не является свидетельством их обязательного раздвижения. Ведь и у Каспийского моря сходны западный и восточный берега, но ведь никто не считает, что оно возникло в результате разрыва земной коры.
После взлета популярности теории Вегенера настала пора скептического к ней отношения. Сам автор погиб в 1930 году в Гренландии, где он проводил геофизические исследования. В день своего пятидесятилетия он отправился в рискованный переход с базы в центре острова к западному побережью и пропал без вести.
Следующая волна популярности идеи перемещения гигантских частей земной коры и объяснения некоторых глобальных географических закономерностей пришлась на вторую половину XX века. В результате исследований рельефа и строения дна Мирового океана выяснилось, что оно представляет собой подобие двухслойной плиты, которая покоится на более пластичном, тектонически ослабленном слое астеносферы. Ее рассекают на части зоны так называемых рифтов — разломов земной коры, по которым нередко проходят вулканические извержения и где находятся сейсмически активные полосы.
