Климат и его изменения обусловлены сложным взаимодействием атмосферы, океана, льдов, снежного покрова и биосферы. Чтобы уяснить «механику» этого процесса, нужны систематические измерения огромного количества параметров: температуры, влажности, облачности и т. д., нужны подробные сведения о явлениях, происходящих на всем земном шаре. Естественно, что без использования космической техники выдвигать столь гигантски сложную задачу было бы чистым пустозвонством.
Погода, ее зависимость от океана сейчас на первом месте и у тех, кто занят морским промысловым хозяйством. Динамика океанских вод — это не только перенос тепла, но и перемещение растворенных или взвешенных в них питательных веществ. И здесь сплошь да рядом специалисты сталкиваются с загадками. Вот некоторые из них.
Прибрежные воды Перу, Юго-Западной и Северо-Западной Африки, Калифорнии, составляющие лишь 0,3 процента площади всех океанов и морей, дают почти треть мирового улова. Значит, продуктивность у этих побережий в сто раз больше, чем средняя.
С другой стороны, огромные пространства открытого океана в тропиках, где много света и тепла, безжизненны почти так же, как африканские пустыни. Напротив, моря в холодных приполярных областях богаты рыбой, там обитают самые крупные животные планеты — киты.
Как разрешить эти парадоксы океана? Откуда взялись акватории-пустыни и почему так изобилуют жизнью акватории-оазисы?
Оказалось, все дело в особенностях того тонкого слоя океанских вод, этой жидкой почвы, в которой фотосинтез — удивительная реакция, создающая из солнечных лучей, воды и углекислого газа органическое вещество, — творит первичную продукцию океанов. В обычной почве, скажем, в степи, все отмершие растения остаются и удобряют ее. За многие тысячелетия степь накопила метровые слои чернозема. В океане отмершие растения тонут, унося с собой на дно элементы, дающие жизнь. В итоге поверхностный слой скудеет с каждым урожаем. Неудивительно, что промысел основных видов рыб в традиционных районах лова близок или уже достиг предела допустимого.
Поисками новых районов рыбного промысла вот уже несколько лет заняты и космонавты. С борта орбитальных станций они ведут вполне регулярную промысловую разведку. Например, космонавты Л. Попов и В. Рюмин за свой 185-суточный полет по орбите около 200 раз передавали рыбакам координаты районов океана, богатых рыбой. Министерство рыбной промышленности в тесном сотрудничестве с экипажами станции «Салют-6» успешно осуществляют сейчас специальную программу. Цель ее — выяснить характерные признаки, которыми обладают, так сказать, «плодородные» участки океана. На обычной цветной пленке голубой цвет воды означает отсутствие хлорофилла и, следовательно, малую пищевую ценность района. Чем зеленее становится океан, тем больше его потенциальная продуктивность. Космонавты с орбиты вполне отчетливо это различают. Но вот где искать подобные поля?
Изучение состава и движения вод показало, что в океане не так уж редки вертикальные токи воды, которые выносят на дневной свет, сюда, где идет фотосинтез, необходимые для этого минеральные соли. Помните те самые огромные океанские вихри-циклоны? Они оттягивают воду из центра к периферии, поднимая тем самым глубинные слои. Наблюдениями установлено, что в высоких широтах бродят целые хороводы таких вихрей. А в экваториальном поясе, наоборот, преобладают вихри-антициклоны. Они сгоняют воду к центру, отчего поверхностные слои уходят в пучину, ко дну, лишая океан животворной силы.
Воды вздымаются из глубин и в тех местах, где поверхность океана оказывается опущенной по сравнению со средним уровнем. Так возникает своеобразная долина. Обычно это происходит, когда какое-либо течение раздваивается. Или если воду постоянно сдувает в одном направлении неутомимый пассат. Именно такое происходит у берегов Перу, Северо- и Юго-Западной Африки.
Во все эти места, где океан поддерживает свое плодородие, и спешат промысловые суда — за рыбой, моллюсками. Спешат, получив радиограмму из космоса. Так изучение динамики океанских вод дает нам не только объяснение природы нашей планеты, но и приносит практические знания — где искать стада рыб.
Беззащитный исполин
В одной из своих элегий народный поэт Дагестана Р. Гамзатов написал:
Космонавты мои, вам с орбиты,Там, где высь, словно порох, черна,Как озерные глуби, открытыОкеаны до самого дна.
Поэтический образ не так уж далек от реальности. Действительно, взгляд с орбиты вполне свободно достигает морского дна на мелководье, а порой, как уже говорилось, приобретает и загадочную «сверхпроницаемость». Наблюдения космонавтов, космическая фотосъемка прибрежных районов — так называемого континентального шельфа — стала чрезвычайно актуальной и важной. Ведь именно в последние годы геологи практического направления, те, кто ищет полезные ископаемые, взялись за освоение океанских запасов минерального сырья. Океан и здесь преподнес немало сюрпризов.
Начнем с наиболее «злободневных» ископаемых — нефти и газа. Уже сейчас, когда разведка только разворачивается, определено, что запасы «черного» и «голубого золота», хранящиеся в шельфе, вдвое превышают объемы материковых месторождений. Прибрежное мелководье осваивается так стремительно, что в наши дни из каждых пяти тонн нефти, поднятых из недр, одна добыта из-под воды. Океанская нефть уже в 1975 году приносила такой же доход, что и весь мировой морокой транспорт.
У геологов почти не осталось сомнений, что шельфы содержат все разновидности руд, известные по материковым залежам. Ведь по своей природе шельф — тот же материк, лишь временно покрытый водой. Это особенно ясно видно с орбиты, стоит лишь посмотреть на космические снимки.
В сентябре 1973 года космонавты В. Лазарев и О. Макаров с борта корабля «Союз-12» впервые сфотографировали мелководные и прибрежные зоны Каспийского и Средиземного морей с помощью специальной так называемой многозональной камеры с шестью объективами. Через каждый объектив на особых пленках одновременно запечатлевалось изображение земной поверхности в разных диапазонах видимого и инфракрасного спектров. Сопоставляя особенности всех шести кадров одного изображения, специалисты Института космических исследований АН СССР сумели определить рельеф морского дна, зоны распространения водорослей, степень загрязнения моря на различных глубинах. Таким же образом, но с использованием более совершенных фотосистем и средств анализа снимков сейчас планомерно исследуются из космоса шельфовые зоны Черного, Азовского, Каспийского, Аральского и Охотского морей. Теперь в руках геологов, отправляющихся на поиски подводных месторождений, имеются подробные карты мелководий, на которых нанесены ложбины и впадины, конусы речных выносов, подводная растительность, наконец, указаны наиболее вероятные районы находок.
Океан достаточно велик, чтобы из космоса мы увидели нашу планету голубой. От ударов его волн сотрясаются континенты — это чувствуют сейсмографы. Но океан беззащитен, как дитя, если оставить его один на один с отходами цивилизации.
Участники одной из океанографических экспедиций, работавшей в пустынном районе Тихого океана, вдали от берегов и морских путей, рассказывали, что они поминутно натыкались в воде на предметы отнюдь не морского происхождения. Взялись их считать. За восемь часов наблюдения им попались на глаза 53 пластмассовые банки и коробки. По оценке американских океанологов сейчас только в северной части Тихого океана плавает несколько миллионов пустых бутылок. А сколько же в океане всякого другого мусора!
Но и это все лишь мелочи. Главную опасность для жизни голубого исполина представляют промышленные отходы и нефть. Десятки, сотни тысяч тонн черной маслянистой жидкости вытекает в океан из чрева распоротых скалами супертанкеров, вырывается из шельфовых скважин. Еще больше нефти разливают по водной поверхности корабли и порты в совершенно, так сказать, «нормальных» условиях. Всего за год, как считают теперь, в океан попадает 5–6 миллионов тонн нефти, которая способна затянуть тонкой пленкой половину Атлантики и Ледовитого океана!
Многокилометровые радужные пятна, плывущие по океану, замечают сегодня не только морские путешественники. Они все чаще видны из космоса даже невооруженным глазом. Нефтяные загрязнения — враг номер один всей океанской жизни, потому что они губительны для зоопланктона и части микроводорослей. А они, как мы знаем, начало всех биологических цепей в подводном царстве. Молодняк всех видов морских организмов несет невосполнимый ущерб от соседства с «черным золотом».
Но это еще не все. Повсюду, где плавает нефтяная пленка, она сглаживает ту мелкую рябь, которая обычно исчезает с поверхности лишь в самый полный штиль. Кого, спрашивается, должна беспокоить судьба столь ничтожного волнения воды, способного воздействовать разве что на поплавок удочки?
