Вселенная океана. Как устроена стихия, которая формирует нашу планету - Хелен Черски

моря служит якорь – олицетворение упорных (и зачастую тщетных) стараний человека не потерять почву под ногами и сохранить хотя бы какой-то контроль над капризами своей беспокойной телесной оболочки. Вода в океане, как известно, тоже находится в постоянном движении, недаром этот образ используется в качестве метафоры неудержимо текучих, изменчивых явлений. Казалось бы, за счет непрерывной циркуляции вода в океане должна хорошо перемешиваться – подобно тому, как вода в ванне быстро приобретает одинаковую температуру, достаточно сообщить ей небольшой импульс. Однако действительность решительно опровергает такое представление: океан, как мы уже отчасти убедились выше, есть затейливая мозаика вечно меняющихся свойств и ярких контрастов, хитросплетение которых и лежит в основе этой сложной планетарной машины. Грандиозные абиссальные равнины – одна вселенная, полярные моря – совершенно другая; но, соединяясь друг с другом, разнородные элементы складываются в целостную жидкую оболочку, окутывающую земной шар. Попробуем теперь более внимательно присмотреться к внутренним взаимосвязям, пронизывающим океаническую систему, и разобраться в том, как работает эта машина. Но прежде зададимся вопросом о том, почему океан вообще имеет какую-то анатомию, а не является всюду одинаковым. И начнем мы с истории о путешествиях черепахи. О выраженности различий

Головастая морская черепаха, в свете звезд выползающая из теплого океана на прибрежный песок, чтобы отложить яйца, – зрелище удивительное. Свой сокровенный ритуал черепахи проделывают уже как минимум 100 миллионов лет, причем всякий раз без подсказки возвращаются в те места гнездования, где вылупились сами (а также, соответственно, их матери и бабушки). Если не считать таких вот редких вылазок на сушу, жизнь этих искусных мореходов до сих пор в значительной степени покрыта тайной. А между тем живут логгерхеды 50–60 лет – срок вполне достаточный, чтобы накопился багаж интересных историй. Здесь и сейчас, когда панцирь черепахи поблескивает в рассеянном свете, мы имеем надежное свидетельство ее существования, но остальная часть ее биографии – сплошное белое пятно, неисчерпаемый набор вероятностей. В какой бы точке бескрайней океанской шири она ни оказалась, нам этого никогда не узнать. Никто не поведает нам о ее странствиях. Однако, на наше счастье, вместе с черепахой путешествует маленький безбилетный пассажир: он пристроился у левого края ее спинного щита и выполняет работу скрупулезного хрониста.

Морской желудь, если только он благополучно достиг зрелости, не знает ни забот, ни хлопот. Миновали бурные годы, когда усоногий дрейфовал в толще вод, несколько раз линял, спасался от хищников и придирчиво выбирал удобную поверхность, чтобы с комфортом провести остаток дней. В какой-то момент он обзавелся крепкой конической раковиной из шести известковых пластинок-лепестков. Через щелевидное отверстие в верхней части иногда высовываются его тонкие ножки: так, помахивая конечностями, он загоняет в свой домик частицы пищи. По мере взросления рачка росла и его известковая палатка: пластинки постепенно увеличивались в нижней части, и конус сам собой становился шире и выше. Собственно, этим широким основанием морской желудь и прикрепляется к подводному субстрату, когда настает пора оседлой жизни. Выбор поверхности – дело ответственное, потому что сменить место прописки уже не получится. Морской желудь вида Chelonibia testudinaria проявил в этом вопросе несвойственную другим усоногим лихость и рискнул прилепиться к живому существу. Природа, как известно, поощряет нестандартные ходы. Непрошеный попутчик сыт и доволен: надежно угнездившись на панцире головастой черепахи, он имеет доступ к любому лакомству, которое попадется по дороге, – в отличие от собратьев других видов, ему не приходится ждать, когда по милости океана к неподвижной подводной скале или камню прибьет что-нибудь съедобное. Черепахи во время миграции от мест кормежки к гнездовым пляжам проплывают тысячи километров, и всюду их сопровождают неотвязные усоногие пассажиры, которых можно назвать своеобразными регистраторами. Эта необычная функция морского желудя связана с особенностями роста его раковины: к нижней части известковых пластинок непрерывно добавляются все новые слои, которые несут отпечаток химического состава окружающих вод. Из самой черепахи летописец неважный: ее тело постоянно преобразуется, составляющие перемешиваются, и картина получается смазанной. Другое дело – атомы углерода и кислорода, извлекаемые из воды морским желудем. Они надежно откладываются в соответствующих частях пластинок[98], так что вся коническая раковина представляет собой в некотором роде дневник, в котором послойно фиксируются изменения внешних условий. Продолжительность жизни морского желудя составляет около двух лет, и за этот срок он успевает зарегистрировать информацию о температуре и солености всех морей, в которых побывала черепаха-хозяин. В 2019 году австралийские ученые провели любопытное исследование и выяснили, что с помощью «запротоколированных» усоногими данных можно установить, где именно по большей части кормилась та или иная черепаха. Правда, точность результата сильно зависит от того, насколько отличаются параметры воды в разных местах[99], но, как правило, степень вариации существенна, и «известковый след» получается вполне четким. Так, например, об этой конкретной черепахе мы знаем, что до прибытия на гнездовой пляж она некоторое время нагуливала жирок в прибрежной зоне близ речного стока, а затем путешествовала в открытом океане.

Морских черепах трудно назвать быстрыми пловцами: их скорость не превышает 2–3 километров в час. Но это не так уж мало, учитывая, какие расстояния они преодолевают, пересекая границы между резко отличающимися водными массами. Для черепахи не секрет, что соленая влага в разных точках планеты имеет свою специфику. Океаническая среда весьма неоднородна, причем дифференциация выражена достаточно отчетливо, чтобы отразиться на структуре раковины морского желудя и дать нам представление о маршруте передвижения черепахи. Но вместе с тем Мировой океан не разделен никакими физическими барьерами и образует единое связное целое. Так почему же он столь многолик? Как объяснить, что вода в нем не перемешивается, как похлебка в огромном котле?

К этой головоломке существует несколько подходов. Можно, например, вспомнить, что в океанической машине непрерывно идет энергообмен, неизбежно вызывающий разбалансировку системы; соответственно, океан не успевает достаточно быстро перестроиться и «догнать» самого себя. Но в интересах более наглядной картины правильнее будет рассмотреть две группы процессов: одни способствуют расхождению и обособлению; другие, наоборот, работают на сглаживание различий и достижение однородности. Взаимодействие этих противоположностей, собственно, и определяет характер океана в той или иной области и таким образом формирует его анатомию на локальном и глобальном уровне. Обратимся сначала к механизмам, направленным на разделение, и поговорим о том, как они могли повлиять на исход одной из главных битв Античности – переломного сражения, которое ознаменовало переход от республиканского Рима к эпохе империи.

Незримая десница Нептуна

Две тысячи лет назад соленые и теплые воды Средиземного моря изобиловали жизнью. У берегов резвились дельфины, приплывали в поисках укромного нерестилища