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

скрытом от наших глаз в недрах Датского пролива. Поблизости от него есть и более мелкие «провалы», своего рода сливные отверстия океанской ванны, которые медленно засасывают поверхностные массы на глубину. Стекая в эти воронки, вода неизбежно несет с собой все растворенные в ней газы и примеси – отпечаток химического состава соприкасавшейся с ней атмосферы, – и в том числе злосчастные ХФУ. Когда арктические массы переваливают через порог Датского пролива и уходят на юг, вместе с ними в придонную Атлантику попадают и результаты их последнего газообмена с атмосферой. Как известно, на протяжении десятилетий концентрация ХФУ в атмосфере продолжала неуклонно расти. А значит, каждая очередная партия воды, покидавшая поверхность океана, получала строго определенный ХФУ-след, год от года все более выраженный.

Эти закономерности позволили ученым составить карты возраста воды, в разное время перекочевавшей в североатлантический бассейн. Поскольку маршрут водных масс неизменен, существует возможность отследить их динамику. Скатившись по склону в Датском проливе, «помеченный» ХФУ подводный каскад пробирается дальше на юг. Немаловажно, что в природе источников ХФУ нет. Вещества эти сугубо антропогенного происхождения – они выделяются нашими холодильниками, аэрозольными баллончиками, огнетушителями. Кроме того, как уже было сказано, ХФУ инертны, то есть, попав в воду, не вступают в химические реакции, а просто накапливаются там в незначительных концентрациях. Итак, содержащий ХФУ поток уходит в глубокое «подполье» и устремляется на юг, получая некоторый разгон в западной части Атлантического океана. Этажом выше течет (в противоположном направлении) Гольфстрим. Средняя скорость нашего глубоководного потока – около 1 сантиметра в секунду, или порядка километра в сутки. Движется он, как видим, небыстро, ведь в нижних слоях водной толщи ход океанической машины замедлен. Вода, которая сорок лет назад «занырнула» у берегов Гренландии, находится сегодня всего лишь в районе Бразилии, то есть в каких-то 10 тысячах километрах к югу от своего старта. Ей предстоит еще долгое плавание, и по ходу круиза «маячки» в виде молекул ХФУ будут сообщать ученым ценную информацию о горизонтальных перемещениях водных масс.

Такого рода фреоновый след – явление временное. Теперь, когда люди наконец взялись за ум и концентрация ХФУ в атмосфере стала снижаться, этот метод мониторинга водных масс постепенно начинает терять свою актуальность. Десятилетиями все было иначе. Человечество без устали накачивало атмосферу очень специфическими веществами, которые, попав в воду и въевшись в часть океанической ткани, оказались заперты в морской бездне, – а значит, за счет этой недоброй химической памяти мы сможем еще какое-то время отслеживать путешествие «помеченных» водных масс по земному шару. В придонных слоях колёса океанической машины вращаются далеко не так быстро, как на поверхности, и пройдет еще, быть может, не одна сотня лет, прежде чем странствующие в пучине потоки вынырнут обратно на воздух. Вода, которая скатилась через Датский пролив и продолжила свой путь в глубинах Северной Атлантики, тут же становится неотъемлемой частью глобальной «опрокидывающей» циркуляции – системы океанических течений, регулируемой ветром и перепадами плотности. Все, что проникает в эти придонные слои, надолго теряет связь с поверхностью (и с человеком), пока наконец не найдет дорогу назад. Упомянутая система течений, носящая название термохалинной циркуляции[107], непрерывно переносит теплые поверхностные воды от экватора к полюсам, а холодные глубинные – в обратном направлении.

Горизонтальные перемещения колоссальных водных масс, неторопливо совершающих свой путь на разных глубинах, растянуты на многие сотни лет и служат своеобразным фундаментом океанической машины. Основная схема выглядит таким образом. Холодные глубинные потоки из Северной Атлантики достигают Южного океана, обходят вокруг Антарктиды и затем вторгаются в бассейны Индийского и Тихого океанов, попутно смешиваясь с их нагретыми водами и поднимаясь обратно к поверхности. Соответственно, формируется медленная циркуляция, связывающая воедино весь Мировой океан[108]. Покинувшие поверхность водные массы более не контактируют с атмосферой и миром людей. С величественным спокойствием следуют они своим придонным курсом до тех пор, пока много веков спустя не «всплывут» обратно и не встретятся опять со средой, преобразованной человеком. Гигантский океанический конвейер играет ключевую роль в переносе тепла по планете, а потому его скорость и структурные особенности оказывают существенное влияние на климат Земли. Так уж вышло, что отслеживать и анализировать эту циркуляцию нам помогает не что иное, как концентрация ХФУ в океанских водах[109], – крохотный плюс на фоне огромного жирного минуса, которым обернулись для человечества замечательные идеи Томаса Миджли.

Сам Миджли так никогда и не узнал о страшных последствиях своих открытий, но судьба позаботилась об эффектном воздаянии. В 1940 году химик заболел полиомиелитом[110] и почти лишился возможности самостоятельно двигаться. Не утратив, однако, фантазии, он сконструировал хитроумную систему блоков и тросов, чтобы без посторонней помощи выбираться из постели и садиться в инвалидное кресло, – а четыре года спустя запутался в своем собственном механизме и был им задушен. Так что за внедрение по крайней мере одной непроверенной технологии он все-таки поплатился.

Тирания гравитации

Итак, картину анатомии Мирового океана мы в общих чертах выстроили. Основной вывод заключается в том, что океан слишком велик и поэтому его перемешивание сильно затруднено. Или, если сформулировать более точно, все дело в отсутствии механизмов, которые могли бы сообщить этим гигантским массам достаточный импульс и сделать среду однородной на всем пространстве. Соответственно, в разных частях океана вода характеризуется разными показателями и имеет разный профиль температуры и солености. Наиболее динамично океан меняется в верхнем слое; когда же водная масса покидает поверхность, то «уносит с собой» и долго сохраняет все свои специфические черты. Это, впрочем, не значит, что в недрах океана невозможны большие события. Да, сама вода измениться не может, но в пучину время от времени наведываются посетители. Правда, волею гравитации следуют они всегда исключительно в одном направлении: сверху вниз.

Потерпевший крушение корабль – пожалуй, самое крупное и самое тяжелое тело, какое только может проделать путь с поверхности океана до самых глубин. Могучий стальной артефакт погружается в бездну несоизмеримо быстрее, чем любой природный объект. Он сразу идет ко дну и без особых помех прибывает в финальную точку. И тем не менее плотная соленая жидкость обычно корректирует траекторию любой попавшей в нее вещи. Водная толща хотя и расступается, принимая предмет в свое лоно, но при этом оказывает на него ощутимое воздействие, в результате чего спуск замедляется или отклоняется от строгой вертикали. Чем предмет меньше, тем сильнее влияет океан на характер его падения. Таким образом, за счет комбинации силы тяжести и высокой плотности глубинных вод океан осуществляет своеобразную сортировку всех своих «трофеев», – и избежать этого процесса не