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

на полу, поднимать ее обычно нет смысла – все равно упадет. Правда, потом беглянки будут куролесить и шумно сталкиваться с соседями, как машинки на автодроме. Не прошло и минуты, как викторина направилась к противоположному борту, но теперь ее догоняли «Нескучные фанты». «Игры играют в игры, как мило», – промелькнуло в моем усталом мозгу. Волны сотрясают судно со всех сторон. Шалтай-Болтай, пожалуй, долго бы тут не продержался, и никто бы даже не попробовал его собрать. Полчаса спустя у моих ног припарковалась оксфордская «Астрономическая энциклопедия» в компании со стулом и маленькой гитарой. Пора в постель. А снаружи все буйствовал шторм. Мириады газообразных пассажиров врывались из атмосферы в океан, и им не было никакого дела до изнемогших наблюдателей на борту.

Странствия углерода

Мореходы из века в век вглядывались в грозное море, мучимые понятными тревогами: волновались, как пройдет плавание, вспоминали о доме и думали, смогут ли они хоть как-то есть и спать, когда суденышко начнет кидать, как тряпичную куклу. Но для океана каждый шторм – как глубокий вдох. Океанская ширь постоянно взаимодействует с атмосферой. Встретив на своем пути водную поверхность, молекулы газа могут на ней задержаться и кануть в пучину, а растворенный в океане газ, наоборот, может вступить в контакт с воздухом и улететь в атмосферу. При спокойном море этот процесс идет медленно, но едва подует свежий ветер, как дыхание океана учащается: во время шторма интенсивность газообмена выше, чем при штиле, раз в пятьдесят. И пусть наша североатлантическая экспедиция была не лишена некоторых неудобств[221], ни один из нас не жаловался, потому что знал: новые данные и наблюдения того стоят. Возможность непосредственно изучать процессы, происходящие в океане при столь сильном ветре, бесценна, причем именно в те периоды, когда ветер достигал ураганной силы, нам удалось получить самые любопытные результаты.

Обмен всегда протекает в обоих направлениях, но если концентрация газа по одну сторону границы выше, чем по другую, океан стремится выровнять это соотношение. Сегодня мы можем составить карты для всей акватории Мирового океана, показав, как океан в тех или иных широтах «вдыхает» и «выдыхает» – и где какой процесс доминирует. Так, в северной части Северной Атлантики океан поглощает из атмосферы заметно больше углекислого газа, чем отдает, а в теплых тропических водах картина обратная. Надо еще сказать, что дыхание океана подчинено сезонному циклу, связанному с колебаниями температуры и погодных условий, а также с динамикой поверхностных вод. Словом, циркуляция углеродных пассажиров между океаном и атмосферой происходит постоянно, но в каждом уголке земного шара имеет свою специфику.

Как мы уже убедились, атомы углерода в природе распределены неравномерно. Количество этого элемента на суше (в том числе в почвах и наземных растениях) составляет примерно 2000 гигатонн, а содержание в атмосфере оценивается в 875 гигатонн. Но суммарные запасы углерода в Мировом океане несравненно выше: порядка 37 700 гигатонн[222], то есть почти в пятьдесят раз больше, чем в атмосфере. Насколько велика вероятность, что значительная доля океанического углерода вернется в атмосферу? В краткосрочной перспективе этого можно не опасаться, поскольку океан, как мы помним, есть колоссальный многослойный механизм, в котором перемешивание крайне затруднено. Теплый, богатый светом поверхностный слой заключает в себе лишь 670 гигатонн углерода. Остальное сосредоточено в нижележащих холодных массах. Попав в глубинные слои, эти атомы во многих случаях становятся подводными пассажирами на сотни и даже тысячи лет и таким образом надолго утрачивают контакт с воздухом. А стало быть, влиять на концентрацию углерода в атмосфере – единственном резервуаре, который важен для регуляции земной температуры, – они не могут.

Итак, в силу определенных физических процессов углерод проникает в водную толщу. Важный вопрос: что приключается с ним потом? Разумеется, есть короткий цикл переработки, в ходе которого углерод поверхностного слоя поглощается морскими организмами, а затем выделяется в среду в результате их жизнедеятельности. Но это не единственный путь. Есть еще механизм транспортировки атомов углерода с поверхности на глубину. Механизм этот основан одновременно на физических и биологических процессах. Фактически мы с ним уже сталкивались: речь идет о летящих ко дну мельчайших частицах органического вещества. В совокупности они именуются «морским снегом». Существенный компонент этих хлопьев – фекалии зоопланктона, падающие из верхних слоев водной толщи. С точки зрения океанских пассажиров фекалии вообще можно считать своеобразным VIP-каналом, посредством которого можно обойти стандартные ограничения и ускоренным порядком прибыть в следующую точку маршрута.

«Цивилизованное» человечество экскременты не жалует. Недаром викторианский Лондон был готов заплатить огромные деньги лучшим инженерам того времени, чтобы они избавили город от этой напасти. Понятное дело, никому не хочется, чтобы нечистоты скапливались прямо возле дома, – не только из-за риска инфекционных заболеваний, но и потому, что куча никогда не перестанет расти[223]. И тем не менее к людям, которые занимались тяжелым физическим трудом по сбору и вывозу пахучего «сокровища» (золотарям-ассенизаторам в Британии, чистильщикам выгребных ям в Австралии, неприкасаемым в Индии), общество традиционно относилось с презрением. От носителей этих грязных профессий брезгливо отворачивались, а выполнять свою работу они могли только под покровом ночи. В океане, разумеется, не место подобным предрассудкам. Более того, в современной океанологии сбор экскрементов – вовсе не маргинальное занятие, а важнейший вид деятельности, позволяющий отслеживать странствия углерода в гидросфере. Ученые «фекального профиля» – авторитетные, уважаемые специалисты, энтузиасты своего дела, которые вносят неоценимый вклад в наше понимание биологической структуры океана. И поверьте, изучать фекалии еще и увлекательно само по себе. Специалисты по фекалиям

Профессор Стефани Хенсон – ведущий научный сотрудник Национального океанографического центра в британском Саутгемптоне. Мы сидим у нее в кабинете и обсуждаем «выделительное поведение» сальп. Эти существа широко распространены в морях по всему миру. У них студенистое полупрозрачное тельце длиной несколько сантиметров, напоминающее по форме бочонок. Обитают они в поверхностных водах океана и кормятся фитопланктоном. «Для животных такого размера испражнения у них просто гигантские, – говорит Стефани. – Солидные такие лепешки. А главное, утилизируются океаном они совсем не так, как мелкие фекальные шарики криля». Плотные фекальные комочки, выделяемые крилем, по мере их падения сквозь водную толщу попадают на обед к океанским «мусорщикам». Экскременты сальп – другое дело. Особым спросом они не пользуются, а потому имеют все шансы беспрепятственно достичь морского дна. Удивительно, что маленькие желеобразные сальпы вообще производят сколько-нибудь заметные выделения. Но речь сейчас не об этом. Степень привлекательности экскрементов для прожорливых водных обитателей – вот что важно, ведь продукты жизнедеятельности содержат не только питательные вещества, но и углерод. Если на