Структура водных слоев Черного моря

Дно Черного моря от прибоя и до глубины 120-200 метров представляет собой, за небольшим исключением, пологий склон. Это так называемый шельф. Мы все ныряем в самой мелководной части шельфа, где имеются скалы и песок. Глубже на дне шельфа залегает ил.

Шельф обрывается в районе Кавказа сравнительно крутым уступом в 2.5-10 километрах от берега, редко дальше. Нижняя часть уступа погружена на 500 метров. Уступ почти лишен наносов - они скапливаются у его подножия в виде широкого шлейфа – и представляет собой как бы стену, сильно изрезанную подводными каньонами, обычно располагающимися против крупных рек.

Такие уступы наблюдаются не только в Черном море, но и вокруг всех материков и большинства островов. Их глубины незначительно отличаются друг от друга, что дало основание думать о повышении уровня Мирового океана в последнее геологическое время.

Геологи и океанологи связывают это явление с таянием ледника Европы в четвертичном периоде. Объем льда ледника по самым минимальным подсчетам был достаточен, чтобы после таяния повысить уровень океанов на 75-100 метров. Если бы, например, растаял ледниковый покров Антарктиды, уровень океанов повысился бы на 60 метров.

Одновременно с повышением уровня океанов, вероятно, происходило опускание берегов вокруг Черноморской котловины, заполнявшейся ледниковой водой и водой рек. (Вода Черного моря в древние эпохи была в основном опресненной и лишь временами несколько осолонялась) Продолжение долин рек на дне моря (подводные каньоны) до глубины 500 метров подтверждают это предположение.

За уступом, с глубины 500 метров, дно становится пологим и углубляется в сторону моря постепенно. Это абиссальная, т.е. глубоководная область покрыта слоем илов различной древности.

На глубине около 2 километров, примерно параллельно кавказскому берегу, под дном Черного моря заканчивается материковый склон – многокилометровая толща гранитной оболочки земной коры. Далее материковый склон переходит в более тонкую базальтовую оболочку, выстилающую дно океанов и потому названную корой океанического типа.

Еще в древности мореплаватели, бороздившие воды Черного моря, удивлялись, почему поднятый с больших глубин металлический якорь всегда оказывался покрытым черным налетом. Удивлялись, но объяснить это явление не могли.

В 1890 году глубоководная экспедиция русского гидрографа И.Б. Шлиндера проводила в Черном море промеры и изучение морских глубин. Экспедиция установила, что с глубины 100-200 метров и до самого дна водная толща Черного моря насыщена сероводородом. Стало понятным, почему якоря из металла чернели. Попав в сероводородную среду, они покрывались пленкой сульфида железа.

Одно время считали, что Черное море в этом отношении является единственным. Но теперь сероводородное заражение установлено в котловинах Каспийского моря и в восточной части Аравийского – близ восточной оконечности одноименного с ним полуострова. Ряд ученых предполагают, что сероводородное заражение глубоких котловин морских бассейнов в прошлые геологические эпохи было более широко распространено.

Глубина верхней границы сероводородного заражения Черного моря неравномерна. В срединной части моря она составляет 80-100 метров, у берегов Кавказа- 200, Крыма- 150 метров. Таким образом, поверхность этого раздела имеет выпуклую форму. Вниз же сероводород насыщает воду до самой большой глубины, т.е. 2245 метров.

Сероводородная зона Черного моря необитаема. В такой, лишенной кислорода, воде не могут жить организмы, кроме некоторых бактерий. Жизнедеятельность этих бактерий основана на усвоении неорганических соединений серы, железа и других элементов, поэтому их именуют серобактериями, железобактериями и так далее – в зависимости от того, чем они питаются.

Толща воды Черного моря подразделяется на три слоя: верхний, средний и нижний - сероводородный.

Верхний слой до глубины 40-60 метров, подвержен сезонным колебаниям температуры у поверхности: от 7 градусов Цельсия зимой до 24 летом, а у берегов Кавказа до 29-30 градусов (летом 2010 г. вода у берегов Евпатории прогревалась до температуры свыше 30 градусов Цельсия - Б.М.). С глубиной колебания температуры воды уменьшаются. На глубине 40 метров температура меняется от 8 градусов зимой до 11 летом. Этот слой воды имеет более низкую соленость, чем лежащий ниже.

Средний слой простирается от глубины 40-60 до 100-150 метров. Здесь царит постоянный холод. На наш взгляд, разумеется. Для некоторых рыб температура воды этого слоя как раз подходящая – 6-8 градусов круглый год. Интересно, что самая низкая температура воды наблюдается в середине среднего слоя. Кислорода здесь вполовину меньше, чем в приповерхностной части моря. Глубже вода несколько теплее – до 9 градусов – и такой остается и в слое сероводородном.

Почему же температура воды понижается с глубиной неравномерно и даже несколько повышается в нижней части среднего слоя.

Дело в том, что на глубине 100 метров в Черном море находится раздел вод: вышележащих менее соленых, разбавляемых дождями, реками, и глубоких более тяжелых соленых, поступающих сюда через проливы Дарданеллы и Босфор из Средиземного моря. Вертикальная циркуляция воды с разной температурой происходит лишь в пределах верхнего слоя, так как менее соленая вода, даже самая плотная холодная, все же легче соленой. Вот она и скопляется в виде холодной прослойки выше соленого слоя воды. На глубине около 100 метров интенсивного перемешивания не происходит, и граница верхнего и среднего слоя относительно резкая и легко обнаруживается анализами воды с разных глубин или измерениями температуры.

Таким образом, зимой холодная вода погружается до соленой водной толщи, вытесняя нагретую за лето до 9.5 градуса воду вверх, образуя погребной холод, пока летом не прогреется до тех же 9.5 градусов и не вытиснится, в свою очередь, опять более холодной водой.

Таким образом, Черное море представляет собой как бы двухэтажное здание с насыщенным сероводородом подвалом, куда опускаются морские организмы при отмирании.

Верхний этаж этого здания, теплый в летнее время и холодный зимой, летом заселяется рыбами из Средиземного моря.

Нижний этаж постоянно заселен холодолюбивыми рыбами – так называемыми бореально-атлантическими формами. Зимой, когда температура слоев уравнивается, холодолюбивые рыбы заселяют и верхний этаж.

Холодолюбивые рыбы являются своего рода хозяевами Черного моря.

Во-первых, потому, что обитают в нем круглый год, во-вторых, потому, что раньше его заселили, прибыв из Атлантического океана в конце третичной - начале четвертичной эпохи, после прорыва вод из Средиземного моря через пролив Дарданеллы и Босфор.

Это произошло в ледниковый период, когда водные толщи Черного и Средиземного морей были достаточно охлаждены и привлекли северные виды рыб Атлантического океана. Позже, в период послеледникового потепления, из них в Черном море осталось лишь восемь видов. Зато затем через проливы произошло массовое вселение теплолюбивых рыб.

Из североатлантических видов постоянно живут в Черном море шпрот, лосось, камбала-глосса, мерланка, катран, морская лисица, трехиглая колюшка и угорь, причем первые четыре вида стали местными, черноморскими, восьмой же член этого древнего рыбьего сообщества, угорь, в Черном море бывает лишь мимоходом, по пути между местными реками и безднами Атлантического океана.