В Мировом океане зародилась жизнь. Растительность, возникшая в нем, обогатила
атмосферу кислородом и сделала ее пригодной для жизни животных. И поныне
деятельность растительных организмов в океане, разлагающих воду на водород
и кислород, — главный источник свободного кислорода в атмосфере.
Между океаном, атмосферой и сушей происходит непрерывный обмен веществ.
Океан — это прежде всего водохранилище планеты. Испаряющаяся с его поверхности
влага переносится ветрами на материки и, выпадая в виде осадков, орошает
землю, питает реки, подземные воды и горные ледники. Вместе с брызгами
во время штормов ветер подхватывает и выносит на сушу за год 300—400 млн.
т солей. В то же время с суши ежегодно речной сток выносит в океан в среднем
3,3 млн. т растворенных веществ; около половины этого количества осаждается
на дне океана.
Не умолкая, шумит и пенится морской прибой — это разрушаются у береговой
черты крутые ветровые волны.
Более 3 млрд. лет происходит эволюция организмов в океане. Они непрерывно
поглощают необходимые для жизни растворенные в воде вещества и газы, образуя
из них сложные органические соединения. В свою очередь, морские организмы
выделяют продукты обмена веществ и, перемещаясь в воде, порой на большие
расстояния, оставляют повсюду разнообразные следы своей жизнедеятельности,
а после отмирания превращаются в органические остатки. При соединении
их с растворенным в воде кислородом восстанавливаются первоначальные минеральные
соли. Так происходит как бы «самоудобрение» океана.
Морские животные и растения обладают удивительной способностью накапливать
в своем организме некоторые элементы: медь, цинк, ванадий, железо и многие
другие. В результате концентрация этих элементов в их тканях в сотни и
тысячи раз выше, чем в морской воде. Геохимическое значение этого явления
очень велико. Благодаря ему при отмирании организмов некоторые соли и
многие рассеянные и редкие химические элементы выпадают из круговорота.
Они опускаются на дно морей и океанов, где образуют мощные слои донных
осадков и частью переходят в состав минеральных соединений.
Химический состав осадков разнообразен. В основном они представляют собой
илы, образованные известковыми и кремнистыми скелетами и раковинами —
остатками организмов, населяющих толщу воды. Они устилают около половины
дна океана.
С начала палеозоя прошли миллионы лет, но солевой состав океана за это
время существенно не изменился. Между тем речные воды, ежегодно стекающие
в океан, продолжали приносить в него минеральные вещества, смытые с материков.
Правда, солей в речной воде в среднем в 35 раз меньше, чем в океанской,
и состав их иной: в речной воде только 5% хлоридов, сульфатов примерно
столько же, но карбонатов — 60%. За 500 млн. лет, прошедших с начала палеозоя,
соли, принесенные реками, могли бы значительно изменить химический режим
океана, в частности увеличить содержание в воде карбонатов. Этому препятствует
жизнедеятельность организмов. Они преобразуют карбонаты в свои раковины
и скелеты, изымая их из состава воды. Кроме того, из воды выпадают в осадок
различные плохо растворимые химические соединения — алюмосиликаты железа
(глаукониты), фосфориты и железо-марганцевые образования — конкреции;
последние большей частью лежат сверху на илах и покрывают до 10% площади
океанского дна. Все эти биохимические и химические процессы поддерживают
постоянный солевой состав воды.
При отливе обнажается широкая полоса отмелого берега. Отлив на Командорских
островах.
Следы геохимической деятельности океана встречаются повсюду и на суше.
Донные осадки древних океанов слагают меловые горы, из них же образовались
залежи мрамора, апатиты, фосфориты, отложения бромистых и хлористых солей
и т. д. Следует остановиться еще на содержании газов в морской воде.
Намытая волной песчаная рябь, обнаженная во время отлива.
Во всех природных водах в растворенном состоянии содержатся различные
газы, главным образом азот, кислород и углекислый газ. Количество газов,
которое способна растворить морская вода, зависит от ее солености, гидростатического
давления, но главным образом от температуры. Чем больше соленость и чем
выше температура, тем меньше газов может растворить морская вода, и наоборот.
Вид спорта на тихоокеанских островах: катание на гребне 6—8-метровой
прибойной волны.
Кислород, растворенный в океанской воде, двоякого происхождения: поглощенный
из воздуха и выделенный организмами при фотосинтезе. Кислород расходуется
на дыхание живых организмов и окисление органических остатков. Углекислый
газ, поступающий в воду из воздуха, используется растениями в процессе
фотосинтеза; он также выделяется при дыхании организмов и при окислении
отмерших организмов. За год на построение своих тканей растительный планктон
(мельчайшие растения) и бактерии извлекают из углекислого газа около 100
млрд. т углерода.
Траулер на ловле рыбы. Его сопровождают сотни чаек.
Таким образом, океан то «вдыхает», то «выдыхает» атмосферные газы. В
холодных областях планеты океан извлекает кислород из воздуха, а течения
переносят его в глубинные слои, без чего в них замерла бы всякая жизнь.
То же происходит и с углекислым газом. В полярных водах океан поглощает
его из воздуха, а в тропиках выделяет в атмосферу. В атмосфере содержится
в 60 раз меньше углекислого газа, чем в океане, который представляет собой
как бы его резервный склад.
Палуба траулера. Разгрузка ковша, которым вычерпывают улов из кошелькового
невода, поднятого к борту судна.
Итак, мы видим, что морская вода участвует во множестве химических и
биохимических преобразований веществ, которые находятся в ней в растворенном,
коллоидном и взвешенном виде, в свободном состоянии и в различных соединениях.
Гидросфера в целом служит средой и могучим транспортным средством в сложных
изменениях и перемещениях химических элементов, происходящих в биосфере
и литосфере.
Таким образом, Мировой океан — это древнейший «геохимический реактор»,
работающий на космическом топливе — тепловой и световой энергии Солнца
и неустанно на протяжении миллиардов лет преобразующий геохимический и
геологический лик нашей планеты.