Рыбы Подводный Дайвинг Подводное Плавание Синий
Изображение Rudy and Peter Skitterians с сайта Pixabay

ГЛАВА 7. СОСТАВ МОРСКОЙ ВОДЫ И ЕЕ СОЛЕНОСТЬ

§ 27. Газы в морской воде

В морской воде, кроме минеральных веществ, растворены азот,, кислород, углекислота, сероводород, аммиак, метан и другие газы. Содержание газов, растворенных в морской воде, крайне незначи­тельно и заметно изменяется во времени и в пространстве. Однако его достаточно для развития органической жизни и биохимических процессов.

Кислород

Кислород встречается в морской воде повсюду на различных глубинах. Он поступает в воду из атмосферы и в результате фотосентезической деятельности растений. Расходуется кислород путем отдачи в атмосферу при избытке его в поверхностных слоях воды, а также на дыхание морских организмов и окисление различных веществ. Под влиянием этих процессов количество кислорода в морской воде может меняться настолько сильно, что иногда она оказывается то перенасыщенной, то сильно недонасыщен­ной кислородом. По этой причине содержание кислорода в воде выражается двояко: в абсолютных величинах (мл/л) и в относительных (в процентах к количеству кислорода, насыщающего воду при данных солености и температуре ее и данном давлении воздуха).

Наиболее быстро обмениваются кислородом с воздухом поверх­ностные слои воды при волнении и притом тем быстрее, чем сильнее волнение. При штиле этот обмен замедляется.

Фотосинтез и кислород

Процесс фотосинтеза растений начинается с рассветом и пре­кращается с наступлением темноты. Интенсивность этого процесса зависит от степени освещения и уменьшается с глубиной. Поэтому наиболее энергично этот процесс происходит в поверхностных слоях (до 70 м — горизонта распространения сине-зеленых водорослей). Эти слои обычно богаче кислородом, причем максимум его находится нередко не на самой поверхности, а на некоторой глубине. Глубже 200 м света проникает в воду весьма мало, и раститель­ность здесь отсутствует, а следовательно, нет и поступления кислорода за счет фотосинтеза.

Ниже 200 м содержание кислорода с глубиной уменьшается, но при этом во всей толще — океана его достаточно для поддержания жизни.

В поверхностном, наиболее богатом кислородом (конвекцион­ном) слое воды (до 100—300 м) содержание его увеличивается от экватора к полюсам, несколько уменьшаясь в теплых течениях и возрастая в холодных. В среднем близ экватора в поверхностных слоях кислорода содержится 5 мл/л, на 60° ю. ш. — 6—7 мл/л, а на 50° с. ш.— даже более 8 мл/л. Поверхностные слои почти всюду насыщены, а вне тропического пояса даже перенасыщены кислородом.

С глубиной степень насыщенности кислородом сначала уменьшается в связи с расходованием его на окисление органических веществ, а глубже 1500 м вновь возрастает за счет горизонтального переноса. В- северных полярных областях на глубинах 1500—2000 м насыщенность кислородом достигает 88—97%, у экватора 30—40%, в южных полярных областях 60—70%. Такое распределение насы­щенности кислородом вод — океанов обусловливается, помимо деятельности растений и животных, глубинной циркуляцией водных масс.

В морях на содержание газов в воде большое влияние оказывают местные условия: интенсивность волнения и вертикального перемешивания, водообмен с соседними морями и океаном. Вот почему в некоторых морях создается совершенно своеобразное рас­пределение газов, отличное от океанического. В некоторых морях, водообмен которых с океаном затруднен, воды очень слабо венти­лируются и застаиваются. Примером может служить Черное море, где интенсивное вертикальное перемешивание распространяется до глубины 150—200 м. Даже зимой, когда поверхностные слои наиболее охлаждены и богаты кислородом, они не могут опускаться на большую глубину. По этой причине глубокие слои вод Черного моря лишены кислорода. В средней части он исчезает на глубине 150 м, у берегов — несколько глубже (около 200 м). Начиная с этих горизонтов в водах Черного моря появляется сероводород, содержание которого с глубиной увеличивается, достигая у дна 6 мл/л. В глубинных слоях Черного моря жизнь, кроме анаэробной- бактериальной, невозможна.

В Балтийском море, где верхний слой воды сильно опреснен, глубинные слои заполнены более соленой водой, поступающей из пролива Каттегат. Содержание кислорода с глубиной падает, но сероводород не образуется, так как перемешивание достаточно интенсивно.

В Азовском море в иловых грунтах происходит интенсивное образование сероводорода (H2S). Во время штормов воды моря пе­ремешиваются. В тихую же погоду, особенно в жаркую, при интенсивном образовании H2S в придонных слоях исчезает кислород, что приводит к массовой гибели рыб (явление замора).

Азот

Азот, растворенный в морской воде, находится почти в полном равновесии с азотом атмосферы. Содержание свободного азота в глубинных водах связано с образованием и распадом органического вещества и деятельностью бактерий. Растворенный в воде азот, особенно в прибрежных районах, усваивается особыми бактериями, перерабатывающими его в азотистые соединения, которые- затем поглощаются растениями. Большое значение для жизни растений и живых организмов, для биохимических процессов, протекающих в море, имеет азот в связанном виде, т. е. в виде нитратов— солей азотной кислоты (HNO3), нитритов — солей азотистой кислоты (HNO2) и солей аммония (NH4).

В морской воде растворено некоторое количество свободной и связанной углекислоты.

Двуокись углерода

Двуокись углерода СО2 присутствует в морской воде в малых количествах, причем меньшая часть ее падает на долю растворенного газа, большая же часть находится в воде в виде углекислых соединений. Углекислота попадает в воду в результате поглощения из воздуха, путем выделения организмами при дыхании и образуется при разложении органических веществ. Некоторое количество СО2 выделяется при вулканических извержениях. Расходуется углекислота путем отдачи в атмосферу при повышении температуры, часть — при фотосинтезе растениями. Если реакция морской воды немного щелочная, то часть СО2 связывается в нейтральные и кислые карбонаты СаСО3 и Са(НСО3)2, что вызывает новое поступление газа из воздуха.

Углекислота играет большую роль в биологических процессах, так как это единственный источник углерода, который использу­ется растениями для построения органического вещества.

Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973

Вас так же могут заинтересовать:

Состав морской воды

Водный и солевой баланс

Происхождение морской воды и ее солености