Течения на поверхности Черного моря

 

Если посмотреть на карту течений (рис.7), то на ней видно циклоническое течение, опоясывающее все море вблизи берегов. Внутри этого кольца прослеживаются циклонические круговороты со скоростями течений до 10 см/с в центральных и до 25 см/с в периферийных областях. Между круговоротами наблюдается устойчивое течение от Синопа к Кавказскому побережью со скоростью до 45 см/с.

На более глубоких горизонтах (150-500 м) циркуляция, в общем сходна с поверхностной. Большие скорости течений здесь наблюдаются в Прибосфорском, Сухумском районах и у м. Сарыч. Наибольшие средние

скорости течений отмечены на горизонте 150 м. В слое 700-1600 м направления течений обычно согласуются с направлениями в вышележащих горизонтах. Лишь в Прибосфорском районе глубинные течения следуют рельефу дна. Их скорость равна 6-7 см/с [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Измерения придонных скоростей в районах моря показали, что их скорости уменьшаются с удалением от материкового склона, а толщина подвижного придонного слоя увеличивается от 2,5-3,0 до 5,0 м соответственно на расстоянии 20 и 100 км от берега [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин “Моря СССР” М. 1982].

Скорости придонных течений могут достигать 300 см/с (разрез м. Бафра - Сочи), что объясняются (Пыркин и др., 1968) плотностной стратификацией вод у дна. Следовательно, горизонтальная циркуляция в Черном море хорошо заметна от поверхности до дна.

Вертикальные движения вод в нем напротив выражены слабо в связи с их переслоенностью по плотности. Оценки скоростей вертикальных токов в зависимости от интенсивности квазистационарных вихрей показали, что в зонах сильных вихрей скорость равна 5 · 10⁻³ см/с, а в зонах слабых вихрей - 1,5 · 10⁻⁴ см/с [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин “Моря СССР” М. 1982]. В условиях Черного моря зоны вергенции выражены слабо. Их признаки проявляются в смежных районах циклонических круговоротов, где происходит схождение или расхождение течений.

Своеобразными фронтальными зонами служат области соприкосновения речных и морских вод. Видимую границу между ними создает различие в цвете каждой из этих вод. Наиболее яркие фронтальные зоны наблюдаются в северо-западной части моря и у Кавказских берегов, где сосредоточен значительный речной сток.

В соответствии с очертаниями моря, типовыми полями ветра над ним сильное волнение наиболее часто развивается в северо-западной, северо-восточной и центральной частях моря. В зависимости от скорости ветра и длины разгона в море преобладают волны высотой 1-3 м. В открытых районах максимальные высоты волн обеспеченностью 5% достигают 11 м, а при очень сильных штормах они могут и превышать эту величину [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Юго-запад и юго-восток моря - самые спокойные районы, где сильное волнение наблюдается редко и волны высотой более 3 м почти не образуются. Прибрежной зоне свойственны волны мелкого моря.

Уровень моря претерпевает сезонные колебания. Обычно более высокое стояние уровня наблюдается в мае-июле, а его понижение - в октябре-ноябре, а в некоторых местах в январе-феврале. Разность между летним и зимним положениями уровня равна 30-40 см [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Эти колебания создаются в основном за счет неодинакового от сезона к сезону поступления речных вод в море, поэтому они наиболее отчетливо выражены в районах влияния материкового стока.

Значительные по величине непериодические изменения уровня вызывают сгоны и нагоны, появление которых связано с определенным развитием атмосферных процессов в пределах естественного синоптического периода, продолжительностью обычно 4-8 сут. Сгонно-нагонные колебания уровня неодинаковы в разных районах моря и в разные сезоны. На западе наибольшие нагоны вызывают северо-восточные и восточно-северо-восточные ветры, а на северо-западе - юго-восточные. К наиболее сильным сгонам на западе и северо-западе приводит действие западно-северо-западных и северо-западных ветров. У Кавказских берегов ветры одних и тех же направлений могут вызывать либо сгонные понижения, либо нагонные повышения уровня в зависимости от местных особенностей побережья.

Наибольшие по величине сгонно-нагонные колебания уровня (более 30 см) наблюдаются в октябре-феврале в западном и северо-западном районах моря. В колебаниях уровня Черного моря заметно выражены сейши с периодами от нескольких минут до 1-2 ч и с амплитудами обычно до 40-50 см и несколько больше. Сейши малых (2-3 мин) периодов и амплитуд образуются в основном при волнении в открытом море и при трансформации крупных волн в прибрежной зоне. Сейши со значительными периодами и амплитудами возникают при резких колебаниях атмосферного давления и при прохождении циклонов.

Среди рассмотренных разновидностей колебаний уровня для Черного моря наиболее существенны сгонно-нагонные. Пространства Черного моря, за небольшим исключением, всегда свободны ого льда. Лишь в отдельные годы в северо-западной части прибрежные воды покрываются льдом. В особо суровые зимы льды вдоль западного берега могут распространяться до Босфора, а в мягкие зимы замерзают только лиманы и некоторые бухточки. Обычно льдообразование начинается в середине декабря. В течение зимы ледяной покров неустойчив. В зависимости от погоды происходит то вскрытие, то замерзание прибрежной зоны моря. Толщина льда достигает 14-15 см, а в суровые зимы у Одессы образуются льды толщиной до 50-55 см. Вскрытие начинается в конце февраля - начале марта. К концу марта льды повсеместно полностью исчезают.

Гидрохимические условия

 

По гидрохимическим условиям, особенно в отношении растворенных в воде газов, Черное море весьма своеобразно. Одна из основных присущих только ему особенностей - отсутствие кислорода от горизонтов примерно 170-180 м и до дна. Его другая специфическая черта - наличие ядовитого сероводорода, распространенного во всей толще воды от нижней границы кислородного слоя (около 170-180 м) до самого дна [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

В поверхностных и нижележащих, до горизонтов 125-150 м, водах кислород присутствует всегда и повсюду в море. Его содержание изменяется не столько в пространстве, сколько по вертикали. Верхний, 50-метровый слой воды характеризуется высоким, близким к насыщению, содержанием кислорода по всей акватории Черного моря. Глубже концентрация этого газа резко уменьшается, на горизонтах 150-180 м он присутствует в очень малых количествах, а ниже практически не встречается, поэтому для кислородных условий Черного моря наиболее показателен верхний слой толщиной 50 м [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Его содержание и распределение здесь определяется температурой и циркуляцией вод и в значительной мере фотосинтезом, который обогащает этот слой кислородом. В связи с этим в теплое время года на некоторых горизонтах содержание кислорода достигает наибольших годовых величин - до 9 мл/л и более [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Концентрация и распределение кислорода по вертикали в верхнем слое подвержены сезонным изменениям. Зимой под влиянием вертикальной циркуляции содержание кислорода почти одинаково по величине (примерно 7 мл/л), как по акватории, так и по глубине до горизонта 50 м в центральных и до 100 м в прибрежных районах.

Четко выраженной границы между кислородным и сероводородным слоями в море не существует. Она размыта и прослеживается в виде переходной зоны, где оба газа присутствуют одновременно в наибольших количествах. Ее верхняя и нижняя границы местами несколько поднимаются, местами опускаются в зависимости от развития и сезонной изменчивости динамических процессов и перемешивания водных слоев. В сероводородной зоне Черного моря содержание этого газа увеличивается от 0,15 мг/л на горизонте 150 м до 8,0-10,0 мг/л на горизонте 1500 м, а глубже оно почти стабилизируется [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Пока еще нет единого общепризнанного объяснения происхождения сероводорода в Черном море. Считают, например, что он образовался в результате разложения пресноводных животных, погибших при проникновении соленых средиземноморских вод во время образования Босфора и Дарданелл (Эгейская катастрофа).

В.И. Беляев (1974), Т.А. Айзатулин, Б.А. Скопинцев (1974), исследовав баланс сероводорода в зоне его сосуществования с кислородом, пришли к выводу, что сероводородное заражение Черного моря обусловлено установившимся равновесным круговоротом соединений серы, а не застоем глубинных вод моря.

Черное море богато биогенными веществами. Содержание и распределение нитритов и нитратов изменяется в широких пределах в зависимости от использования их фитопланктоном. В осенне-зимнее время концентрация этих веществ наибольшая и в верхнем слое, на горизонтах 50-75 м может достигать 15 мкг/л [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин 1982].

Летом они встречаются только в зонах влияния речного стока.

Для моря характерно относительно высокое по сравнению с другими морями содержание фосфатов, особенно в глубинных водах. Наибольшее количество этих веществ в верхнем слое толщиной до 50-100 м наблюдается в январе-феврале, когда происходит интенсивное перемешивание вод и фосфаты поступают сюда из нижележащих слоев.

В мае-июне отмечается их минимальное содержание, вплоть до полного исчезновения, что связано с максимальным развитием фитопланктона. Глубинные воды моря - зона накопления фосфатов, откуда они поступают к поверхности. Их первый по глубине максимум находится на горизонте 130 м, а наибольшая концентрация фосфатов (до 200-250 мкг/л) [А. Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982] наблюдается в придонных горизонтах.

Количество растворенного кремния в черноморской воде велико во всей толще моря. Его концентрация в поверхностном слое равна 900-1300 мкг/л, причем в прибрежных районах она всегда выше, чем в открытых водах. Содержание кремния увеличивается с глубиной, кроме горизонтов 10-25 м, где сосредоточена основная масса диатомовых водорослей, потребляющих это вещество. Концентрация кремния у дна достигает 7000-8000 и даже 9000 мкг/л [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Обитатели Чёрного моря

 

За миллионы лет своей истории, Чёрное море (или, точнее, то, что было на его месте) несколько раз становилось то озером, то морем. Существует две гипотезы того, как пресное озеро стало соленым морем. Это резкий прорыв Босфорского перешейка 6 тысяч лет назад, либо постепенное переливание соленых вод через перешеек.

Какая бы из гипотез превращения Новоевксинского моря-озера в Черное море - катастрофическая или постепенная - ни была ближе к истине, последствия повышения солености воды для его обитателей хорошо изучены произошла - уже не в первый раз - почти полная смена водной биоты.

Очертания Черного моря и сегодня не остаются постоянными: оно - медленно, но верно - поглощает свои берега. Повышение уровня Черного моря относительно береговых отметок наблюдается здесь столь же долго, сколько продолжаются научные наблюдения.

За миллионы лет изолированного существования Чёрного моря, как озера, в нем сложилась своя, необычная жизнь. Из представителей тех древних животных и растений, которые теперь называются понтические, или сарматские, реликты - сохранилась лишь небольшая часть - те, которые при осолонении черноморской воды смогли спрятаться в дельтах рек. Среди них - знаменитый азово-черноморский осётр Acipenser guldenstadti colchicus.

Большая часть современных черноморских видов - около 80% - средиземноморские вселенцы, пришедшие сюда после появления Босфорского пролива. Например, морские жёлуди, усоногие раки балянусы Balanus improvisus, - везде - на камнях, сваях, выброшенных на берег предметах - это такая привычная картина! А 200 лет назад их здесь не было, они приплыли в Чёрное море в середине 19-го века - скорее всего, прилепившись к днищам кораблей. Закрытая на протяжении многих тысячелетий и "приоткрывшаяся" лишь 6000 лет назад, экосистема Чёрного моря до сих пор далека от равновесия и очень чувствительна к внешним воздействиям. Поэтому изменения биологической структуры Черного моря продолжаются по сей день - постоянно, буквально на наших глазах, вселяются новые виды, исчезают ранее существовавшие. Каждый год мы находим новые для Черного моря виды микроводорослей. В последние два века многочисленные вселения экзотических видов организмов в Черное море происходили, в основном, с помощью человека - и случайно, и намеренно.

Свирепый хищник - брюхоногий моллюск рапан Rapana venosa прибыл сюда из Тихого океана в 1947 году, он поедает двустворчатых моллюсков; уничтожил почти всех гребешков и устриц в Черном море. Сильно расплодиться здесь он смог благодаря тому, что в Черном море нет его главных естественных врагов - морских звезд: они поедают рапанов на их родине - в Тихом океане. Только планктонные личинки этого моллюска, и совсем молодые, размером несколько миллиметров, рапаны, доступны для морских хищников.

В 2007 году турецкие зоологи сообщили, что нашли рядом с входом в Босфор несколько красных морских звезд (Asterias rubens), обычных в Северной Атлантике и, например, Белом море. Случайно или специально они их туда завезли, неизвестно; и - маловероятно, что они смогут освоиться за пределами более соленых вод прибосфорского района.

Сходство свойств вод Чесапикского залива и Черного моря, возможно, стало одним из важных условий, благодаря которым в Черном море смогли освоится самые прожорливые виды-вселенцы последнего времени - крупные планктоядные гребневики. Они прибыли сюда от Атлантического побережья Северной Америки, скорее всего, именно из Чесапикского залива, с балластными водами какого-то судна. Гребневики Ctenophora - желетелые морские животные; они похожи на медуз, но не родственны им. Планктоядный гребневик мнемиопсис Mnemiopsis leidyi впервые появился в Черном море в начале 1980-х годов. В 1988 году размножившийся мнемиопсис заполнил Черное море. Вся эта живая масса выросла за счет поедания планктона - при этом, естественно, лишив пищи планктоядных рыб - хамса, шпрот. Тех стало меньше (не только из-за мнемиопсиса - рыбаки добывали рыбы столько, сколько могли выловить) - в результате лишились пищи хищные рыбы и дельфины. Затем - уменьшились и уловы рыбаков - их убытки в 1989-1990 гг. оценивались в 300-400 миллионов долларов в год.

Как и в случае с рапаном, причиной массового развития этих вселенцев стало отсутствие хищников, способных контролировать их численность: мнемиопсиса никто не ел. Положение исправилось в 1990х годах - в Чёрном море появился другой aтлантический гребневик - берое Beroe ovata. Берое питается мнемиопсисом,

В случае берое можно говорить о полезном вселении нового вида. Очень заметно, что в Черном море снова стало больше медуз (в годы вспышки численности мнемиопсиса - их было в несколько раз меньше), рыбаки говорят о начале восстановления стада хамсы, заметен прирост ставриды.

Данные биологов Института Океанологии свидетельствуют: с начала 2000-х годов, концентрация зоопланктонных ракообразных (это, преимущественно, веслоногие раки - Copepoda) - в соответствующие сезоны года - вернулась к уровню до вторжения мнемиопсиса. Все это показывает, что природа нашла для вселенцев место в пищевой сети моря, они уже стали нормальной частью планктонного сообщества.

Нельзя говорить, что появление гребневиков в Черном море - плохо. Это неизбежный ход эволюции экосистемы с участием человека.

Все наиболее заметные изменения живой природы Черного моря, структуры его экосистемы, за последние полвека были связаны с человеческой деятельностью - в том числе и вселение новых видов морских организмов. Наибольший урон разнообразию жизни в Черном море нанесли перелов рыбы и переудобрение (эвтрофикация) морских вод. Эвтрофикация - сильное увеличение концентрации в морской воде минеральных веществ, которые наиболее необходимы для роста морских растений - солей азота и фосфора. Их нехватка обычно ограничивает рост одноклеточных водорослей, населяющих толщу вод - фитопланктона.

И вылов рыбы, и эвтрофикация достигли пика в 1970-е-1980-е г оды. В 1970-е годы в Черном море вылавливали 300000-400000 тонн рыбы в год, а в 1980-е - уже 700000-800000 тонн (по официальным данным). [А.Д. Добровольский Б.С. Залогин, 1982]. Причем в 1980-х годах рыбаки (преимущественно турецкие) вылавливали уже только мелкую, питающуюся планктоном, пелагическую рыбу, так как более крупные виды были выловлены еще раньше. Таким образом, рыбаки вырывали из пищевой цепи моря одно звено за другим.

Из-за увеличения числа клеток водорослей в воде уменьшилась ее прозрачность - меньше света стало доходить до дна, меньше его - доставаться многоклеточным водорослям. Сжалось и почти погибло филлофорное поле Зернова - заросли красной водоросли филлофоры, покрывавшей большую часть дна на мелководье между Восточным Крымом и устьем Днестра - эта была огромная экосистема, населенная множеством видов морских организмов, приспособленных к совместной жизни. Сжался прибрежный пояс зарослей бурой водоросли цистозиры на каменистых грунтах - этому особенно способствовало бурное развитие быстрорастущих эпифитных нитчатых водорослей.

Цветения фитопланктона на мелководье заканчивались гниением отмирающей массы водорослей, при этом расходовался растворенный в морской воде кислород, и от его нехватки погибала местная морская фауна. Такие летние заморы и происходят и сейчас, в переудобренном большими реками, мелководном Северо-Западном прибрежье Черного моря, а также в Азовском море.

Известно примерно 180 видов рыб, которые обитают на Черном море. Белуга, осетр, севрюга, сельдь, хамса (черноморский анчоус), шпрот, тюлька, кефаль, барабуля, ставрида, скумбрия, камбала, пеламида, тунец. Крайне редко в Черное море заплывает рыба-меч. Встречаются в море и угри - речной и морской. Среди рыб, не имеющих большого промыслового значения, можно отметить бычка, морского ерша, морскую иглу, морского конька, колюшку, морского дракона, зеленушку - маленькую яркую рыбку, способную своими зубами разгрызать раковины моллюсков, морского петуха (триглу), морского черта.

Раньше в Черном море жило целых 3 вида кефали, но из-за промысла и загрязнения моря численность кефалевого стада стала катастрофически уменьшаться. Чтобы поправить положение, из Японского моря был привезен пеленгас. Это тоже кефаль, но более неприхотливая. Он прекрасно акклиматизировался, расплодился и стал теперь объектом промысла рыбаков. К счастью, и поголовье черноморской кефали в последние годы постепенно восстанавливается.

Звездочет, которого иногда называют морской коровой, зарывается глубоко в ил, выставив на поверхность один лишь усик, напоминающий червя. Этим усиком он привлекает к себе маленьких рыбок и заглатывает их.

Морская игла и морской конек отличаются от других рыб тем, что их самки выметывают икру не в воду, а в особые кожные складки на спине самцов, и самцы вынашивают икру до выведения мальков. Интересно также, что глаза коньков и иглы могут вращаться автономно и смотреть в разные стороны.

Акул в Черном море два вида. Катран (колючая акула, морская собака) и маленькая пятнистая акула сциллиум (кошачья акула). Катран иногда может достигать 2 метров, а кошачья акула больше метра никогда не вырастает. И катран и сциллиум для человека не опасны, хотя по отношению к рыбе ведут себя как настоящие злые и жестокие хищники. Катран обычно держится в придонных слоях воды стаями, но часто можно встретить его и у поверхности. В это же время, из-за перелова, а также загрязнения Босфора стоками Стамбула, перестала появляться в Черном море пеламида - основной из видов рыб, поедающих медуз в Черном море.

К млекопитающим относятся тюлени-монахи, три вида дельфинов - азовка, белобочка и афалина.

Эвтрофикация Черного моря, по крайней мере, стоками Дуная, снизилась, разные исследователи дают разные данные, но снизилась интенсивность и частота вредоносных цветений фитопланктона, они ограничены северо-западной частью моря и Азовским морем. Украинские биологи сообщают о возобновлении роста филлофоры на месте поля Зернова. Появляется, правда, в непромысловых количествах, пеламида; полностью восстановилось стадо хамсы, добыча которой стала почти исключительно турецким промыслом. Вылов рыбы в Черном море разными странами в больших количествах наносит сильный вред экосистеме моря, нарушая природные пищевые цепи.

Хищный гребневик берое регулирует численность мнемиопсиса; однако, желетелого планктона в целом - медуз и гребневиков - меньше не становится, а это значит, что возвращения экосистемы Черного моря к

состоянию, в котором она была до времен катастрофических перелова рыбы и эвтрофикации - пока не происходит. Снижения усилий рыбаков по эксплуатации ресурсов Черного моря (учитывая незаконный вылов рыбы) - также не заметно. Всевозрастающее значение приобретают неочищенные стоки канализаций городов побережья. Если на турецком берегу Черного моря практика очистки сточных вод отсутствовала просто исторически, то на побережье бывшего СССР растущий сброс неочищенных стоков - характерная черта последних десятилетий, особенность нового курортного бизнеса. Старые очистные сооружения не справляются с увеличившейся нагрузкой в разгар туристического сезона. Некоторые владельцы новых гостиниц и другой недвижимости - строят самовольные сбросы канализации прямо у берега, или встраиваются в муниципальную сточную трубу ниже очистных сооружений.

Помимо эвтрофикации прибрежных вод, неочищенные стоки выносят в море токсичные для морских организмов синтетические моющие средства.

Это - только очень краткая и обобщенная сводка результатов воздействия общества на морскую природу. Существует и загрязнение воды нефтепродуктами, тяжелыми металлами (хотя, в случае Черного моря, последние по-настоящему заметны только вблизи крупных портов), повседневная реальность - уничтожение прибрежных растительных сообществ при застройке береговой полосы. В Чёрном море, за его короткую по-настоящему морскую историю, ещё не сложилось стабильного сообщества видов, изменения происходят на наших глазах, и будут продолжаться - одни виды будут вымирать, другие появляться. Бурная история Чёрного моря подсказывает нам, что впереди - много интересных событий, в точности предсказать их - невозможно, но будет очень интересно за ними наблюдать.

В общем, Чёрное море является одним из самых менее населенных морей мира. Здесь обитают несколько сотен планктонных и бентосных водорослей и более 2500 видов животных. В числе последних 500 видов одноклеточных организмов, около 1900 беспозвоночных, 185 видов рыб и 4 вида млекопитающих.

Таким образом, можно сделать краткий вывод. Глубоко врезанное в сушу Чёрное море относится к внутренним морям. В рельефе дна Чёрного моря выделяют шельф, материковый склон и глубоководную котловину. Большая часть его впадины находится в пределах Альпийской геосинклинальной складчатости, северо-западная шельфовая часть охватывает южный край Восточно-Европейской платформы и Скифской платформы Чёрное. Море имело бурную историю развития. Оно то было пресным озером, то солёным морем. Анализируя различные периоды истории Черного моря, можно сделать вывод, что и нынешняя фаза - лишь эпизод между совершившимся и грядущим преобразованиями., но есть одно существенное обстоятельство: человек. Эволюция человека была настолько стремительна, что отныне он может успешно противоборствовать стихии. Поэтому уже ныне Черное море находится под растущим влиянием хозяйственной деятельности человека и в соответствии с этим антропогенным фактором изменяет свои очертания, соленость, фауну, флору и другие показатели.

Среди полезных ископаемых можно выделить нефть, газ и россыпи титаномагнетитовых песков.

Благодаря своему географическому положению предопределяются относительно однородные климатические условия. На большей части он сходен со средиземноморским, а на юго-востоке - с влажными субтропиками.

Из-за большого речного стока и постоянных солёных мраморно-морских вод обуславливается относительно высокая солёность (21.9‰); течения имеют циклонический характер, опоясывая всё море вблизи берегов.

В гидрохимическом отношении море уникально благодаря своему безкислородному сероводородному слою. Из-за него воды от 170-180 м и ниже до дна безжизненны. Чёрное море является одним из менее населённых морей планеты. Здесь обитает несколько сотен планктонных, 2.500 животных. Наиболее распространены промысловые рыбы.

Меньше всего млекопитающих (3 вида). Чёрное море активно заселяется видами извне.

Отмеченные гидролого-гидрохимические и гидробиологические особенности делают Чёрное море одним из самых уникальных морей планеты. Оно относительно молодое и продолжает развиваться.