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.
Черное море представляет собой уникальный водоем, как с точки зрения гидрофизической структуры, связанной с наличием в нем двух слоев воды, образуемых из вод речного стока и вод нижнего Босфорского течения, так и гидрохимической структуры, характерная черта которой - сероводородное заражение нижнего слоя воды. Гидродинамические характеристики и структура водной толщи Черного моря являются основой, определяющей распределение всех гидрохимических параметров. Плотностная стратификация затрудняет перемешивание и обусловливает появление сероводорода, аммиака и других восстановленных форм в глубинной воде. Исследованиями последних лет показано (Виноградов, Налбандов,1990; Безбородое, Еремеев, 1993; Розанов, 1995; Murray et al., 1995; Якушев, Часовников, 2001), что в зоне контакта кислородных и сероводородных вод экстремумы вертикального распределения всех гидрохимических характеристик связаны с плотностной структурой, и их положение в поле плотности представляется стабильным как с точки зрения сезонной, так и межгодовой изменчивости.
Впервые для Черного моря эта особенность была отмечена в работе по экспедиционным данным НИС «Дм. Менделеев» М.Е.Виноградовым и Ю.Р.Налбандовым (1990). Авторы выявили тесную связь между распределением физических, химических, биологических экстремумов и их приуроченность к узким изопикническим слоям.
Несмотря на то, что абсолютные значения экстремумов физико-химических характеристик в разных районах моря могут различаться в несколько раз, глубины их нахождения всегда оказываются строго приуроченными к сравнительно узким изопикническим слоям, которые практически не меняются по сезонам. Расхождения в средней условной плотности на глубине нахождения экстремума, как правило, не превышают 0.25 усл.ед., обычно менее 0.1 усл.ед.
Характерной чертой кислородных бассейнов является четкая взаимосвязь циклов главных биогенных элементов, так как продукционно-деструкционные процессы протекают в рамках классического уравнения Редфилда (Redfield, 1934, Иваненков, 1979), связывающего изменчивость содержания элементов стехиометрическими соотношениями.
В кислород-дефицитных и анаэробных условиях распад органического вещества (ОВ) выполняется в рамках разных реакций (таких, как денитрификация, сульфатредукция), и, кроме того, здесь протекают реакции взаимодействия восстановленных и окисленных форм различных элементов, осуществляющихся как химическим, так и микробиологическим путем. Так как циклы каждого элемента находятся во взаимосвязи с циклами других элементов, то в редокс-зоне нельзя рассматривать распределение какого-то элемента отдельно без анализа его взаимосвязи с другими.
Одна из наиболее интересных особенностей переходной зоны между аэробными и анаэробными водами в Черном море - отсутствие прямого контакта значительных концентраций кислорода и сероводорода, что ставит под сомнение реальность реакций их непосредственного взаимодействия. Приблизительно в тридцатиметровом слое, отделяющим оксислин (с нижней границей около 10-20 мкМ по кислороду) от горизонта выклинивания глубинного сероводорода (около 0.3 мкМ H2S) сероводород присутствует в следовых концентрациях, а кислород определяется с величинами 0-10 мкМ
Физико- географические условия
Определяющее влияние на перенос ЗВ и их трансформацию оказывают крупномасштабные процессы, которые являются наиболее устойчивыми, изученными, фиксируемыми и предсказываемыми. Поэтому сеть мониторинга должна создаваться с учетом закономерностей этих процессов, что увеличит ее эффективность.
Устойчивый поток Основного Черноморского течения (ОЧТ), шириной около 30 миль, начинается в среднем в 5 милях от берега и охватывает контур моря, поэтому ЗВ, попавшие в море со стороны суши, либо локализуются на ограниченной прибрежной акватории (и в этом случае представляют интерес и заботу для субъекта, их сбросившего), либо попадут в ОЧТ. В этом случае с учетом скорости ОЧТ загрязнение из Севастополя, достигнет примерно через 17 суток Констанцы, 23-Бургаса, 25-Босфора, 33-Эрегли, 46-Синопа, за 146 суток – вернется к Севастополю.
Исходя из вышеизложенного, сеть мониторинга у городов и др. источников загрязнения (объектов загрязнения) должны иметь стороны около 5 миль в направлении открытого моря, а протяженность вдоль берега - соответствовать протяженности контролируемого объекта. На границах экономических зон государств должны быть назначены разрезы от берега в направлении, перпендикулярном струе ОЧТ, такой протяженности, которая позволит контролировать "пограничный" перенос ЗВ и гидрологические характеристики ОЧТ (около 40 –60 миль).
В центре моря необходимо создать полигоны сети наблюдений квадратной конфигурации из четырех станций по углам и пятой в центре со сторонами протяженностью 30 – 50 миль, что позволит контролировать процессы накопления ЗВ в море, а также отслеживать наличие и изменчивость основных циклонических круговоротов и ОЧТ, являющихся интеграторами изменений происходящих в море.
Для контроля за поступлением и накоплением ЗВ в отдельных областях моря, имеющих свои природно-экономические особенности надо выполнять разрезы на их границах: например, от м.Тарханкут до м.Сфынтул –Георге, у Керченского пролива.
Исходя из вышеизложенных принципов можно создать сравнительно экономичную сеть наблюдений, позволяющую контролировать как загрязненность, так и основные черты гидрологического состояния морской среды, оценивать вклад отдельных субъектов и государств в загрязнение моря. При этом будет соблюден и принцип справедливости: кому досталась большая акватория, кто больше построил городов, а значит сильнее эксплуатирует природу, являющуюся общим достоянием человечества, и вносит больший вклад в ее загрязнение, - тот будет больше уделять внимания и вкладывать средств в контроль ее состояния и рекреационные мероприятия.
Список использованных источников
1 Манковский В., Владимиров В. Прозрачность и цвет Черного моря. Спасение Черного моря. Глобальный фонд по окружающей среде. GEF/BSEP, 2000, № 2, с. 16.
2 Цыкало А. Л., Котюков Ю. Д., Ненова О. И., Ванина О. Н. Мутность водной среды как важный экологический фактор и методы ее определения. Людина та навколишнє середовище. Збірник наукових праць. Одеса, ОДАХ, 2003, с. 101-103.
3 Качество вод. Термины и определения. ГОСТ 27065-86.
4 Новиков Ю. В., Ласточкина К. О., Болдина З. Н. Методы исследования качества воды водоемов. М., Медицина, 1990, 258 с.
5 http://www.greenkit.net
6 http://hmhsbritannic.ucoz.ru
7 http://www.ecologylife.ru