I. Море изобильного многообразия

I. Море изобильного многообразия

Континентальный шельф Мексиканского залива, возможно, заключает в себе большее разнообразие, чем любая другая зона подобного масштаба в пределах прибрежных вод Северной Америки. Состав вод шельфа и их циркуляция сложны, вследствие того что они смешиваются с водами рек, стекающих с прилегающих к шельфу районов Соединенных Штатов. Характер дна чрезвычайно разнообразный. Фауна и флора сочетают элементы умеренного пояса Атлантики и Карибского моря в пропорциях, зависящих от места и времени года. Выбрать отправную точку для исследования мелководного пространства залива трудно. Наверное, лучше всего начинать в месте, которое сохраняет связь с отдаленным геологическим прошлым залива и в то же время отражает нынешнее состояние концентрированного биологического богатства этого района. Назовем его «страной холмов» континентального шельфа.

Креветка

Весь широкий скат северо-западной части Мексиканского залива усыпан несчетным количеством подводных холмов. Многие из них находятся далеко от берега, на едва заметно углубляющемся шельфе. Другие встречаются еще глубже — на континентальном склоне или за ним. Здесь, в таком удалении от суши, подводный климат в основном океанический, с характерными для него чистой водой, стабильной соленостью и минимальными перепадами температуры. Биологию шельфа определяет влияние Карибского моря.

Покрытые многоцветным ковром, сотканным из живых организмов, эти холмы получили у некоторых ученых название «цветочные рифы». Их населяют многочисленные тропические существа, и для некоторых из них этот район является крайней северной границей их постоянных поселений в водах, омывающих Северную Америку. Холмы не являются настоящими коралловыми рифами, хотя на них и живут рифообразующие кораллы, качающиеся рощи горгонарий, или плетевидных кораллов, морские перья, актинии, сидячие полихеты с перистыми щупальцами и чашевидные губки. Все они уроженцы тропиков. В тенистых галереях, под прочными сводами, так редко встречающимися на открытом шельфе, и в окружающей каждый холм толще воды, внушающей относительное спокойствие, миллионы пловцов ищут убежище и пищу.

Тайна происхождения этих своеобразных холмов скрыта от нас тысячами метров осадочных пород и десятками миллионов лет геологических эпох. Ученые, занимающиеся вопросами происхождения земной коры, следующим образом воссоздают события, приведшие к появлению холмов.

В течение немыслимо долгого промежутка времени, названного юрским периодом, в районе Мексиканского залива создавались условия, приведшие к установлению там сухого климата. Чрезвычайно малое количество атмосферных осадков, выпадавших в этой зоне, и солнце, многие тысячелетия иссушавшее эту пустыню, были причиной того, что реки истощались и высыхали задолго до того, как они достигали огромного внутреннего моря, простиравшегося значительно дальше на север и запад, чем сейчас. Испарение превышало пополнение запасов воды.

Только мелководный проход, частично заполненный массивным рифовым барьером, соединял на юге более глубокий участок залива с морем. Приток морской воды из узкого Атлантического океана, тогда только что образовавшегося в разрыве между Африкой и Америкой, предохранил этот район от полного высыхания. Как и ныне, проход в залив лежал между полуостровами Юкатан и Флорида. Последние, по мнению некоторых геологов, представляют собой мегаатоллы — бесчисленные кубические километры коралловых известняков, сросшихся на поверхности вулканов, которые охватывают все это пространство пунктирной линией.

На протяжении десятков тысяч веков морская вода, поступавшая в огражденный рифом залив, испарялась. На большом пространстве древнего моря, особенно в северо-западных его районах — ныне превратившихся в засушливые земли Техаса и Луизианы, — вода достигла критического уровня солености. Образовался перенасыщенный раствор, в котором соль начала кристаллизоваться и оседать на дно. Время и постоянный приток морской воды обусловили появление мощных соляных пластов, достигавших нескольких сотен метров в толщину.

Спустя много времени эре чрезвычайно высокой солености пришел конец. Море углубилось, и циркуляция его поверхностных вод усилилась. Климат стал более влажным. По мере того как реки возвращали этому району химические питательные вещества и устилали дно отложениями, биологическая продуктивность вод северной части залива быстро возрастала.

Медленно оседавшие отложения постепенно погребли под собой залежи соли. В течение долгого времени циркуляция донных вод залива, вероятно, оставалась слабой. Только в приповерхностном слое было достаточно много кислорода, чтобы поддерживать жизнь, и эпоха за эпохой частички этой жизни, начиная с диатомовых водорослей и кончая гигантскими пресмыкающимися, отмирая, погружались в безжизненные глубины. С течением времени здесь накапливались большие запасы органического вещества, недосягаемые для прожорливых мусорщиков, которые не могли проникнуть в лишенные кислорода придонные слои воды. Эти братские могилы, смешиваясь слой за слоем с песком, илом и солью, превратились в нефть.

Восточная часть Мексиканского залива

Образование холмов началось еще позже. Это медленный процесс, возможно, продолжающийся и по сей день. Соляные пласты под тяжестью отложений начали спрессовываться и стали такими же твердыми, как покрывавшие их глинистые сланцы и песчаник. Но по мере того как росла толща отложений, под действием силы сжатия температура внутри пластов соли стала повышаться. К тому времени, когда над солью образовался слой осадочных отложений толщиной 2500–3000 метров, её температура достигла 100 °C при давлении 600 килограммов на 1 квадратный сантиметр. В таких условиях соль становится пластичной — такой же мягкой, как масло в теплую погоду. Выжимаемая, как зубная паста из тюбика, из-под возвышавшихся над ней гор балласта, соль стала медленно течь в направлении участков с меньшим давлением, находя щели и слабые места. Большую часть времени ее движение было направлено вверх.

Ученые полагают, что скорость движения соли не превышает нескольких миллиметров в год, но этот поток непреоборим. Его гигантская сила вызвана к жизни огромным весом лежащих сверху тысячеметровых отложений. В конце концов соляной поток достигает поверхности и легко сбрасывает с себя скальные и осадочные породы и отложения, обломки которых рассыпаются вокруг вновь родившегося соляного купола. Снаружи он похож на обычный холм, поверхность которого, сложенная из камней, песка и глины, служит прибежищем для живых существ; внутри же залегает соль. Силы, заставляющие соль двигаться, работают вкупе с эрозией и растворением до тех пор, пока соль не перестает течь.

Западная часть Мексиканского залива

Господствующие факторы, определяющие геофизические и геохимические условия в этом районе, сконцентрированы на шельфе в северной части залива. С незапамятных времен река Миссисипи течет в это богатое формами жизни море. В течение всей своей истории эта исполинская река вносила самый крупный вклад питательных веществ, жизненно важных для прибрежных и морских пищевых цепей Мексиканского залива. Каждую весну в это полутропическое море вливаются ниагары питательных элементов — нитратов, фосфатов, силикатов, железа, калия и многих, многих других. Более тяжелые материалы быстро оседают в дельтовых участках еще до того, как они достигают открытого залива, но растворимые вещества и невесомые органические остатки выносятся на континентальный шельф, растекаясь во все стороны.

Особенно внушительной силой эта река, вероятно, обладала в эпохи таяния континентальных ледников. В продолжение всего года ледники таяли медленно, но летом, когда таяние достигало максимального уровня, в реку, возможно, поступало на порядок больше воды, чем это происходило уже на памяти человека. Недавно морские геологи обнаружили доказательства интенсивного таяния ледника и последующего разлива Миссисипи, имевших место около 11600 лет назад. По мнению ученых, этот разлив мог быть одной из причин, вызвавших легендарное наводнение, «всемирный потоп», на заре человеческой цивилизации. Передаваемая из поколения в поколение людьми первобытного общества, эта легенда в конце концов была записана авторами Ветхого завета, Платоном и другими.

Временами река, должно быть, покрывала всю равнину, простирающуюся от Миссури на юг, а нынешний континентальный шельф от Флориды до Техаса, как можно предположить, представлял собой сплошную болотистую низменность. Самая высокая местность этого района, вероятно, была усеяна своеобразными соляными куполами, разбросанными теперь на шельфе между Техасом и Луизианой. Огромная, в 300 километров шириной, дельта, от которой остались насыпи, протоки, бугры и каналы, прослеживается на наружном участке шельфа. Многие из этих образований едва различимы; их контуры стерлись в результате эрозии, образования отложений, которыми сопровождался подъем уровня моря, а позднее — и под действием подводных течений. Широкая долина — Миссисип-ская впадина, — врезавшаяся почти на 30 километров в шельф и уходящая в глубину моря, вероятно, представляет собой почти целиком заполненный осадками крупный подводный каньон. Далеко за шельфом протянулось еще более впечатляющее образование, живее всего напоминающее о былом величии и славе реки, — так называемый Миссисйпский веер, или конус. Площадь его составляет 216000 квадратных километров. Он образован отложениями, которые плавно спускаются в виде узкого языка в глубь залива. В северно-восточной части залива этот веер похоронил под собой большую часть континентального склона, до широты юга Флориды. Многие геологи теперь считают, что веер в основном образовался быстро и относительно недавно, в период таяния ледников.

В нынешние времена река стала вести себя более степенно. Но и сегодня она несет свыше 14,5 миллиона литров воды в секунду — величина, достаточная для того, чтобы заполнить водохранилище Нового Орлеана за две с половиной минуты. Во время весеннего пика Миссисипи проносит до 45 миллионов литров воды в секунду. Иначе говоря, более 70 % всей пресной речной воды, поступающей в прибрежные воды Соединенных Штатов, обязано стоку Миссисипи.

В 150 километрах южнее Галвестона, штат Техас, на широкой подводной равнине поднимается остроконечный холм, соляное основание которого уходит очень глубоко. Его вершина отстоит от поверхности моря всего на 30 метров. Этот холм находится у кромки шельфа; его склоны круто опускаются на глубину свыше 100 метров. Хотя его вершина, имеющая форму неправильного овала, достигает почти километра в длину, этот холм не отмечен на навигационных картах. Его прекрасные сады, кишащие рыбами, существуют в полной неизвестности всего в нескольких метрах под килем проходящих над ним крупнейших кораблей мира. Сама эта возвышенность ничего особенного собой не представляет — таких в северо-западной части залива много. Но благодаря своему местоположению, красоте, многообразию жизни и все еще первозданной среде она может рассматриваться одновременно и как символ, и как своеобразное введение в естественную историю континентального шельфа этого района.

Рядом с холмом проходит медленное течение, несущее со стороны Юкатана и открытого моря разнообразные пелагические организмы. Сила течения, изобилие и многообразие его жителей меняются из года в год и от сезона к сезону. По мере того как воды течения минуют холм, последний взимает с него дорожный сбор с помощью миллионов сборщиков, которые очищают море от переполняющего его планктона. Освобожденное от изрядной доли своего живого груза, течение одновременно обогащается за счет членов специфической семьи, населяющей холм. Здесь начинают жизнь икринки, споры и личинки, отсюда отправляются они в свои скитания по северной части Мексиканского залива. Для большинства планктонных организмов их путешествие кончается очень быстро. Опасностям, угрожающим их жизни, нет числа; каждый отдельный индивидуум имеет ничтожные шансы выжить, тем не менее из поколения в поколение сохраняется достаточно особей для непрерывного воспроизводства вида. Однако в современную эпоху можно поручиться только за само течение. Его путь ведет в уникальный по своим биологическим и геологическим, физическим и химическим свойствам уголок океана, в море изобильного многообразия.