Леса моря. Жизнь и смерть на континентальном шельфе - Куллини Джон. Страница 37
Мексиканский залив
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.
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.
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.
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.