Там, где есть пляж, волны теряют большую часть своей энергии. Там, где его нет, они разрушают коренные породы. В период Великой Отечественной войны размыв берега южнее порта Сочи достигал 4 метров в год. Сразу же после окончания войны были начаты берегоукрепительные работы в этом районе, и размыв побережья прекратился.
Вдоль кавказского побережья моря проходит железная дорога. В прибрежной зоне построены санатории, театры, морские вокзалы и жилые дома. Поэтому берега моря надо охранять от размыва. Лучшей защитой в этом отношении является пляж, где волны разрушаются, не доходя до берега. Для закрепления пляжей сооружаются буны и подводные волноломы. Эти сооружения препятствуют движению гальки вдоль берега в другие районы и уходу ее в глубь моря. Так нарастает пляж.
Одним из малоизученных в настоящее время вопросов, связанных с волнами, является так называемый «тягун».
Сущность этого явления заключается в том, что во многих портах Черного моря (и в некоторых других портах мира) суда, пришвартованные у причалов, начинают время от времени двигаться вдоль причалов более или менее периодически под действием какой-то силы. Иногда эти движения настолько сильны, что даже стальные швартовые концы не выдерживают и лопаются, иногда судно вынуждено прекращать грузовые операции и отходить на рейд. Тягун может наблюдаться как во время сильного волнения, так и при полном штиле.
О происхождении тягуна в настоящее время имеется несколько гипотез. Все они определяют тягун как следствие подхода к воротам порта особого рода морских волн, не видимых простым глазом. Эти волны носят название длиннопериодных, так как они имеют период колебания гораздо больший, чем обыкновенные видимые волны. Воздействуя периодически на массу воды, заключенную в пределах акватории порта, такие волны вызывают колебания пришвартованных судов. Изучение этого опасного явления ведется как в Советском Союзе, так и за рубежом. В результате исследовательской работы даются практические рекомендации по швартовке судов при тягуне и по строительству портов, безопасных в отношении тягуна.
Бывают ли на Черном море волны цунами, вызываемые землетрясениями, как у нас на Дальнем Востоке? Цунами бывают, но очень слабые. Они регистрируются только приборами и даже не ощущаются человеком.
На какую глубину распространяются обычные волны? Уже на глубине 10 метров они меньше, чем на поверхности, а на глубине 50 метров совсем незаметны. Может быть, в глубинах царит покой, которого ничто не нарушает? Нет, это не так. Там существуют свои, так называемые внутренние волны. От поверхностных они отличаются своими размерами (десятки метров в высоту и километры в длину), да и причины происхождения их иные. Возникают они, как правило, на границе раздела двух слоев с разными плотностями. Хотя на поверхности они не видны, но подводные лодки во время такого «подводного шторма» сталкиваются с большими трудностями.
И еще вопрос, который часто интересует молодежь, отдыхающую на море, почему у нас не практикуется серфинг — езда на прибойной волне. Дело здесь в том, что условия развития волн на Черном море иные, чем в океане, где этот спорт практикуется. У нас прибойные волны под влиянием больших уклонов дна быстро разрушаются, это не дает возможности долго скользить на волне.
Жизнь в море
Многообразие животного и растительного мира в морях поражает человека. В Черном море насчитывается свыше 250 видов водорослей. На линии прибоя можно встретить известковую водоросль розового цвета — кораллину. На глубинах до 20―30 метров живет на скалистых грунтах бурая водоросль цистозира. Она представляет собой слоевище длиной более метра и прикрепленную к нему «бороду» из волокон. Плотность ее поселений достигает семи килограммов на квадратный метр. В зарослях цистозиры живут мшанки, черви и мидии. Несколько глубже обитают зеленые водоросли: ульва (или морской салат) и лауренсия.
В затишье, на глубине до 10 метров, на песчаном и илисто-песчаном грунте живет зостера (или морская трава). Ее заросли очень распространены в северо-западной части моря. Там она образует густые подводные луга. Растение это многолетнее, цветы на нем мелкие, а листья на зиму опадают. В зостере обитают травяной бычок (он роет норы в корневищах), черви, плавают скат-хвостокол, морские коньки, морские иглы и креветки. Все они имеют защитную зеленую или бурую окраску.
Глубже других живет промысловая водоросль филлофора, или морской виноград, как ее называют за внешнее сходство с виноградом. Она имеет темно-красный цвет.
Есть среди водорослей и плавающие формы. Некоторые из этих водорослей (например, перидинеи) создают свечение моря по ночам. Летом в некоторых районах Черного моря и особенно в Азовском обилие микроскопических форм водорослей создает «цветение» моря, вода как бы окрашивается в буровато-зеленый цвет.
Водоросли имеют большое промышленное значение. Филлофора, например, во время первой мировой войны была единственным сырьем для добычи йода. Сейчас йод добывают из отходов нефти, но филлофора не утратила своего значения; из нее изготовляют спирт, ацетон, уксусную кислоту, поташ, аммиак. Используется она также для производства агароида. Этот продукт вырабатывается на специальных заводах (например, в Одессе) и применяется при изготовлении питательного желе (слово «агар-агар» в переводе с малайского означает «желе»), в котором выращивают бактерии. Широкое применение находит агароид в бумажной и пищевой промышленности. Его добавляют в шоколадные конфеты, мармелад, пастилу, цукаты, компоты, соусы, сиропы, мороженое для улучшения их вкусовых качеств, в хлеб (агароид придает ему способность долго не черстветь). Используется он также при очистке вин, водки, кофе, пива, уксуса. Добавление агароида в сыр придает ему способность не крошиться. Применяется агароид при изготовлении фотоэмульсий, косметических продуктов, высших сортов туалетного мыла и ряда лекарств (например, желудочные таблетки из агароида, усиливающие перистальтику кишечника). Добавление его в бумажную массу придает бумаге блеск, эластичность и прочность. Употребляется агароид и в текстильной промышленности для придания жесткости некоторым тканям.
Морская трава зостера — прекрасный теплоизоляционный и полировочный материал, она также используется после высушивания для набивки матрацев и мягкой мебели, ульеа и лауренсия дают вкусные питательные блюда. Цистозира служит удобрением для винограда и других культур, используется в перегнившем виде или в виде золы после сжигания.
Водоросли способны гасить волны. Вредным же их качеством является препятствие движению мелких судов (часто наматываются на винт). Водоросли, поселяющиеся на днищах судов, сильно замедляют их движение. За год на 1 квадратном метре подводной части судна нарастает несколько десятков килограммов водорослей.
Иногда начинается эпидемия — какой-нибудь вид водорослей гибнет одновременно во всех районах морей и океанов, где он обитал, а через несколько лет эти водоросли появляются снова.
По содержанию витаминов водоросли не уступают апельсинам и ананасам.
На Дальнем Востоке, например, изготовляют прекрасные супы, салаты и гарниры к блюдам из морской капусты. А сколько блюд приготовляют из водорослей чехословацкие кулинары, несмотря на то, что их страна находится далеко от моря!
Прежде чем начать описание животного мира Черного моря, необходимо остановиться на некоторых общих особенностях, свойственных морским организмам. Эти особенности вызваны приспособлением к среде (большой плотности, солености морской воды). Почти все животные организмы используют растворенный в морской воде кислород. Многие из них студенисты, то есть вовсе не имеют скелета; целый ряд других ведет сидячий образ жизни — они приспособились таким образом к условиям, когда пища приносится к животному током воды.
Цвет водных организмов, как правило, соответствует цвету окружающей среды. В верхних слоях они либо прозрачные (медуза), либо голубоватые, серебристые, синие, либо с белым брюшком и темной спинкой, чтобы их трудно было различить и сверху и снизу. У животных, обитающих на темных грунтах, окраска темная. Морские коньки и иглы, плавающие среди водорослей, имеют бурый или буровато-зеленый цвет.
Интересно то, что ни один организм не мог бы плавать, не выработав для этого особых приспособлений, так как удельный вес чистой плазмы составляет 1,02―1,06, то есть больше удельного веса морской воды. Приспособления для плавания могут быть различны. Медузы, например, чтобы плавать, в процессе эволюции приобрели увеличенное содержание воды в организме (до 90 процентов их веса составляет вода). Рыбы для облегчения веса тела имеют внутри воздушные мешки, наполненные почти чистым кислородом. Пассивно плавающие организмы «заинтересованы» в максимальном трении о воду, они имеют много выростов, активно плавающие должны для уменьшения трения иметь веретенообразную форму тела, как у большинства рыб. Не все организмы плавают при помощи хвоста и плавников, некоторые пользуются для этого жгутиками, ресничками. Есть среди водных организмов и «реактивный» принцип движения. Медузы, например, плавают боком, с силой выталкивая из своего колокола воду путем его сжатия. Сидячие формы (губки, мшанки, балянусы) имеют твердый тяжелый известковый скелет.
Теперь расскажем об основных представителях животного мира Черного моря. Надо сказать, что хотя глубины моря безжизненны (там обитают только бактерии), а населен лишь небольшой поверхностный слой, составляющий 12―13 процентов общего объема моря, жизнь в этом слое очень разнообразна и богата. По количеству видов животных и растений, найденных в Черном море, оно занимает промежуточное положение между Средиземным и Азовским, а вылов рыбы в расчете на гектар его поверхности в четыре раза превышает вылов в Средиземном море: в Азовском море вылавливается 80 килограммов рыбы на гектар поверхности моря, в Черном — 2 килограмма, в Средиземном — 0,5 килограмма.
Интересно проследить, как убывает количество средиземноморских видов животных и растений с запада на восток. В Средиземном море встречается более 6000 видов организмов, в Черном — 1500, в Азовском — 200, в Каспийском — 28, в Аральском только 2 вида средиземноморских организмов. Это говорит о том, что эти моря постепенно отделялись от Средиземного моря в далеком прошлом.
Начнем описание животного мира с самых мелких форм. В состав планктона, например, входят ноктилуки, или ночесветки. Они напоминают икринки рыб диаметром менее двух миллиметров. Ноктилуки — маленькие хищники, они быстро плавают с помощью своих жгутиков и поглощают еще более мелкие организмы. Скопление ноктилук создает в период теплой осени прекрасное, незабываемое зрелище — свечение моря. Более всего распространено свечение в северо-западной части моря. Возникает оно при соединении химического вещества — люциферина — с кислородом. Если выделить и высушить люциферин, он может светиться независимо от живого организма. Слово «люциферин» происходит от имени Люцифер — «победитель ада». Как происходит свечение? В процессе окисления возбуждаются атомы, их некоторые электроны переходят на новую орбиту, падая с которой, они выделяют частицы света — фотоны. Светиться могут не только мельчайшие организмы. Известно, что все клетки живых организмов, в том числе и человека, производят излучение. У одних оно сильнее, у других слабее. Бывают случаи, когда после интенсивной работы светится пот. Известно также, что клетки опухолей светятся значительно слабее, и на этом признаке основан один из способов определения ранних стадий заболевания раком. Интересно, что свет животных холодный, около 90 процентов затраченной энергии переходит в свет (в обычной лампочке накаливания в свет обращается только 4 процента, а в неоновой лампе — 10 процентов энергии). Ночесветки дают искристый пульсирующий свет, как бы разлитый по всей поверхности моря и усиливающийся при небольших волнах (от дополнительного раздражения светящихся организмов).
Светиться могут и некоторые виды бактерий. Их свечение матовое, плавное, разлитое. Эти бактерии иногда специально разводятся в лаборатории на питательных смесях. Колба, наполненная такими микроорганизмами, излучает настолько сильный свет, что при подобном освещении не только можно читать, но даже фотографировать.
Могут светиться и более крупные формы, например двустворчатый моллюск — камнеточец фолада, живущий в прибрежных скалах. Некоторые виды медуз и гребневиков, светящиеся ночью, например, от раздражения волнами в кильватерной струе судна, создают очень эффектное зрелище. Интересны мелкие несветящиеся формы — морские блохи. Установлено, что в их организмах содержится много ценных веществ: протеины, витамины, минеральные соли.
На дне моря живет несколько видов моллюсков: устрицы, мидии, пектен, литорина, тапес, модиолярии. Особенно много моллюсков в Керченском проливе, в северо-западной части моря, на кавказском берегу. Те из них, что живут в прибойной зоне, прикрепляются к грунту прочными нитями — биссусами. Моллюски — пища многих рыб. Отметим несколько биологических особенностей устриц и мидий. Устрицы живут до 30 лет. Они гермафродиты. Каждая особь приносит в год сотни тысяч икринок, оплодотворяемых другой особью. Устрицы транспортабельны. Могут обходиться без воды до полумесяца. Мидии живут меньше, чем устрицы: 7―10 лет. Раздельнополы. Устриц и мидий специально разводят. Из них изготовляют консервы и муку для кормления скота и домашней птицы. Мясо этих моллюсков имеет 12 процентов белка, 2,5 процента жира, 5 процентов углеводов, а также гликоген (животный сахар), витамины B и C. Раковины их содержат соли кальция, а также фосфор и железо. При добавлении в пищу домашним птицам и животным небольшого количества муки из устриц куры быстро прибавляют в весе, увеличивается их яйценоскость, у овец возрастает настриг шерсти, а у коров — удой молока. Колхозы и совхозы, примыкающие к северо-западной части Черного моря, вылавливают более четырех тысяч тонн мидий в год. Хозяйство по выращиванию мидий создано у Очакова, экспериментальный бассейн садкового типа по разведению устриц — в Егорлыкском заливе.
Ценные пищевые качества моллюсков были известны еще в древности. Их створки находят в остатках костров первобытных стоянок человека. Китайцы и римляне искусственно разводили мидий и устриц, считая это более выгодным, чем сбор «диких» моллюсков. В раковинах мидий иногда встречаются небольшие разноцветные жемчужины, но их качество ниже жемчуга, добываемого в тропических водах. Из перламутровых створок устриц и мидий изготовляют пуговицы. Створки дают также прекрасное удобрение для полей.
К сожалению, более ценные из этих моллюсков — устрицы — в настоящее время вытесняются менее ценными — мидиями. Причины этого процесса полностью еще не выяснены. Предполагают, что здесь играет роль гораздо большая способность к размножению мидий по сравнению с устрицами.