Маргинальные фильтры океанов
Океаны умеют защищаться от пагубной деятельности человека. Как это происходит, выяснили российские океанологи.
Океанологи давно заметили, что неподалеку от устьев рек содержание примесей в морской воде значительно снижается по сравнению с речной водой. Замечено, что это снижение нельзя объяснить простым смешением «грязной» речной и «чистой» морской воды. То есть, здесь работают так называемые естественные маргинальные фильтры (ЕМФ). Ученые из Института океанологии им. П.П. Ширшова (ИОРАН) решили построить физическую модель этих естественнфых фильтров, тщательно исследовав устья нескольких великих рек: Лены, Енисея, Оби и Амазонки.
Оказалось, что в маргинальных фильтрах океанов задерживается 90-95% взвешенных и 30-40% растворенных веществ и загрязнений речного стока.
Как показали исследования, естественные фильтры весьма сложны. Их можно представить в виде пяти последовательных ступеней, каждая из которых имеет свою, только ей присущую функцию. На первых двух происходит гравитационное осаждение песчано-алевритового материала (из которого обычно состоят летние слои ленточных глин) и коагуляция глинистого вещества (более мелкого по сравнению с песчано-алевритовым) – сильного сорбента. На третьей ступени из растворов возникают флоккулы (лат. flocculi, от floccus - клочок) новых мощных сорбентов – органического вещества и оксигидратов железа, происходят процессы сорбции и десорбции. Два заключительных этапа – биологические. На одном из них растворенные формы элементов (в том числе биогенных) переводятся во взвеси, в частности накапливаются в клетках фитопланктона. На другом происходит заключительная принудительная фильтрация всей взвеси организмами-фильтраторами, входящими в состав зоопланктона, связывание в крупные комки-пелетты (гранулы), и перевод вещества из воды в донные осадки. В результате, если в воде речного стока до прохождения ею естественного фильтра преобладают взвешенные формы элементов, то после него – растворенные.
Сейчас в планах исследователей ИОРАН – изучить работу фильтров Арктики зимой.
