Как возникли средиземные моря

Природа

История возникновения и развития Средиземного, Черного и Каспийского морей - увлекательная глава геологической летописи Земли. Но прежде чем с нею познакомиться, необходимо сказать несколько слов о том, что представляет собой область средиземных морей сейчас.

Начнем с климата, он здесь субтропический и засушливый. Объясняется это следующим. В экваториальной зоне сильно прогретые массы воздуха постоянно поднимаются вверх; их место занимает холодный воздух, несущий облака и осадки. Успевший охладиться в верхних слоях атмосферы сухой тропический воздух опускается в субтропиках. В результате субтропическая зона отличается постоянным недостатком влаги - аридностью.

Это особенно характерно для летних месяцев, когда берега Средиземного, Черного и Каспийского морей оказываются во власти горячего и сухого воздуха, принесенного из Сахары, Аравии, пустынь Центральной Азии.

Зимой же сюда часто вторгаются циклоны, приносящие прохладные ветры Атлантики. Но, чем дальше на восток, тем влияние океана слабее. В восточные районы нередко прорываются ветры севера, неся холод и снег. Полярный воздух иногда достигает и западных районов, вызывая непродолжительные заморозки на берегах Эгейского и Адриатического морей.

В растительности побережий преобладают травы и кустарники, способные переносить недостаток влаги. Только в наиболее увлажненных уголках сохранились леса, состоящие из субтропических вечнозеленых видов. В горах по мере подъема вечнозеленые растения вытесняются хвойными, затем листопадными, еще выше располагаются альпийские луга. Северное побережье Черного моря занимают степи; непосредственно у побережья много растений - обитателей засоленных почв. С юга к Средиземному, а с востока и с севера к Каспийскому морю подходит растительность пустынь и полупустынь.

Растительность побережий богата эндемичными видами. Это объясняется тем, что на протяжении геологической истории мощные горные цепи неоднократно отрезали участки побережья от остального мира. Особенно богата эндемиками Колхида - низменные районы Западной Грузии. Растительный мир побережий сильно изменен человеком. Это и понятно: здесь родились древнейшие земледельческие цивилизации. Лишь в труднодоступных районах растительность сохранилась в своем первозданном виде.

Продолжая рассказ о природе рассматриваемых морей, начнем с самого большого из них - Средиземного. Оно представляет собой глубокий (в среднем 1438 м) залив Атлантического океана площадью 2,5 млн км².

В Средиземном море есть несколько внутренних морей: Тирренское, Адриатическое, Ионическое и Эгейское. Своеобразен и гидрологический режим Средиземного моря. В него впадает сравнительно мало рек, наиболее полноводные из них Эбро, Рона, Но, Нил. Это обстоятельство во многом определяет неповторимый цвет воды Средиземного моря - темно-голубой в открытых частях акватории. Редки над Средиземным морем дожди. В результате за счет испарения море теряет воды больше, чем в него поступает из рек и осадков. Так создается отрицательный водный баланс, влияющий на уровень Средиземного моря, он на 0,6-1 м ниже уровня Атлантического океана. Отрицательный водный баланс и сильное прогревание средиземноморских вод летом обусловливают их повышенную (36-39,5‰) по сравнению с водой Атлантического океана (34-37,3‰) соленость.

Воды Средиземного моря располагаются слоями. На поверхности они теплые с повышенной соленостью, ниже - слабосоленые, так как приходят через Гибралтарский пролив из Атлантики. В придонном слое вода соленая и теплая; этот слой - огромный аккумулятор тепла, оказывающий влияние на формирование климата во всем районе.

Проникшие через Гибралтарский пролив атлантические воды распространяются на восток. Там они охлаждаются, опускаются вниз и движутся в противоположном направлении - на запад, к Гибралтарскому проливу. Эта общая схема циркуляции вод несколько нарушается течениями, которые зависят от рельефа дна и побережья, от метеорологической обстановки и ряда других причин. Активному водообмену между Средиземным морем и Атлантическим океаном препятствуют небольшие глубины Гибралтарского пролива. Приливы и отливы, достигающие значительного размаха в Атлантическом океане, ослабевают на западе Гибралтарского пролива и совсем гасятся на выходе из его узкой части. На побережье Средиземного моря величина приливов в основном не превышает 0,5-1 м.

Связь между Средиземным и Черным морями осуществляется через так называемую Черноморскую проливную зону, которая состоит из Мраморного моря и проливов Дарданеллы и Босфор.

Ширина Дарданелл колеблется от 1,3 до 27 км, глубины не превышают 153 м. Берега невысокие, пологие. В нижнем слое соленые средиземноморские воды движутся в сторону Мраморного моря, по поверхности более пресные воды идут в противоположном направлении. Основная масса воды в Мраморном море имеет высокую соленость. Поверхностный слой (до глубины 40-50 м) состоит почти исключительно из опресненных черноморских вод.

Пролив Босфор, соединяющий Черное море с Мраморным, похож на узкую извилистую реку. Берега обрывистые, когда-то они были покрыты лесом. Теперь леса сохранились лишь в северной части. Средняя глубина пролива 65 м, отдельные впадины достигают 90 м. Как и в других проливах, в нижних слоях Босфора соленые воды текут в сторону Черного моря, в поверхностных же слоях более легкие и менее соленые воды из Черного моря переливаются в южном направлении. Для Черного моря это поверхностное течение является компенсационным: море отдает избыток вод, образовавшийся за счет осадков и стока могучих рек. Течение это вызвано и тем, что уровень Черного моря выше, чем уровень Мраморного моря.

В отличие от Средиземного моря водный баланс Черного моря положительный. Реки приносят в Черное море около 350 км³ воды в год; почти 200 км³ отдает Дунай и более 50 км³ - Днепр. За счет притока речных вод и большего количества атмосферных осадков соленость Черного моря вдвое меньше, чем Средиземного. Особенно опреснены районы, примыкающие к устьям рек. С глубиной соленость воды увеличивается: в глубокие слои поступает соленая вода Средиземного моря.

Зимой Черное море сильно охлаждается: температура поверхностного слоя близка к точке замерзания. Холодные воды опускаются сравнительно неглубоко: плотные и соленые средиземноморские воды препятствуют полному перемешиванию. Летом черноморские воды прогреваются, но не полностью. Близ границы соленых вод постоянно сохраняется горизонт с очень низкими температурами.

Глубокие слои Черного моря (ниже 800-1000 м) очень соленые и плотные, с довольно низкими температурами. Особенность Черного моря, выделяющая его из всех других морей земного шара, - постоянное присутствие на глубине сероводорода. Механизм его образования и сохранения еще не окончательно выяснен. Считают, что сероводород выделяют бактерии, разлагающие сульфаты воды. В большинстве морей, где происходит такой процесс, сероводород окисляется кислородом, содержащимся в толще воды. В Черном море, где перемешивание затруднено, зона окисления расположена выше и пе захватывает глубоких слоев, в которых и накапливается сероводород.

Основное течение в Черном море имеет кольцевой характер: вода поверхностного слоя движется против часовой стрелки. В центральной части оно разделяется на два потока.

Каспийское море, несколько раз соединявшееся на протяжении геологической истории с Черным, - крупнейший в мире бессточный водоем; современная его площадь 368 тыс. км². Море вытянуто с севера на юг почти на 1200 км; его средняя ширина составляет 310 км. Северная часть Каспия лежит в пределах Прикаспийской низменности - юго-восточной оконечности Русской равнины. Западное побережье примыкает к горам Кавказа. На востоке простираются огромные пустыни Средней Азии.

Северная часть Каспийского моря мелководна, глубины здесь не превышают 22 м. Южнее располагается Среднекаспийская котловина с глубинами до 800 м и ровным рельефом дна. С Юга эту котловину ограничивает Апшеронский порог. Наибольшие глубины (до 1025 м) и наиболее сложный рельеф характерны для Южно-Каспийской котловины.

Крупнейшие реки - Волга, Урал, Кура - впадают в Каспийское море с севера и с запада; на востоке постоянных водотоков нет. Течения Каспийского моря непостоянны; они определяются ветрами, речным стоком, рельефом дна и побережий. Обычно прослеживаются два круговых течения, движущиеся против часовой стрелки, на севере и юге. В различных районах Каспия климат неоднороден. В северной части это континентальный климат умеренных широт; в западной - умеренно теплый, с мягкой зимой и жарким летом; в юго-западной выпадает наибольшее количество осадков - до 1700 мм в год. На востоке Каспийского побережья расположены районы с резко континентальным климатом пустынь. Здесь осадков меньше всего - до 120 мм в год (а в районе залива Кара-Богаз-Гол до 27 мм). Северное мелководье зимой замерзает, юг и середина обычно бывают свободными от льда.

Своеобразные физико-географические условия Каспийского бассейна накладывают отпечаток на его гидрологический режим. Большая часть объема воды складывается из стока рек, причем 80% составляет доля Волги и ее притоков. Изменение водоносности рек, и особенно Волжского бассейна, тесно связано с колебаниями климата.

Так, потепление климата в 30-е годы нашего столетия вызвало резкое уменьшение стока Волги. Помимо естественных причин, на сток рек серьезное влияние оказывает хозяйственная деятельность человека. С 1940 по 1982 г. Каспийское море "недополучило" свыше 800 км³ речной воды, что соизмеримо с трехлетним стоком Волги в среднеклиматических условиях [Каспийское море..., 1986].

Основная расходная статья водного баланса Каспия - испарение. Наиболее интенсивно оно происходит в северной акватории, наименее - в средней. Чем засушливее климат, тем больше величина испарения. Как показали измерения, максимальной она была в 30-х годах нашего века, именно тогда климат отличался наибольшей засушливостью. С поверхности Каспия ежегодно испарялось около 395 км³ воды, т. е. намного больше, чем поступало из рек [Там же].

Соотношение приходных и расходных статей водного баланса определяет многовековую изменчивость уровня Каспийского моря. В середине XVI в. он находился на отметке - 26,6 м [Колебания увлажненности..., 1980], в XVII в. поднялся, достигнув-23,9 м. С 30-х годов прошлого века (когда начались инструментальные наблюдения) и до начала XX в. уровень Каспия был сравнительно постоянным: около - 25,8 м. С 1930 по 1941 г. на фоне общей аридизации климата произошло его резкое понижение: уровень упал с - 26,2 м до - 28 м. В первой половине 70-х годов понижение уровня продолжалось: в 1977 г. он находился на отметке - 29 м. Всего же с 1900 по 1977 г. уровень Каспия понизился на 3 м, причем из этой величины около 1 м пришлось на хозяйственную деятельность человека [Там же]. За счет понижения уровня осушились значительные пространства мелководья, исчезли многие заливы. На их месте возникли солончаки и массивы перевеваемых песков. С 1978 г. уровень Каспия стал резко повышаться. В 1985 г. воды Каспия находились на отметке - 27,97 м, т. е. за семь лет уровень поднялся более, чем на 1 м [Там же].

Схема строения средиземноморского пояса [Хайн, 1984]: 1 - альпийская складчатость на герцинском основании; 2 - альпийская складчатость на байкальском основании; 3-4 - зоны субдукции (погружения); 5 - главные сдвиги; Пр - Пиренеи; БТ - Бетская Кордильера; Р - Риф; Т - Телль; Ап - Апеннины; А - Альпы; К - Карпаты; Д - Динариды; Б - Балканиды; Пн - Понтиды; ТВ - Тавриды; БК - Большой Кавказ; МК - Малый Кавказ; Эл - Эльбурс; 3 - Загрос; ДК - Копетдаг

Центральное место в системе гор, окружающих бассейн Средиземного моря, занимают величественные Альпы. Они как бы связывают в узел цепи складчатых гор, опоясывающих Южную Европу, Западное и Восточное Средиземноморье. Альпы образуют дугу, выгнутую на северо-запад, длиной около 1200 и шириной около 260 км. Наиболее высокие отроги Альп представляют собой остатки древнего кристаллического основания Европы.

Западное ответвление Альп - Пиренеи - узкая и длинная система хребтов, соединяющаяся с Альпами в районе Прованса. Южное продолжение Альп - Апеннины. Это невысокие складчатые горы, разделяющие бассейн Средиземного моря на две части - восточную и западную. На юге Апеннины круто изгибаются, образуя дугу, в центре которой расположено Тирренское море. Цепь гор продолжается на дне Средиземного моря и соединяет Апеннины с горами Северо-Западной Африки, центральным их звеном являются Атласские горы. Самая глубокая впадина Средиземного моря - Алжиро-Прованская, глубины ее достигают 2,7-2,9 км.

Восточно-Средиземноморская область включает несколько горных сооружений, примыкающих к Альпам с юга и востока. Крупнейшее из них - дуга Карпатских гор. Южнее высятся Балканские горы. С юго-востока к ним вплотную подходят Понтийские горы, занимающие северную часть полуострова Малая Азия. Равнины и плоскогорья Центральной Анатолии отделяют их от складчатой системы Тавра, расположенной на юге полуострова. Как и на западе, складчатыми хребтами окружены глубоководные впадины. Самая крупная из них - Ионическая с глубинами более 4-5 км.

В отличие от большей части побережий Средиземного моря северные берега Черного моря равнинные. Их занимает Причерноморская низменность - южная окраина Русской равнины. Единственные горы Северного Причерноморья расположены па юге Крымского полуострова. Зато с востока к Черному морю подходят грандиозные горные сооружения Большого Кавказа, купол которого поднимается на высоту более 4 км. Обширное межгорное понижение (Куринская впадина) отделяет Большой Кавказ от Малого - сложно построенных складчатых хребтов и лавовых плато.

К востоку от Каспийского моря система альпийских складчатых гор продолжается в виде хребтов Копетдага. Альпийские горы прослеживаются и к югу от Кавказа - это горы Загроса, разделяющие два крупных блока земной коры - Аравийскую плиту и Иранский массив. К югу от Загроса располагается мощный прогиб, заполненный речными наносами, - Месопотамская низменность.