Дарданеллы выводят нас в Эгейское море, составляющее часть Средиземного моря, расположенную между Пелопоннесским полуостровом с запада и Малой Азией с востока. Остров Крит ограничивает его с юга. Это небольшое море протяженностью около 700 км в длину и 330 км в ширину. С Ионическим морем, лежащим к западу, оно связано проливом, расположенным между полуостровом Пелопоннес и островом Крит.
Особенностью Эгейского моря является множество островов, больших и малых, представляющих выступающие из воды возвышенности погруженной в море суши. Береговая линия чрезвычайно изрезана, образует бесконечное количество бухт, заливов, мысов и т. п. Ни один район Средиземного моря не имеет такой развитой береговой линии, как Эгейское. Максимальные глубины его лежат к востоку от Крита и достигают 3500 м, средняя глубина — около 500—1000 м.
Эгейское море, как и вообще Средиземное, бедно жизнью. Содержание питательных солей — фосфатов, нитратов и других — в воде низкое, чем прежде всего и объясняется малая биологическая продуктивность моря.
Когда плывешь Эгейским морем вдоль берегов Греции, поражает обилие островов, образующих греческий архипелаг. Звучные знакомые названия этих островов напоминают о древней Элладе, о Гомере, о стихах Пушкина — великого знатока эллинской мифологии. Приходят на память его стихи, когда корабль проходит Геллеспонт или курс его лежит мимо островов Лемнос («Лемносский бог тебя сковал…»), Эвбея, Парос, Хиос, Кифера…
Берега Эгейского моря — колыбель ранней гречесой цивилизации, оказавшей огромное влияние на развитие всей европейской культуры. Оно служило и школой мореплавания для народов, живших по его берегам.
Долго мы идем вдоль длинного узкого острова Эвбея. Это один из самых больших греческих островов в Эгейском море. Он тянется на 150 км вдоль материка, отделяясь от него узким проливом. Горная цепь, проходящая по острову, является продолжением горного хребта Фессалии в материковой части Греции. Славится остров своим зеленым мрамором. На его горных пастбищах развито скотоводство.
Чтобы лучше понять научные цели и задачи нашей экспедиции, надо познакомиться с краткими сведениями о Средиземном море.
Протяженность моря с запада на восток приблизительно 4000 км, а с севера на юг — в среднем около 800 км. Площадь его — около 2,5 млн. кв. км. Западная оконечность Средиземного моря соединяется с Атлантическим океаном узким и мелким проливом Гибралтар. Подводный порог Гибралтарского пролива, глубина над которым не превышает 320 м, отделяет бассейн Средиземного моря от Атлантического океана.
Средиземное море разделяется на несколько частей подводными порогами. Подводный порог между островом Сицилия и африканским берегом пересекает Тунисский пролив, разделяет Средиземное морена западную и восточную части. Западная часть Средиземного моря в свою очередь подразделяется на три основных бассейна: Альборанский, Алжиро-Прованский и Тирренское море. Альборанский бассейн (или море Альборан) лежит к востоку от Гибралтара, между берегами Испании и Марокко. Алжиро-Прованский (или Балеарский) бассейн, лежащий к востоку от моря Альборан, простирается до островов Сардиния и Корсика. Третий бассейн — это Тирренское море, часть Средиземного моря между Италией и островами Сардиния и Корсика.
Восточное Средиземноморье разделяется на два основных бассейна: Ионическое море и море Леванта. Ионическое море лежит к югу от Италии и Греции. Здесь, в так называемой Ионической котловине, находятся максимальные глубины Средиземного моря, превышающие 4000 м. Подводный хребет, идущий от западной оконечности острова Крит к берегам Африки, отделяет Ионический бассейн от моря Леванта, которое лежит к югу от Малой Азии. Узкий остров Крит отделяет море Леванта от Эгейского моря на севере. Наконец, Адриатическое море тянется к северо-западу от Центральной части Средиземного коря, омывая берега Италии с востока, берега Югославии и Албании с запада. С Ионическим морем его соединяет узкий пролив Отранто.
Океанографические исследования в Средиземном море были очень многочисленны, с развитием их менялись представления о характере течений и о факторах, их определяющих. Течения в морях зависят в основном от трех причин: от распределения температуры и солености вод, обусловливающих их плотность, а также от ветров. В Средиземном море, представляющем собой внутренний морской бассейн с очень неодинаковыми и изрезанными берегами, и гидрологический режим, и ветровые условия весьма сложны. Одним из основных факторов, влияющих на всю гидрологию моря, расположенного в субтропической зоне, является испарение с поверхности моря. Нескомпенсированное речным стоком и атмосферными осадками, оно создает аномально высокую соленость и плотность собственно средиземноморской воды и приводит к понижению уровня моря и, следовательно, к увеличению притока воды из соседних бассейнов.
Перенос вод с менее высокой соленостью (атлантического происхождения) от Гибралтарского пролива до берегов Малой Азии имеет хорошо выраженный и устойчивый характер. Это течение прослеживается преимущественно в поверхностных слоях вдоль берегов Северной Африки, его называют Североафриканским течением. Движение высокосоленых вод с востока на запад, из моря Леванта, где они формируются, к Тунисскому проливу, проходящее в промежуточных слоях, выражено гораздо менее отчетливо. Его называют Левантийским промежуточным течением. Далее, в западном бассейне Средиземного моря, эти левантийские воды промежуточного слоя перемещаются навстречу атлантической поверхностной воде. Наши исследователи (И. М. Овчинников, 1976) называют это течение Левантийским промежуточным противотечением.
Среди факторов, вызывающих течение в Средизем-юм море, датский исследователь Нильсен (1908— 910) придавал первенствующее значение температуре и солености. Более поздние исследователи, например Шотт (1915) и советские ученые (Овчинников и др., 1976), пришли к выводу, что и в восточном бассейне и в Средиземном море в целом течения имеют в основном ветровую природу. Конечно, в связи со сложной структурой моря и его берегов должны играть роль оба фактора. Интегральная циркуляция вод в Средиземном море подразделяется на отдельные, значительно обособленные друг от друга круговороты, в формировании которых решающую роль все же играет ветер. Зимой интенсивность течений почти в два раза больше, чем летом, что стоит в прямой связи с силой ветра. Интерес может представить следующая таблица, показывающая водный баланс Средиземного моря:
Распределение температуры, солености и плотности воды и связанные с этим распределение и вертикальные перемещения водных масс, вертикальная циркуляция вод, включая подъемы глубинных вод к поверхности, возникающие в том случае, когда глубинные течения наталкиваются на препятствия, например острова, банки, подводные хребты, — все это имеет огромное значение и для химии вод, и для жизни моря в целом. Для живых организмов особенно важны подъемы из глубины тех растворенных химических веществ, которые нужны для построения живого вещества. Это прежде всего фосфаты, нитраты и другие так называемые питательные соли, которые скапливаются в значительных концентрациях в придонных слоях.
Когда говорят о всей жизни в море, то имеют в виду все формы живых организмов — от бактериальных и мельчайших планктонных форм, т. е. взвешенных в воде растительных и животных организмов, до крупных животных. Плавающие в толще воды и обитающие на дне различные беспозвоночные и их личинки, а также вся фауна рыб, промысловых и непромысловых, питаются этими низшими организмами. Другими словами, эти гидрологические условия определяют все звенья пищевой цепи в море. Гидрологические условия в Средиземном море очень сложны из-за сложного рельефа, обилия островов, изрезанности береговой линии и неодинакового влияния северного, европейского и южного, африканского побережий. В целом можно выделить три слоя водных масс — поверхностный, промежуточный и глубинный придонный.
Поверхностный слой имеет толщину 75—300 м. В западном бассейне температура поверхностного слоя и нижних слоев резко различается. На востоке моря температура воды с глубиной понижается более равномерно. Промежуточный слой характеризуется более теплой и соленой водой, приходящей из Восточного Средиземноморья. Этот слой располагается на глубинах 300–600 м, причем максимум температуры и солености наблюдается на глубине около 400 м.
Вся зона ниже промежуточного слоя занята глубинными водами. Средняя температура их 12–13°. Соленость тут высокая — 38,5%о. Вообще средняя соленость моря высока — 38–39%о по сравнению с 35%о в океане. Уже говорилось, что из-за сильного испарения вода в Средиземном море становится более соленой, ее плотность нарастает и поэтому она погружается на глубину, а избыток плотной придонной воды утекает в Атлантический океан через порог Гибралтарского пролива. Метафорически Средиземное море можно охарактеризовать как «дышащее», вдыхающее поверхностную воду из Атлантики и выдыхающее глубинную воду как противотечение.
Приливы в Средиземном море очень невелики. Более или менее значительны они только в заливе Габес (Тунис) и на севере Адриатики. Температура воды зависит от сезона и района моря. Самые высокие температуры наблюдаются у африканских берегов — выше 30°, но такие же температуры и у берегов Турции. Самые низкие значения отмечены в Северной Адриатике, где среди зимы иногда образуется лед.
В поверхностном слое по всему Средиземному морю до глубины 200 м велико содержание кислорода. В промежуточном слое содержание кислорода тоже высокое, если водные массы опустились недавно. Продвигаясь на запад, воды теряют часть кислорода — самое низкое содержание его наблюдается в юго-западной части моря, в Алжирско-Прованском бассейне.
Питательными солями, такими, как фосфаты, нитраты, нитриты, воды Средиземного моря бедны. Как и в других морях, эти питательные соли обнаруживают сезонные колебания: их концентрация возрастает весной. Бедность Средиземного моря питательными солями объясняется несколькими факторами, из которых наиболее существенный тот, что основной приток воды море получает за счет поверхностных вод Атлантического океана, которые сами небогаты этими веществами. В западной части Средиземного моря на глубине ниже 1000 м содержание фосфатов и нитратов в два раза меньше, чем содержание их на той же глубине в океане. Нехватка питательных солей, так необходимых для поддержания жизни в море, приводит к ограниченной продуктивности региона.
Первичная продукция живого вещества, которая зависит прежде всего от питательных солей, вообще невысока в Средиземном море. Потенциальная продуктивность, измеряемая методом радиоактивного углерода С14 и выражаемая в миллиграммах органического углерода, произведенного за 24 часа на 1 м3 воды, колеблется в разных районах от 5 до 150 мг С/м3/24 ч. Самая низкая величина продуктивности в море Леванта, а также в Ионическом море (7—21 мг С). Самая высокая первичная продукция наблюдается весной у египетских берегов, в районе Нила, и до постройки высотной Асуанской плотины достигала внушительной цифры в 700 мг С/м3/24 ч. В настоящее время эта цифра уменьшилась.
Низкая концентрация питательных солей и относительная бедность бентоса не создают условий для развития богатой рыбной фауны и, следовательно, мощного рыболовства. В большинстве средиземноморских стран лов рыбы идет в основном с мелких рыболовецких судов. Но промышляют также и траулеры, и число этих судов достаточно велико, для того чтобы привести к обеднению и без того небогатые запасы рыбы. Тем не менее во многих странах Средиземного моря рыболовство — важная отрасль хозяйства.
Рыбная фауна Средиземного моря в основном связана с фауной субтропической Атлантики и отличается большим разнообразием видов. Из промысловых рыб можно назвать камбалу, соль, тюрбо, мерлана, морского угря, горбыля, кефаль, бычков, каменного окуня, групера, спаровых рыб, сардин, анчоусов. В уловы траулеров попадают иногда акулы и скаты.
Более половины уловов добывают из верхних горизонтов моря (сардины, анчоусы). Близ скалистых побережий ловят крабов, омаров, креветок и других ракообразных. Там же промышляют моллюсков — устриц, мидий. Из крупных рыб наибольшей промысловой ценностью обладают тунцы, приходящие из Атлантического океана. Их добывают у берегов Испании, Балеарских островов, Сардинии, Сицилии, Марокко.
Общий годовой улов рыбы в Средиземном море в конце 70-х годов достигал 1,2 млн. т (данные ФАО).
Из непищевых морских продуктов надо назвать кораллы, добываемые в разных районах, и в частности близ Неаполя, и губки — у берегов Додеканеза (Греция).
Мы, конечно, знаем, что берега Средиземного моря, особенно европейский, — это курортные районы: французская и итальянская Ривьера. Зимние месяцы мягкие, влажные, относительно ветреные; лето спокойное, жаркое, сухое. Весна — переходный период и отличается переменчивой погодой. Осень короткая, лето длится долго, переходя в мягкую средиземноморскую зиму.
Несколько фактов о местных ветрах. С севера к Средиземному морю воздух проникает через понижения в цепи горных кряжей Альпийской горной системы. Кто не слышал о мистрале — холодном, сухом северозападном ветре, характерном для средиземноморских провинций Франции, или о боре, тоже холодном сильном ветре, который внезапно налетает с севера или северо-востока, с отрогов Альп, и проносится над Северной Адриатикой. На Средиземном море знают еще холодный ветер левантер, дующий из Восточного Средиземноморья. Зимой в районе Гибралтара иногда дует порывистый юго-западный ветер вендеваль. Для ветров, дующих с юга и юго-востока, из африканских пустынь, никаких преград нет. Широко известен сирокко — жаркий, угнетающий, насыщенный пылью юго-восточный ветер из Ливийской пустыни, доходящий до Италии, Мальты, Сицилии. В Южном Средиземноморье дурной славой пользуется хамсин, или хамсун, — тоже жаркий южный ветер, приносящий из Сахары мелкие частицы песка, обычно весной.
Датский ученый И. Н. Нильсен, опубликовавший результаты своих исследований в 1908–1910 гг., дал также подробный очерк изучения Средиземного моря с начала XVIII до начала XX в. Среди работ этого периода выделяется труд русского океанографа И. Б. Шпиндлера (1896), описавшего структуру вод Мраморного моря и взаимодействие вод Черного и Средиземного морей (на основании работ экспедиций Русского Географического общества). Из работ более позднего периода большое значение имели труды немецкого гидролога Шотта (1915), который еще раз подробно изучил гидрологическую структуру моря и указал на преимущественно ветровую, а не термоха-линную, как считал Нильсен, природу циркуляции вод в Средиземном море.
Более широкий размах океанографические исследования Средиземного моря приняли после второй мировой войны, особенно во время Второго Международного геофизического года (1957–1958) и позже. Активные исследования проводили французские ученые, в основном в западной части Средиземного моря (Лакомб, Черниа, 1954, 1960), а также итальянские и югославские океанографы.
В 50-х годах появились новые приборы и методы гидрологических исследований, которые начали широко применяться при изучении Средиземного моря. Для быстрой съемки температуры и течений использовались батитермографы и электромагнитные измерители течений. Широкое применение нашли автономные якорные буйковые станции с самописцами течений — наиболее прогрессивный и совершенный метод исследования вертикальной структуры течений, внедренный в практику океанографических работ советскими учеными. В 60-х годах и позже изучение Средиземного моря приобретает международный характер. Совместными усилиями многих стран был проведен ряд крупных экспедиций. Средиземное море имеет для океанологов еще и тот специальный интерес, что оно может служить удобной и доступной моделью для тщательного изучения ряда процессов, в частности формирования глубинных океанских вод.
С 1958 г. к исследованиям Средиземного моря активно приступили советские океанографические учреждения. Так, Институт биологии южных морей АН УССР в Севастополе на научно-исследовательском судне «Академик Ковалевский» провел обширные комплексные экспедиционные работы на прибосфорском участке Черного моря, в акватории, прилегающей к устью Нила, и в районе Тунисского пролива. Значительный объем работ в Средиземном море выполнен судами Азово-черноморского научного института рыбного хозяйства и океанографии (в Керчи), Морского гидрографического института АН УССР (в Севастополе) и Южного отделения Института океанологии им. Ширшова (в Геленджике). Указанный институт, приступив к исследованиям в 1959 г. на судне «Академик Вавилов», к 1974 г. уже провел двенадцать средиземноморских экспедиций.
Несмотря на большое количество исследований, проведенных судами разных стран в Средиземном море, остается еще немало недостаточно выясненных вопросов. Можно указать на неодинаковую степень исследованности разных районов моря, очень малое число инструментальных измерений течений, отсутствие современных схем циркуляции вод на различных глубинах и даже отсутствие вполне достоверных сведений о водообмене через основные проливы. Эти и ряд других пробелов побудили разработать международную программу по совместным исследованиям Средиземного моря. Такая кооперация между многими океанографическими учреждениями разных стран создает наибольшие возможности для дальнейшего изучения Средиземного моря.