Соленые меромиктические озера

Почему в озере образуются слои воды различной плотности? Как в таких озерах формируется устойчивое неперемешивание? К каким последствиям может привести перемешивание этих слоев? Об этом рассказывает кандидат биологических наук Егор Задереев.

Меромиктические озера — это озера, которые не перемешиваются. Замечательный объект для исследования. Людей часто пугает этот термин. Самый большой водоем, который не перемешивается, — это Черное море. Причина в том, что вода имеет разную плотность в зависимости от температуры и солености. Максимальная плотность воды — при температуре 4 градуса. Поэтому большинство водоемов в нашем климате, в климате Америки и Европы, летом стратифицируется, то есть вода разделяется на слои разной плотности: сверху плавает легкая и теплая вода, а снизу холодная и тяжелая. Два этих слоя ведут себя как разные жидкости, хотя это одна и та же вода различной плотности.

В 2012 году жители Сан-Франциско стали жаловаться на сильный запах канализации в городе. Санитарные службы начали искать утечку, но потом выяснилось, что за 150 км от города озеро Солтон-си, которое было в устойчивом неперемешиваемом режиме и внизу которого накопилось большое количество сероводорода, перемешалось за счет сильных ветров. Сероводород попал в верхнюю толщу воды, вся рыба умерла (в интернете были фотографии плавающих толстым слоем рыб), и сероводород ветром донесло до города. Подобное перемешивание приводит к тому, что экосистема, которая сформировалась в подобных условиях, полностью трансформируется. Стоит задача понять, при каких условиях в таких озерах формируется устойчивое неперемешивание и, наоборот, когда оно разрушается.

В наземной экосистеме жизнь не встречает таких резких неоднородностей. Когда мы идем по лесу, у нас не может быть сейчас температуры 20 градусов, а через один шаг — 4. Или, например, концентрация кислорода изменилась с 15% до 5%. А в воде это происходит буквально на расстоянии сантиметров. Плывет водный организм, ему тепло и хорошо, а через несколько сантиметров все уже совсем по-другому. Самое интересное происходит на границах: градиенты солености, градиенты температуры, градиенты концентрации кислорода. Там формируются уникальные сообщества организмов.