Этот неизвестный океан. Как работают приливы, рождаются шторма и живут невидимые создания в морских глубинах - Александр Осадчиев

Механическая абразия, то есть разрушение высокого и крутого берега непосредственно в результате действия морских волн и течений, может быть усилена, если горные породы постепенно растворяются морской водой или вступают с ней в реакцию, трансформируются и становятся более рыхлым веществом. Такое происходит, например, с известняками, в результате чего образуются разнообразные лунки, ниши, гроты и целые пещеры в прибрежных скалах. Особенно хорошо морские воды разрушают берега, сложенные ледниками или многолетнемерзлыми породами, которые представляют собой пресный лед, перемешанный с горными породам, что часто называют вечной мерзлотой. Прибой не только механически разрушает вечную мерзлоту, но брызги воды осолоняют лед. Если температура воды выше нуля, то лед еще и плавится под воздействием волн, и этот процесс называется термоабразией. В некоторых морях российской Арктики, где берега сложены вечной мерзлотой, скорость отступления берега под действием термоабразии составляет от нескольких метров до нескольких десятков метров в год. Это становится серьезной угрозой для населенных пунктов и построек, которые находятся на берегу моря.

Абразия разрушает береговой уступ (клиф) и из получившихся рыхлых горных пород создает пологое дно (бенч), которое расширяется по мере разрушения берега и смещения клифа. Когда бенч становится большим, и волны перестают добираться до берега, так как гасятся на пологом бенче, берег перестает разрушаться. На низких и плоских берегах морские волны, наоборот, способствуют приращению суши. Прибой двигается к берегу и выносит твердые наносы на мелководье и на берег. Так образуется пляж на аккумулятивном морском берегу. Если где-то на мелководье скорость волн сильно замедляется, то наносы выпадают раньше, чем достигают берега и пляжа. Длительное оседание наносов на одном и тоже же участке морского дна в прибрежной зоне приводит к образованию подводного вала. Если оседание продолжается, то вал может вырасти до острова и стать баром, а бар может даже соединиться с берегом и стать косой или стрелкой. Такие процессы очень часты, и около 10% всей линии берега Мирового океана имеют береговой бар, который в большей или меньшей степени отгораживает их от моря. Иногда узкие бары и косы достигают огромной длины: Куршская коса в Балтийском море и Арабатская стрелка в Азовском море вытянулись на 100 километров, а ширина их в самых своих узких частях – всего несколько сотен метров.

Самая высокая гора на Земле

Какая гора на планете самая высокая? Если считать относительно уровня моря, то Эверест – он известен также под именами Джомолунгма, Сагарматха и Шэнмуфэн (все окрестные народы дали самой высокой горе свое имя). Высота Эвереста – 8848 или 8849 метров. Но если считать не от поверхности моря, а от подножия самой горы, то первенство уйдет другой вершине. Она представляет собой один из Гавайских остров (который, кстати, так и называется – остров Гавайи), а вот ее подножие находится на морском дне. Если представить Землю без океана, то гора Мауна-Кеа высотой 10 200 метров будет видна целиком: к 4200 метрам горы, находящимся над водой, прибавится еще 6000 метров под водой.

Остров Гавайи, который венчает гора Мауна-Кеа, – самый большой остров Гавайского архипелага. В этом месте под земной корой находится мантийный плюм – горячий поток в мантии (температурой 1500 °C!), который по каким-то причинам поднимается на несколько сотен километров от границы мантии и ядра Земли к коре. Мантийный плюм прожигает тонкую океаническую кору, толщина которой всего 5–10 километров, в результате чего образуется подводный вулкан. На дно океана изливается магма, застывает, и подводный вулкан растет и растет вверх. Если мантийный плюм прожигает земную кору достаточно долго, то вулкан может дорасти до поверхности океана и стать островом. Вулкан, образовавший остров Гавайи, активно рос примерно полмиллиона лет и вырос на 10 километров от океанического дна.

Место, где мантийный плюм периодически усиливается и прожигает земную кору, называется вулканической горячей точкой. Вообще в английском языке это словосочетание hot spot для чего только не используется, обозначая локальную интенсификацию каких-либо процессов, но в данном случае термин очень походит: точка более чем горячая! Итак, мантийный плюм периодически (раз в несколько сотен тысяч лет) прожигает земную кору в вулканической горячей точке, в результате чего образуется большой вулкан или даже остров. Но за несколько сотен тысяч лет литосферная плита, то есть участок земной коры, успевает сдвинуться на несколько десятков или сотен километров. Поэтому вулканы образуются в разных местах земной поверхности; более того, образуются прямые цепочки островов и подводных вулканов.

Рис. 28.Схема образования цепочки вулканических островов

Гавайские острова – один из наиболее ярких примеров такой цепочки островов. Гавайская горячая точка прожигает океаническую кору уже 85 миллионов лет, за это время образовалась Гавайско-Императорская цепь подводных гор длиной 5800 километров. Императорская цепь подводных гор (названная в честь японских императоров) вытянута от Камчатки почти строго на юг примерно на 2500 километров. 47 миллионов лет назад что-то случилось, тихоокеанская плита изменила направление своего движения на 60 градусов, а цепочка вулканов и островов стала расти в юго-восточном направлении. Остров Гавайи – предпоследнее творение Гавайской горячей точки. Рядом с ним в наши дни растет новый вулкан Лоихи. Он почти достиг 1000 метров в высоту (относительно морского дна), а выше уровня моря станет примерно через 100 тысяч лет.

Рис. 29.Цепочка вулканических островов в Тихом океане

Побег Гринвичского меридиана

Правда ли, что Земля имеет форму шара? Вопрос о форме земного «шара» не так-то прост. Идея о шарообразности Земли известна со времен Древней Греции. Ньютон предположил, что Земля сплюснута у полюсов из-за вращения и возникающей центробежной силы. Действительно, Земля – это сплюснутый шар (то есть эллипсоид): на полюсах до центра Земли ближе на 21 километр, чем на экваторе.

Из-за этого дно моря на Северном полюсе ближе к центру Земли, чем дно Марианской впадины, а вершина вулкана Чимболасо, расположенного в Эквадоре почти на экваторе, дальше от центра Земли, чем вершина Эвереста.

Рис. 30.Геоид Земли

А теперь представим, что вся Земля покрыта неподвижным океаном. Плотность внутреннего строения Земли неоднородна, из-за этого в каких-то точках на поверхности сила тяжести немного больше, в каких-то – немного