= REFUSE=

Объявление

.....РЕФЮЗ ЖИЛ, РЕФЮЗ ЖИВ, РЕФЮЗ БУДЕТ ЖИТЬ!!!!!.....

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » = REFUSE= » ФлудераризМ » Спейшл фор ботаники!


Спейшл фор ботаники!

Сообщений 361 страница 390 из 479

361

Ну что вам сказать коллега!!!!!!!!!!.......Раньше у вас были более развернутые творения!..........Вероятно Вам совсем некогда раскрывать более полные обзоры своих трудов!!!!!!!.......Но ничего, несмотря на скудность написанного, я подчеркнул пару очень любопытных новшеств для себя!!!!!!!!!!!!!!!!....Спасибо!!!!!!!

362

Право коллега...Это я просто в попыхах написал....Так сказать на скорую руку.Это только маленький отрывочек из сорок третий главы первого вступления.))))

363

Я так и подумал!)))))))

364

А вы сомневались что ли коллега?

365

Нуууу я бы не сказал, что совневался!....однако были некоторые сугубо биологические мысли по данному аспекту!

366

Глубокоуважаемые коллеги ! Простите, что редко бываю, это временно. Надеюсь вы понимаете, что я нахожусь всю эту неделю в Стокгольме !

Негоро, пишите пожалуста поподробнее, не надо так сильно сокращать.

Отредактировано Рокси (09-10-2008 21:16:48)

367

Я постараюсь не сокращать.

368

:flag:

369

С возвращением коллега [взломанный сайт]

370

Как прошла конференция?

371

Пока наш коллега будет готовить материал, хочу поделиться с вами своими открытиями, все равно нобелевка прошла мимо.........
С позиций термодинамики (см. главу 4) метаболизм представляет собой совокупность процессов, в которой реакции, потребляющие энергию из внешней среды (эндэргонические), сопрягаются с энергодающими (экзэрго-ническими) реакциями, что позволяет живым существам оказывать постоянное сопротивление нарастанию энтропии. Выяснение биохимических механизмов, приводящих к генерации различных форм биологической энергии, является предметом биоэнергетики. Источником энергии служат реакции, в ходе которых соединения, содержащие атомы углерода в высо-ковосстановленном состоянии, подвергаются окислению, а специальные дыхательные переносчики присоединяют протоны и электроны (восстанавливаются) и в таком виде транспортируют атомы водорода к дыхательной цепи.

Биологические виды энергии. Энергетические превращения в живой клетке подразделяют на две группы: локализованные в мембранах и протекающие в цитоплазме. В каждом случае для «оплаты» энергетических затрат используется своя «валюта»: в мембране это ΔμН+ или ΔμNa+, а в цитоплазме – АТФ, креатинфосфат и другие макроэргические соединения. Непосредственным источником АТФ являются процессы субстратного и окислительного фосфорилирования. Процессы субстратного фосфорилирования наблюдаются при гликолизе и на одной из стадий цикла трикарбоновых кислот (реакция сукцинил-КоА —> сукцинат; см. главу 10). Генерация ΔμН+ и ΔμNa , используемых для окислительного фосфорилирования, осуществляется в процессе транспорта электронов в дыхательной цепи энергосопря-гающих мембран.

Энергия разности потенциалов на сопрягающих мембранах может обратимо превращаться в энергию АТФ. Эти процессы катализируются Н+-АТФ-синтазой в мембранах, генерирующих протонный потенциал, или Na+-АТФ-синтазой (Na+-АТФазой) в «натриевых мембранах» алкалофиль-ных бактерий, поддерживающих ΔμNa+ [Скулачев В.П., 1989]. На рис. 9.6 представлена схема энергетики живых клеток, использующих ΔμН+ в качестве мембранной формы конвертируемой энергии. На схеме видно, что свет или энергия субстратов дыхания утилизируется ферментами фотосинтетической или дыхательной редокс-цепи (у галобактерий – бактериородопси-ном). Генерируемый потенциал используется для совершения полезной работы, в частности для образования АТФ. Будучи макроэргическим соединением, АТФ выполнняет функцию аккумулирования биологической энергии и ее последующего использования для выполнения клеточных функций. «Макроэргичность» АТФ объясняется рядом особенностей его молекулы. Это прежде всего высокая плотность зарядов, сконцентрированная в «хвосте» молекулы, обеспечивающая легкость диссоциации терминального фосфата при водном гидролизе. Продукты этого гидролиза представляют собой АДФ и неорганический фосфат и далее – АМФ и неорганический фосфат. Это обеспечивает высокую величину свободной энергии гидролиза терминального фосфата АТФ в водной среде.

Рис. 9.6. Взаимозаменяемость различных видов биологической энергии при выполнении клеточной работы [Скулачев В.П., 1989].

Красной стрелкой показана взаимозаменяемость в клетке двух клеточных видов энергии - АТФ и ΔμН+, для которых имеются также специальные буферные системы: креатинфосфат для АТФ (клетки животных) и градиент ионов Na (алкалофильные бактерии).

Тканевое дыхание и биологическое окисление. Распад органических соединений в живых тканях, сопровождающийся потреблением молекулярного кислорода и приводящий к выделению углекислого газа и воды и образованию биологических видов энергии, называется тканевым дыханием. Тканевое дыхание представляют как конечный этап пути превращений моносахаров (в основном глюкозы) до указанных конечных продуктов, в который на разных стадиях включаются другие сахара и их производные, а также промежуточные продукты распада липидов (жирные кислоты), белков (аминокислоты) и нуклеиновых оснований. Итоговая реакция тканевого дыхания будет выглядеть следующим образом:

С6Н12О6 + 6O2 = 6СO2+ 6Н2O + 2780 кДж/моль. (1)

Впервые сущность дыхания объяснил А.-Л. Лавуазье (1743-1794), обративший внимание на сходство между горением органических веществ вне организма и дыханием животных. Постепенно становились ясными принципиальные различия между этими двумя процессами: в организме окисление протекает при относительно низкой температуре в присутствии воды, и его скорость регулируется обменом веществ. В настоящее время биологическое окисление определяется как совокупность реакций окисления субстратов в живых клетках, основная функция которых - энергетическое обеспечение метаболизма. В развитие концепций биологического окисления в XX в. важнейший вклад внесли А.Н. Бах, О. Варбург, Г. Крепс, В.А. Энгель-гардт, В.И. Палладин, В.А. Белицер, С.Е. Северин, В.П. Скулачев.

Потребление кислорода тканями зависит от интенсивности реакций тканевого дыхания. Наибольшей скоростью тканевого дыхания характеризуются почки, мозг, печень, наименьшей – кожа, мышечная ткань (в покое). Уравнение (2) описывает суммарный результат многоступенчатого процесса, приводящего к образованию молочной кислоты (см. главу 10) и протекающего без участия кислорода:

С6Н12Об = 2С3Н6О3 + 65 кДж/моль. (2)

Этот путь отражает, по-видимому, энергетическое обеспечение простейших форм жизни, функционировавших в бескислородных условиях. Современные анаэробные микроорганизмы (осуществляющие молочнокислое, спиртовое и уксуснокислое брожение) получают для жизнедеятельности энергию, производимую в процессе гликолиза или его модификаций.

Использование клетками кислорода открывает возможности для более полного окисления субстратов. В аэробных условиях продукты бескислородного окисления становятся субстратами цикла трикарбоновых кислот (см. главу 10), в ходе которого образуются восстановленные дыхательные переносчики НАДФН, НАДН и флавиновые коферменты. Способность НАД+ и НАДФ+ играть роль промежуточного переносчика водорода связана с наличием в их структуре амида никотиновой кислоты. При взаимодействии этих кофакторов с атомами водорода имеет место обратимое гидрирование (присоединение атомов водорода):

При этом в молекулу НАД+ (НАДФ+) включаются 2 электрона и один протон, а второй протон остается в среде.

Во флавиновых коферментах (ФАД или ФМН), активной частью молекул которых является изоаллоксазиновое кольцо, в результате восстановления чаще всего наблюдается присоединение 2 протонов и 2 электронов одновременно:

Восстановленные формы этих кофакторов способны транспортировать водород и электроны к дыхательной цепи митохондрий или иных энерго-сопрягающих мембран (см. далее).

Организация и функционирование дыхательной цепи. В клетках эукариот дыхательная цепь расположена во внутренней мембране митохондрий, у дышащих бактерий – в цитоплазматической мембране и специализированных структурах – мезосомах, или тилакоидах. Компоненты дыхательной цепи митохондрий в порядке убывания окислительно-восстановительного потенциала можно расположить, как показано в табл. 9.1.

Молярные соотношения компонентов дыхательной цепи являются постоянными, ее компоненты встроены в митохондриальную мембрану в виде 4 белково-липидных комплексов: НАДН-КоQН2-редуктаза (комплекс I), сукцинат-КоQ-редуктаза (комплекс II), КоQН2-цитохром c-редуктаза (комплекс III) и цитохром а-цитохромокси-даза (комплекс IV) (рис. 9.7).

Если субстратом окисления служат α-кетокислоты, в переносе электронов на НАД+ участвуют липоатсодержащие дегидрогеназы. В случае окисления пролина, глутамата, изоцитрата и других субстратов перенос электронов происходит непосредственно на НАД+. Восстановленный НАД в дыхательной цепи окисляется НАДН-дегидрогеназой, содержащей железосерный белок (FeS) и ФМН и прочно связанной с дыхательной цепью.

Рис. 9.7. Взаимное расположение компонентов дыхательной цепи с указанием мест фосфорилирования и специфических ингибиторов.

KoQ (убихинон), необходимый компонент дыхательной цепи, является производным бензохинона с боковой цепью, которая у млекопитающих чаще всего представлена 10 изопреноидными единицами (см. главу 7). Как любой хинон, KoQ способен находиться и в восстановленном, и окисленном состоянии. Это свойство определяет его роль в дыхательной цепи - служить коллектором восстановительных эквивалентов, поставляемых в дыхательную цепь через флавиновые дегидрогеназы. Содержание его значительно превосходит содержание других компонентов дыхательной цепи.

Дополнительным участником дыхательной цепи является железосерный белок FeS (негемовое железо). Он участвует в окислительно-восстановительном процессе, протекающем по одноэлектронному типу. Первый участок локализации FeS находится между ФМН и KoQ, второй - между цитохромами b и c1. Это соответствует тому факту, что со стадии ФМН путь протонов и электронов разделяется: первые накапливаются в митохондриальном матриксе, а вторые идут на гидрофобные переносчики - KoQ и цитохромы.

Цитохромы в дыхательной цепи выстроены в порядке возрастания окислительно-восстановительного потенциала. Они представляют собой гемопротеины, в которых простетическая геминовая группа близка к гему гемоглобина (у цитохрома b идентична). Ионы железа в составе гема при получении и отдаче электронов обратимо изменяют свою валентность.

В процессах тканевого дыхания наиболее важную роль играют цитохро-мы b, с1, с, а и а3. Цитохром а3 представляет собой терминальный участок дыхательной цепи – цитохромоксидазу, которая осуществляет окисление цитохрома с и образование воды. Элементарный акт представляет собой двухэлектронное восстановление одного атома кислорода, т.е. каждая молекула кислорода одновременно взаимодействует с двумя электрон-транспортными цепями. При транспорте каждой пары электронов во внутримитохондриальном пространстве может накапливаться до 6 протонов (рис. 9.8).

Строение дыхательной цепи интенсивно исследуется. В числе последних достижений молекулярной биохимии – установление тонкой структуры дыхательных ферментов с помощью рентгеноструктурного анализа. С помощью электронного микроскопа с наивысшим доступным в настоящее время разрешением можно «увидеть» структуру цитохромоксидазы (рис. 9.9).

Окислительное фосфорилирование и дыхательный контроль. Функция дыхательной цепи – утилизация восстановленных дыхательных переносчиков, образующихся в реакциях метаболического окисления субстратов (главным образом в цикле трикарбоновых кислот). Каждая окислительная реакция в соответствии с величиной высвобождаемой энергии «обслуживается» соответствующим дыхательным переносчиком: НАДФ, НАД или ФАД. Соответственно своим окислительно-восстановительным потенциалам эти соединения в восстановленной форме подключаются к дыхательной цепи (см. рис. 9.7). В дыхательной цепи происходит дискриминация протонов и электронов: в то время как протоны переносятся через мембрану, создавая ΔрН, электроны движутся по цепи переносчиков от убихинола к цитохромоксидазе, генерируя разность электрических потенциалов, необходимую для образования АТФ протонной АТФ-синтазой. Таким образом, тканевое дыхание «заряжает» митохондриальную мембрану, а окислительное фосфорилирование «разряжает» ее.

Разность электрических потенциалов на митохондриальной мембране, создаваемая дыхательной цепью, которая выступает в качестве молекулярного проводника электронов, является движущей силой для образования АТФ и других видов полезной биологической энергии (см. рис. 9.6). Механизмы этих превращений описывает хемиосмотическая концепция превращения энергии в живых клетках. Она была выдвинута П. Митчеллом в 1960 г. для объяснения молекулярного механизма сопряжения транспорта электронов и образования АТФ в дыхательной цепи и быстро получила международное признание. За развитие исследований в области биоэнергетики П. Митчеллу в 1978 г. была присуждена Нобелевская премия. В 1997 г. П. Бойеру и Дж. Уокеру была присуждена Нобелевская премия за выяснение молекулярных механизмов действия главного фермента биоэнергетики -протонной АТФ-синтазы.

Рис. 9.9. Схематическое изображение цитохромоксидазы с разрешением 0,5 нм (а) и ее активного центра с разрешением 2,8 нм (б) [Tsukihara et al., Science.- 1 9 6 6 . - Vol. 269.- P. 1069] (Печатается с любезного разрешения редакции журнала).

Согласно хемиосмотической концепции, движение электронов по дыхательной цепи является источником энергии для транслокации протонов через митохондриальную мембрану. Возникающая при этом разность электрохимических потенциалов (ΔμH+) приводит в действие АТФ-синтазу, катализирующую реакцию

АДФ + Рi = АТФ. (3)В дыхательной цепи есть только 3 участка, где перенос электронов сопряжен с накоплением энергии, достаточным для образования АТФ (см. рис. 9.7), на других этапах возникающая разность потенциалов для этого процесса недостаточна. Максимальная величина коэффициента фосфорили-рования, таким образом, составляет 3, если реакция окисления идет с участием НАД, и 2, если окисление субстрата протекает через флавиновые дегидрогеназы. Теоретически еще одну молекулу АТФ можно получить в трансгидрогеназной реакции (если процесс начинается с восстановленного НАДФ):

НАДФН + НАД+ = НАДФ+ + НАДН + 30 кДж/моль. (4)

Обычно в тканях восстановленный НАДФ используется в пластическом обмене, обеспечивая разнообразные синтетические процессы, так что равновесие трансгидрогеназной реакции сильно сдвинуто влево.

Эффективность окислительного фосфорилирования в митохондриях определяется как отношение величины образовавшегося АТФ к поглощенному кислороду: АТФ/О или Р/О (коэффициент фосфорилирования). Экспериментально определяемые значения Р/О, как правило, оказываются меньше 3. Это свидетельствует о том, что процесс дыхания не полностью сопряжен с фосфорилированием. Действительно, окислительное фосфорилирование в отличие от субстратного не является процессом, в котором окисление жестко сопряжено с образованием макроэргов. Степень сопряжения зависит главным образом от целостности митохондриальной мембраны, сберегающей разность потенциалов, создаваемую транспортом электронов. По этой причине соединения, обеспечивающие протонную проводимость (как 2,4-ди-нитрофенол), являются разобщителями.

Несопряженное дыхание (свободное окисление) выполняет важные биологические функции. Оно обеспечивает поддержание температуры тела на более высоком уровне, чем температура окружающей среды. В процессе эволюции у гомойотерм-ных животных и человека сформировались специальные ткани (бурый жир), функцией которых является поддержание постоянной высокой температуры тела за счет регулируемого разобщения окисления и фосфорилирования в митохондриальной дыхательной цепи. Процесс разобщения контролируется гормонами.

В норме скорость митохондриального транспорта электронов регулируется содержанием АДФ. Выполнение клеткой функций с затратой АТФ приводит к накоплению АДФ, который в свою очередь активирует тканевое дыхание. Таким образом, клеткам свойственно реагировать на интенсивность клеточного метаболизма и поддерживать запасы АТФ на необходимом уровне. Это свойство называется дыхательным контролем.

За сутки человек потребляет около 550 л (24,75 моля) кислорода. Если считать, что в тканевом дыхании за этот период восстанавливается 40 г атомов кислорода (20 молей), а величину Р/О принять за 2,5, то в митохондриях должно синтезироваться 100 молей, или около 50 кг АТФ! При этом часть энергии окисления субстратов расходуется на совершение полезной работы, не превращаясь в АТФ (см. рис. 9.6).

Приведенные данные показывают, как важно организму поддержание процессов жизнедеятельности.

Свободное окисление. Одна из задач свободного (несопряженного) окисления – превращения природных или неприродных субстратов, называемых в этом случае ксенобиотиками (ксено – несовместимый, биос – жизнь). Они осуществляются ферментами диоксигеназами и монооксигеназами. Окисление протекает при участии специализированных цитохромов, локализованных чаще всего в эндоплазматическом ретикулуме, поэтому иногда этот процесс называют микросомальным окислением [Арчаков А.И., 1975].

В реакциях свободного окисления участвуют также кислород и восстановленные дыхательные переносчики (чаще всего НАДФН). Акцептором электронов является цитохром Р-450 (иногда цитохром b5). Окисление субстрата протекает по следующей схеме:

SH + O2–> SOH. (5)

Механизм действия оксигеназ включает изменение валентности входящих в их состав ионов двухвалентных металлов (железа или меди). Диоксигеназы присоединяют к субстрату молекулярный кислород, активируя его за счет электрона атома железа в активном центре (железо при этом становится трехвалентным). Оксигена-ция протекает как атака субстрата образующимся супероксид-анионом кислорода. Одной из биологически важных реакций такого типа является превращение β-каро-тина в витамин А. Монооксигеназы требуют участия в реакции НАДФН, атомы водорода которого взаимодействуют с одним из атомов кислорода, поскольку только один электрон связывается с субстратом. К широко распространенным монооксигеназам относятся разнообразные гидроксилазы. Они принимают участие в окислении аминокислот, оксикислот, полиизопреноидов.

В процессе свободного окисления вследствие особенностей используемых цепей передачи электронов не происходит образования АТФ; биологическая роль этих процессов заключается в метаболизме ряда природных и ксенобиотических субстратов. В последнем случае свободное окисление выполняет важную функцию модификации чужеродных соединений. К последним относятся лекарственные средства, гербициды, продукты загрязнения окружающей среды, в возрастающем количестве попадающие в организм с водой, пищей и атмосферным воздухом. Как правило, они имеют гидрофобные свойства. Многие из них являются канцерогенными. Их гидроксилирование в ходе свободного окисления облегчает последующую деструкцию и выведение из организма (см. главу 12 и 13).Свободное окисление протекает при участии свободнорадикальных форм кислорода, которые образуются в процессе одноэлектронного восстановления кислорода и прежде всего супероксид-аниона кислорода.

Обычно эти реакции своднорадикального окисления протекают в активном центре соответствующих ферментов, а промежуточные продукты не появляются во внешней среде. При изменении условий функционирования дыхательной цепи (например, при гипоксии) в ней также возможно одно-электронное восстановление кислорода, объясняющееся тем, что его сродство к убихинону выше, чем к цитохромоксидазе. Эти процессы приводят к образованию супероксид-аниона кислорода. Этот радикал может образовываться и под влиянием ультрафиолетовых лучей, а также путем взаимодействия кислорода с ионами металлов переменной валентности (чаще всего с железом) или в ходе спонтанного окисления некоторых соединений, например дофамина. Наконец, он может продуцироваться в клетках и такими ферментами, как ксантиноксидаза или НАДФН-оксидаза.

Образование супероксид-аниона кислорода имеет важное биологическое значение. Он является высокореакционным соединением, которое вследствие высокой гидрофильности не может покидать клетку и накапливается в цитоплазме. Его превращения приводят к образованию ряда активных окислителей (рис. 9.10). Он способен активировать NO-синтазу, которая образует в тканях NO-радикал, обладающий свойствами вторичного посредника (активирует растворимую гуанилатциклазу, продукт которой – цГМФ – проявляет вазодилататорные свойства). С другой стороны, супероксид-анион способен снижать содержание NO-радикала, превращая его в пероксинитрит ONOOH (см. рис. 9.10).

Живые клетки имеют системы защиты от повышенной продукции свободных радикалов. Фермент супероксиддисмутаза превращает супероксид-анион кислорода в менее реакционноспособный и более гидрофобный пероксид водорода Н2О2. Пероксид водорода является субстратом ката-лазы и глутатионзависимых пероксидаз, которые катализируют его превращение в молекулу воды. Однако пероксид водорода может генерировать гидроксил-радикал в присутствии двухвалентного железа или превращаться в гипохлорит-анион ОСl– ферментом миелопероксидазой.

Рис. 9.10. Взаимопревращения свободных радикалов и их основные функции в тканях [Болдырев А.А., 1996].

Как гипохлорит-анион, так и гидроксил-радикал являются сильными окислителями. Они способны модифицировать белки, нуклеиновые кислоты, индуцировать перекисное окисление липидов (от которого наиболее сильно «страдают» полиненасыщенные мембранные липиды) и в результате цепных реакций приводить к множественным нарушениям мембран и к гибели клеток. Важным дополнением этих реакций является способность NO-радикала при взаимодействии с супероксид-анионом образовывать пероксинитрит, который может индуцировать так называемый апоптоз (запрограммированная гибель клеток), а в ходе своего спонтанного распада превращаться в гидроксил-радикал. Последний может образовываться также из гипохлорит-аниона в присутствии ионов железа.

Процессы, протекающие до момента образования гипохлорит-аниона или гидроксил-радикала, локализованы в цитоплазме и контролируются цитоплазматическими ферментами или природными водорастворимыми антиоксидантами. Например, таурин способен связывать гипохлорит-анион в форме хлораминового комплекса, дипептид карнозин и его производные нейтрализуют гидроксил-радикал, а такие соединения, как белок ферритин, связывают железо. Перекисное окисление липидов, инициируемое в гидрофобном пространстве клеточных мембран, способен прерывать широко известный гидрофобный антиоксидант α-токоферол (витамин Е). Его высокая концентрация в биологических мембранах препятствует их повреждению свободными радикалами.

Полное подавление перекисных процессов в тканях, по-видимому, нецелесообразно, свободные радикалы обладают полезными свойствами. Они индуцируют апоптоз, участвуют в формировании клеточного иммунитета. Образование гидроперекисей жирнокислотных цепей полиненасыщенных фосфолипидов повреждает бислой и, стимулируя работу фосфолипаз, способствует высвобождению жирных кислот из состава мембранных липидов. Полиненасыщенная арахидоновая кислота является обычной мишенью для свободнорадикальной атаки. Этот процесс может стимулировать ферментативные превращения ее по одному из двух путей – липоксигеназному или циклооксигеназному. В результате в клетке образуются важные биологические регуляторы: простагландины, лейкотриены, тромбоксаны. Лизофос-фолипиды, образующиеся при отщеплении модифицированной жирной кислоты, могут быть восстановлены до исходного состояния с использованием другой жирной кислоты (в форме ацил-КоА). Таким образом может регулироваться жирнокислотный состав липидных молекул в клеточной мембране.

Высокореакционные свободные радикалы кислорода, характеризующиеся высоким окислительным потенциалом и способностью к быстрым превращениям, могут индуцировать цепные реакции. В настоящее время признается важная роль свободнорадикальных процессов в развитии возрастных и патологических состояний в тканях [Владимиров Ю.А. и др., 1983]. Свободнорадикальные превращения вовлекаются в механизмы, повышающие выживаемость клеток в неблагоприятных условиях, а снижение генерации свободных радикалов в организме способствует ослаблению клеточного иммунитета. Однако усиленная генерация свободных радикалов сопровождает патологические состояния (болезнь Паркинсона, Альцгейме-ра) и сам процесс биологического старения.МЕМБРАННЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ МЕТАБОЛИЗМА
Все объявленияЯндексДиректДать объявление
Распродажа короткомеров кабеля!Скидка на кабель ВВГ, NYM, КГ-ХЛ, СИП и др. Наличие на складе. Торопитесь!
               
                 
               Биологические мембраны представляют собой динамическую структуру, компоненты которой подвержены быстрому метаболизму. Благодаря этому липидное окружение мембранных белков обладает способностью в соответствии с изменением условий функционирования изменять свои физико-химические свойства: упаковку, микровязкость, латеральную подвижность компонентов в бислое и т.д. Подавляющее большинство мембранных белков функционирует в составе олигомерных ансамблей, например в дыхательной цепи митохондрий. Транспортные белки также организуют ассоциаты в бислое: димеры (Са2+-АТФаза), тетрамеры (Na+/K+-АТФаза) или даже более высокоорганизованные надмолекулярные комплексы.

Примером таких комплексов являются сложные мембранные структуры, включающие рецепторы и преобразователи сигналов, действие которых начинается с восприятия внешнего импульса (первичного посредника) на внешней стороне клеточной мембраны и завершается образованием вторичного посредника на внутренней стороне мембраны. Рассмотрим передачу и трансформацию сигнала от первичного посредника, роль которого, как правило, выполняют разнообразные гормоны, не проникающие через клеточную мембрану (см. главу 8).

Первичный посредник взаимодействует с соответствующим рецептором, что приводит к изменению конформации последнего и, как следствие, к увеличению латеральной подвижности в мембране. Это повышает вероятность взаимодействия активированного рецептора с преобразователем (роль преобразователей выполняют специфические мембраносвязанные белки, содержащие ГТФ в связанном состоянии,– G-белки, или ГТФ-связы-вающие белки) [Авдонин П.В., Ткачук В.А., 1994].

G-белки – центральная часть регуляторного мембранного ансамбля, представлены сложным олигомерным комплексом. Они относятся к гетеро-тримерным протеолипидам, состоящим из α-, β- и γ-субъединиц. β-субъединица комплекса тесно ассоциирована с α- и γ-субъединицами. Последние модифицированы жирнокислотными радикалами – миристоильным радикалом в случае α-субъединицы (присоединен через остаток глутаминовой кислоты) и геранильным радикалом в случае γ-субъединицы (присоединен к радикалу цистеина). Такая модификация прочно ассоциирует G-белки с мембранным бислоем. Следовательно, регуляторные белки функционируют в тесной связи с мембраной, и их свойства зависят от физико-химических характеристик мембраны.

Рис. 9.11. Трансмембранная передача информации с участием аденилатциклазы (АС) и ГТФ-связывающих белков.

GS - стимулирующий и Gi - ингибирующий ГТФ-связывающие белки; RSи Ri - соответствующие рецепторы для GSи Gi. Показаны участки активации сигнала форскалином, теофиллином и кофеином, а также ингибирования холерным и коклюшным токсинами.

Установлено, что нарушение взаимодействия между белковыми молекулами в олигомерном ансамбле Na+/К+-АТФазы, происходящее, например, при ее свободнорадикальной модификации в ишемическом мозге, устраняет способность АТФ регулировать активность этого фермента.

Приведенные примеры указывают на важное биологическое значение олигомерных ассоциатов мембранных белков, состоящее в том, что при изменении физико-химических свойств мембраны соответственно изменяется и характер взаимодействия мембранных структур. Таким образом формируются обратные связи для приспособления обмена веществ к потребностям организма.

G-белки делятся на несколько типов, причем один из них выполняет стимулирующую, а остальные – ингибирующую функции. Взаимодействие соответствующего G-белка с ферментом–усилителем сигнала приводит к изменению свойств фермента и соответственно к изменению его активности. В случае циклического АМФ (рис. 9.11) возможна как активация аденилатциклазы, так и ее ингибирование (в зависимости от типа G-белков, участвующих в трансформации сигнала). Итогом будет изменение скорости синтеза цитоплазматического цАМФ – активатора протеинкиназ, регулирующих функцию клеточных белков в результате их фосфорилирования. В неактивном состоянии протеинкиназа представляет собой димер из каталитической и регуляторной субъединиц. Активация протеинкиназы обеспечивается связыванием цАМФ с регуляторной субъединицей, что вызывает диссоциацию и активацию каталитической субъединицы.

Субстратами протеинкиназ являются разнообразные белки, фосфорили-рование которых изменяет их активность. Например, активация протеин-киназы А со стороны цАМФ приводит к фосфорилированию гликогенсин-тазы и гликогенфосфорилазы. При этом активность первого фермента подавляется, а второго усиливается (см. главу 10). Таким образом, появление в кровяном русле адреналина, активирующего аденилатциклазу миоци-тов, улучшает энергетическое обеспечение сокращений сердечной мышцы.

Известно несколько типов протеинкиназ, активируемых различными эффекторами. Субстраты протеинкиназ – огромное количество белков, фос-форилирование которых приводит к изменению их активности. Более того, обнаружены протеинфосфатазы, которые, осуществляя гидролиз фосфатной группы, возвращают белковую молекулу в исходное состояние. Во многих случаях мишенью действия киназ являются другие киназы, которые фосфорилируют фосфатазы, в свою очередь регулируя их функцию. Таким образом, регуляция метаболизма имеет каскадный характер.

Это я вкратце описала, если заинтересовало ВАС, выложу полностью, так как это очень познавательно

Отредактировано Рокси (13-10-2008 17:35:56)

372

Замечательнейшая статья!Просто класс!Особенно формулы!Я просто в восторге!Я представляю,сколько мы получим удовольствия,прочитав статью полностью,а не этот кратенький отрывочек! :writing:

373

К сожалению не прикрепились сами рисунки этих формул, а так бы они заняли еще целую страницу ! Я очень расстроилась, что Вы не увидели.......да ладно, что уж жалеть ВАМ и так я думаю она привиделась.

Нэгоро написал(а):

прочитав статью полностью

Подготовлю, ждите !))

374

Очень жаль чьл не прикрепились!Я уверен просто что эти рисунки нечто!Очень будем ждать продолжения!

375

А я вам предложу на обсуждение мои размышления по поводу такого интересного природного объекта как озеро Байкал.
Что такое озеро?

• Озеро — это водоем с замедлен­ным водообменом, со специфическими биологическими, физико-химическими, гидрологическими процессами и тесно взаимодействующий с окружающей средой. Озера классифицируют по различным признакам: по происхождению (тектонические, вулканические, подпрудные, ледниковые, провальные, карстовые и пр.); по солености (пресные, солоноватые, соленые, рапные и т. п.); по трофности (олиготрофные, мезотрофные, эвтрофные и т. п.); по положению в ландшафте (низинные, пойменные, высокогорные и т. п.); по глубине (мелкие, глубокие, сверхглубокие); по морфологии (округлые, удлиненные, лентообразные, серповидные, четкообразные и др.);

по проточности (бессточные, слабопроточные, периодически проточные, временные, реликтовые); по видам пользования (рыбохозяйственные, для водоснабжения, для добычи соли, руды, сапропелей, лечебных грязей и т. п.); по состоянию (чистые, загрязненные, зарастающие и т. п.).

Сколько лет живут озера?

• Чаще всего сравнительно недолго — несколько тысяч или десятков тысяч лет. Это относится в первую очередь к ледниковым и старичным озерам. Озера карстовые, вулканические и особенно тектонические могут существовать миллионы и десятки миллионов лет. Например, одно из озер в Австралии образовалось около 700 млн лет назад.

Сколько озер на Земле, в СССР?

• Точного подсчета пока не сделано. Вероятно, около 2 млн на территории Канады и Аляски, около 100 тыс. в Финляндии и на Скандинавском полуострове. Около 100 тыс. озер в Великобритании и Ирландии, а также в Дании, Бельгии, Голландии и Франции. Гидрологи считают, что всего на Земле около 5 млн озер. На территории нашей страны около 2 850 тыс., включая озера площадью больше 10 га.

Сколько крупнейших озер в мире?

• Крупнейшими принято считать озера с площадью водного зеркала больше 10 тыс. км2, или больше 1 млн га. Таких озер на нашей планете 22, считая и Каспий.

Сколько в озерах содержится пресной воды?

• Общий запас воды в озерах 230 тыс. км3, из них—123 тыс. км3 пресной воды. В озерах нашей страны сосредоточено около 27,2 тыс. км3 пресной воды. Это составляет менее 1/3 объема соленой и солонова­той воды, содержащейся в озерах, которая не пригодна для питья и других бытовых и сельскохозяйственных нужд.

Какова площадь водного зеркала Байкала?

• 31,5 тыс. км . Это равно при­мерно площади таких стран, как Бельгия, Нидерланды или Дания. По площади водного зеркала Байкал занимает восьмое место среди крупнейших озер мира. В нашей стране его превосходят только Каспий и Арал, на других континентах— Виктория и Танганьика (в Африке), Гурон, Мичиган и Верхнее (в Северной Америке).

Сколько воды в Байкале?

• Общий объем поверхностных вод на планете около 1406 млн км3, из них в озерах и реках—0,231 млн км3. Объем байкальской воды около 23 тыс. км3—это больше, чем в пяти Великих озерах Северной Америки (Верхнее, Мичиган, Гурон, Эри, Онтарио), вместе взятых, в Балтийском море. Байкальский объем воды почти в 2 раза больше, чем в оз. Танганьика; в 90 раз—чем в Азовском море; в 23 раза—чем в Ладожском озере. В Байкале содержится около '/: мировых запасов поверхно­стных вод (исключая ледники, снежники и льды Антарктиды,

Гренландии и другие резерваты, где вода в твердом состо­янии) и более 4/5 запасов поверхностных пресных вод в нашей стране. Таким образом, Байкал—самое крупное хранилище пресной воды на планете. Для того чтобы представить, насколько велик объем байкальской воды, напомним, что если бы Ангара текла непрерывно, то потребовалось бы почти 400 лет для того, чтобы через нее вытекла вся вода, находящаяся в Байкале, при условии, что в него не поступало бы в течение этого времени ни одной капли.

Если бы потребовалось наполнить байкальскую котлови­ну, направив сюда воду всех рек земного шара, то это можно было бы сделать только за 300 дней. И наконец, если заморозить воду Байкала, нарезать из нее ледовые кубики объемом 1 км и уложить их в один ряд, то этот километро­вой толщины ледяной пояс протянется от Северного до Южного полюса Земли и за полюс на 3 тыс. км.

Какая часть поверхности суши занята озерами в мире, в СССР?

• На нашей планете около 1,5% суши, в СССР—около 4,4%.

Каковы возможности снабжения водой в будущем?

• Специалисты усматривают два возможных аспекта проблемы: глобальный и локальный. К первому относятся крупномасштабные перераспределения водных ресурсов с переброской воды из районов с избыточ­ным увлажнением в районы с дефицитом влаги.

Локальный аспект предусматривает три возможных прак­тических решения. Во-первых, будет все шире вестись опрес­нение морской воды для снабжения больших городских районов. С усовершенствованием технологии стоимость 1 т опресненной воды значительно понизится, так что такие системы смогут удовлетворять нужды прибрежных городов.

Во-вторых, в некоторых районах все реальнее вырисовы­вается возможность создания технологических систем с пол­ностью замкнутым циклом водопользования, т. е. без выбро­са сточных вод.

Третий путь решения проблемы — водоснабжение по двум системам. Эта идея не нова, она давно реализована на судах и заключается в использовании двух систем подачи воды; одна предназначена для снабжения питьевой водой, приготовления пищи и других бытовых нужд (на что уходит около 20% расходуемой пресной воды); вторая система удовлетворяет технические, сельскохозяйственные и другие нужды.

Как называется наука об озерах?

• Лимнология (синоним озероведе-ния)—это комплексная наука об озерах, водохранилищах. Она изучает взаимодействие протекающих в них физических, химических и биологических процессов, а также историю и эволюцию как самих водоемов, так и их животного и растительного мира.

Часто лимнологию причисляют к биологическим наукам и считают ее синонимом гидробиологии. При этом ученые исходят из того, что главным при изучении водоема должны быть животные и растения, а все остальное лишь средой обитания. Однако гидробиология не изучает взаимодействия факторов среды и истории формирования котловин, роль водосборных бассейнов в жизни водоемов, геологическую историю и стратификацию донных отложений, полезные ископаемые в водоемах и т. д. Другие ученые считают лимно­логию частью гидрологии и рассматривают озеро лишь как расширение реки, отрицая специфичность протекающих в нем процессов.

Ни с той, ни с другой точками зрения, на наш взгляд, согласиться нельзя. Лимнология сродни океанологии—это самостоятельная комплексная наука, пользующаяся методами смежных наук (в том числе и гидрологии, гидробиологии, гидрохимии, физики, геологии, климатологии, биологии и т. д.) для решения своих задач. Они были сформулированы еще в 1936 г. Г. Ю. Верещагиным: изучение природы озера как целого для установления протекающих в нем количественных закономерностей процессов и явлений и их взаимной связи с окружающей средой для более полного освоения озерных фондов в различных отраслях народного хозяйства.

В лимнологии все большее признание получает балансо­вый принцип изучения превращения вещества и энергии в водоемах, предложенный в 1932 г. Л. Л. Россолимо. Он осно­вывается на количественных характеристиках процессов, про­текающих в озерных водоемах. Принцип этот позволяет разрабатывать рекомендации по рациональному использова­нию ресурсов озер и водохранилищ, их преобразованию и повышению биологической продуктивности, а также прогно­зировать возможные изменения под влиянием как естествен­ных процессов, так и антропогенных воздействий.

Что такое региональная лимнология?

Наука об озерах и водохранили­щах, но относящаяся к отдельному ландшафту или типу озер, например к степным озерам Забайкалья, тундровым озерам и т. п.

В каких вузах читается курс лимнологии?

• Специалистов-лимнологов не го­товит ни один вуз страны. С основами лимнологии знакомят студентов на кафедрах гидрологии в университетах и техниче­ских вузах, в гидрометеорологических техникумах.

   Кто из исследователей впервые побывал на Байкале?

• Первым исследователем, кото­рый оставил для потомков «Чертеж Байкала и в Байкал падучим рекам», а также сведения о рыбах озера и пушных зверях прибрежной тайги, следует считать казачьего пятиде­сятника, землепроходца Курбата Иванова, который в 1643 г. из Верхоленского острога с группой казаков и промышлен­ных людей достиг западных берегов Байкала, побывав на о. Ольхон.

В 1675 г. по пути в Китай на Байкале останавливался Николай Гаврилович Милеску Спафарий—русский посол, государственный деятель, ученый. В книге «Путешествие через Сибирь от Тобольска до Нерчинска и границ Китая русского посланника Н. Спафария в 1675 г.» ив «Дорожном дневнике» он дал довольно подробное и образное описание природы на всем протяжении своего путешествия, в том числе Байкала и окружающих его территорий. Посольство Н. Г. Милеску Спафария доставило богатейшие объектив­ные географические и другие сведения о Сибири и Китае, которые в течение долгого времени служили главным источником сведений об этом крае как в России, так и в Европе.

Из ученых первым побывал на Байкале естествоиспыта­тель Д. Г. Мессершмидт, приглашенный Петром I на русскую службу. Им составлена карта Байкала и дано описание озера. Из обширных материалов Д. Г. Мессершмидта, хранящихся в архиве библиотеки Академии наук СССР, только в 1936 г. были сделаны и опубликованы некоторые выборки, касающиеся Байкала.

Кто впервые рассказал о природе озера?

Аввакум в своей книге «Житие протопопа Аввакума». Он переплыл озеро в конце июля 1662 г., возвращаясь из ссылки в Даурии (Забайкалье). «...Лодку починя и паруса скропав, через море пошли. Погода окинула на море, и мы гребмя перегреблись: не больно в том  месте: широко,—или со сто, или осьмьдесят верст. Егда к берегу пристали, восстала буря ветренная, и на берегу насилу место обрели от волн. Около ево горы высокие, утесы каменные и зело высоки,—двадцеть тысящ верст и больши волочился, а не видал таких нигде. Наверху их полатки и повалуши, врата и столпы, ограда каменная и дворы,—все богоделанно. Лук на них растет и чеснок,—больши романов­ского луковицы и слаток зело. Там же растут и конопли богорасленныя, а во дворах травы красныя и цветны и благовонны гораздо. Птиц зело много, гусей и лебедей—по морю, яко снег, плавают. Рыба в нем—осетры и таймени, стерледи и омули и сиги и прочих родов много. Вода пресная, а нерпы и зайцы велики в нем: во океане-море большом, живучи на Мезени, таких не видал. А рыбы зело густо в нем...»

Еще более образно описывает природу Байкала Н. Г. Ми-леску Спафарий: «Байкальское море неведомое есть ни у старых, ни у нынешних земноописателей, потому что иные мелкие озера и болота описуют, а про Байкал, который большая великая пучина есть, никакого упоминания нет...» И еще: «Байкал может называться морем потому... что объез­жать его кругом нельзя... что величина его в длину и ширину и в глубину велика есть. А озером может называться оттого, что в нем вода пресная, а не соленая, и земноописатели те озера, хотя и великие, но в которых вода несоленая, не называют морем...» О размерах Байкала он пишет: «...длина его парусом бежать большим судном дней до десяти, и по двенадцати, и больше, какое погодье, а ширина его—где шире, а где уже, меньше суток не перебегают. Глубина его великая, потому что многажды мерили сажен по сто и больше, а дна не сыщут, а то чинится от того, что кругом Байкала везде лежат горы превысокие, на которых и летнею порою снег не тает. А в середине Байкальского (озера) есть остров великий, который именуется Олхон. Тот остров стоит посреди в длину озера, кругом имеет больше ста верст... И опричь того острова есть иные острова небольшие, однако же немного. А погодье по Байкалу, что в чаше, окружен каменными горами, будто стенами, и нигде не отдыхает и не течет, опричь того, что от него течет Ангара река. В Байкал впадают большие реки, мелкие и иные многие, а по краю, на берегу, везде камень и пристанища немного, наипаче на левой стороне, едучи от реки Ангары, и оттого разбивают суда часто. А рыбы в Байкале всякой много, и осетры, и сиги и иные всякие, и зверя нерпа в нем есть же много. Только жилья немного около Байкала, опричь немногих тунгусов, которые питаются рыбой, потому что близ Байкала пашен­ных мест нет, и живут по рекам в зимовьях промышленные люди зимою. А лес около Байкала есть, кедровник большой, и на нем орехов много, и иной лес есть. А вода в нем зело чистая; что дно виднеется многие сажени в воде, и к питию зело здрава, потому что вода пресна».

Когда начались научные исследования природы в Прибайкалье и Забайкалье?

• Со времени создания Россий­ской Академии наук. В 1724 г. Д. Мессершмидт кроме Байка­ла совершил поездку в Даурию и к оз. Далай-Нур. Подроб­ное задание, перечень вопросов и сведений о сибирских зверях, птицах и рыбах, которых Д. Мессершмидт должен был описать и собрать, ему составил историк и географ В. Н. Татищев.

Кроме того, для сбора географических и зоологических материалов в Иркутский, Верхнеленский и Балаганский «дис­трикты» были посланы другие исследователи—Толстоухов, Казимиров, Сотников, Комаров, т. е. изучение края шло довольно интенсивно.

Когда проводила исследования Великая Северная экспедиция?

• Эта экспедиция, или 2-я Камчатская Беринга, как ее еще называли, была организована под руководством В. Беринга и проводила исследования на всей обширной территории Сибири и Камчатки с 1733 по 1743 г. Участники экспедиции академики Г. Ф. Миллер и И. Г. Гмелин вместе с сопровождавшими их помощниками-студентами в 1735 г. 6 месяцев провели в Забайкалье, посетили долины рек Ингода, Шилка, Аргунь, осмотрели окрестности Читы, Нерчинска и Аргунского острога, описали посещенные места и составили карту Забайкалья.

Исследования Д. Мессершмидта, материалы Г. Ф. Милле­ра и И. Г. Гмелина и другие сведения позволили подготовить карту «Иркутская провинция и море Байкал с вершиной реки Лены, притом же часть реки Аргуни с лежащими вокруг местами», которая приложена к «Российскому атласу», издан­ному Академией наук в 1745 г.

Когда начались гидробиологические исследования озер?

• Гидробиологические исследова­ния озер почти одновременно начались в Московской губер­нии и на Байкале. В 1868 г. Б. И. Дыбовский начал комплексное изучение озера, а К. Ф. Кесслер в 1867 г.— Волги, Невы, Ладожского и Онежского озер. Первая в мире гидробиологическая станция была создана по решению второ­го съезда русских естествоиспытателей и врачей в 1871 г. в Севастополе. На ее основе организован Институт биологии южных морей Академии наук УССР.

Когда начались лимнологические исследования на Байкале?

• Исследования Байкала и сведе­ния о его фауне были собраны в первой половине XVIII в. экспедициями Академии наук, изучавшими Сибирь и Дальний Восток. Академик И. Г. Гмелин, входивший в состав Акаде­мического отряда Великой Северной экспедиции 1733— 1743 гг., описал тюленя; в 1772—1773 гг. академик П. С. Паллас дал научное описание байкальской губки, голомянки, 13 других видов рыб и 3 видов рачков-бокоплавов; академик И. Г. Георги более подробно описал байкальского тюленя и его промысел, изучал омуля и первым высказал идею о тектоническом происхождении озера. В 1795 г. геодезисты П. Скобельцин, И. Свистунов, Д. Баскаков и В. Щетилов произвели инструментальную съемку на Байкале. В последу­ющем, в первой половине XIX в., съемка производилась .дважды—Лосевым и его сподвижниками в 1806г. и полков­ником Ахте в 1850 г.

Когда была организована первая исследовательская станция на Байкале?

• Первые одиннадцать исследова­тельских гидрометеорологических станций были организова­ны на Байкале при навигационных маяках с 1896 по 1901 г. по инициативе тогдашнего директора Иркутской геофизической обсерватории А. В. Вознесенского.

Первые стационарные непрерывные наблюдения над коле­банием уровня озера и температурой поверхности его воды начал Б. И. Дыбовский в с. Култук в 1868—1871 гг. Здесь же, в Култуке, в 1868—1872 гг. исследователь В. Ксенжопольский проводил первые на Байкале регулярные метеороло­гические наблюдения.

Непрерывные наблюдения над уровнем воды в Байкале, продолжающиеся до настоящего времени, начались с 1888 г. в пос. Лиственичное по инициативе инженера Шерстобитова. В 1916 г. создана Байкальская комиссия Академии наук под председательством  академика  Н. В. Насонова.  Научно-исследовательская экспедиция Академии наук по изучению Байкала и выбору места для исследовательской станции была послана на это озеро также в 1916 г. В том же году для нее было построено и судно для научно-исследовательских целей—моторный катер «Чайка». Возглавлял экспедицию В. Ч. Дорогостайский.

Какие исследовательские учреждения являются основными на Байкале в настоящее время?

• Лимнологический институт Си­бирского отделения Академии наук СССР—старейшее науч­но-исследовательское учреждение в Сибири; Котинская био­логическая станция Института биологии Иркутского государ­ственного университета; Байкальский институт по проектиро­ванию рыборазводных заводов—Байкалрыбниипроект Мини­стерства рыбного хозяйства РСФСР; Баргузинский и Байкаль­ский заповедники Главохоты РСФСР; Байкальский филиал Института токсикологии Министерства целлюлозно-бумажной промышленности СССР; Гидрометеорологические станции Государственного комитета по метеорологии и контролю природной среды; стационары Сибирского института земно­го магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн (СибИЗМИР СО АН СССР) и ГУНи ОМО СССР.

Какие важные перемены исследовании Байкала произошли после Октябрьской революции?

• Вскоре после установления Со­ветской власти в Сибири, в 1918 г. в пос. Коты, а в 1925 г. в пос. Маритуй, была организована на Байкале постоянная исследовательская база-станция Академии наук СССР, кото­рая в 1961 г. преобразована в Лимнологический институт СО АН СССР.

376

ииии...
Краткие географические сведения
Что означает слово «Байкал»?

• «Байкал» — слово   тюркоязычное, происходит от Бай-Куль, что значит «богатое озеро» (аналогично Иссык-Куль — «теплое озеро», Кара-Куль — «черное озеро»). Некоторые авторы полагают, что это слово происходит от монгольского Баигал — «богатый огонь» или Байгал-Далай — «большое озеро» (море). Но эти гипотезы научно недостаточно обоснованны и широкого признания не получили. Народы, обитающие в Прибайкалье, вероятно, каждый по-своему именовали озеро: эвенки называли его Ламу, т. е. «море», а буряты Байгал-Нуур —«озеро Байкал». Но это скорее переводы на свой язык уже существовавшего назва­ния. В литературе встречается также название Далай-Нур, тоже якобы относящееся к Байкалу. Но с таким названием   есть озера — Далаи-Нур в Северной Монголии и Да лай-Нор в Китае, и в сущности оно может относиться к любому большому озеру. Исследователь Д. Стахеев (1895) считает, что это название могло произойти от китайского Бэй-Хай (или Пе-Хай) — «северное море». На наш взгляд, это предполо­жение также недостаточно обоснованно, так как оно может быть искаженным от Бий-Хем (большая вода) — так называ­ют тувинцы Енисей в его верховье. В общем, этот вопрос окончательно еще не решен и ждет своих исследователей. Э. Г. Лаксман (1769), И. Г. Георги (1775), одни из первых натуралистов попытавшиеся узнать значение слова «Байкал», а также А. Л. Шлёцер (1769) привели только одно его толко­вание — «богатые воды» (тюркское).

Когда Байкал назван Байкалом?

• Достоверных сведений об этом пока нет. Вероятно, название появилось со времени поселения в его окрестностях тюркоязычных племен. Народы, населяв­шие прилежащие к Байкалу территории, вели кочевой образ жизни и либо не имели письменности и письменных источни­ков не оставили, либо их наскальные рунические надписи остаются пока непрочитанными. Упоминание в записках русского посла в Китае Никиты Яковлевича (Иоакинфа) Бичурина о том, что название Байкал встречается в одной из доисторических китайских летописей II в. до н. э., надо полагать, не самое раннее. Оно найдено в записке китайского министра династии Суй-Гао Фаня о тюрках, живших в то же время в Прибайкалье: «Со времени Сюань-Юань Хунь-юни много причиняли беспокойства нашим границам. Ныне они до самого Северного моря все сделались нашими «вассалами». Под Северным морем (Бэй-Хай), как полагают некоторые историки, китайские источники имеют в виду Байкал. Но ведь территория Китая омывается Южным морем, почему же ему противопоставляется Байкал, а не Северное море (Ледовитый океан)?

Археологические раскопки позволили установить, что в позднем неолите, а вероятно, и в бронзовом веке в Прибай­калье жили тюркоязычные народы—курыкане. Они владели рунической письменностью тюрков и енисейских кыргызов. Возможно, они первыми дали озеру название Байкал.

Обитавшие в Прибайкалье эвенки дали название многим рекам, впадающим в Байкал, но слова «Байкал» в их языке нет, оно для них чужеродное. Словосочетание Байкал и Нуур свидетельствует о том, что Байкал уже имел свое имя, когда о нем узнали буряты, так как в самом словосочетании уже содержится сведение, что это озеро, и, следовательно, название пришло к ним из какого-то другого языка.

Когда Байкал впервые был изображен ва карте?

• В «Чертеже Земли Сибирской», составленном в 1667 г. по распоряжению тобольского воево­ды П.Годунова. Схематично Байкал изображен также в рукописной «Чертежной книге Сибири» (1699—1701) русского картографа, географа и историка Сибири С. У. Ремезова. Это первый русский географический атлас. Он состоял из 23 карт большого формата, отличался обилием и детальностью сведе­ний и подводил итог всем имевшимся географическим матери­алам того времени. Атлас С. У. Ремезова сохранил рукопис­ные труды многих безвестных сибирских землепроходцев, которые своим опытом и реальным знанием местности внесли большой вклад в развитие русской картографии.

Кто автор первой инструментальной карты Байкала?

• Первую относительно достовер­ную карту Байкала подготовил в 1773 г. штурман Алексей Пушкарев в масштабе 10 верст в дюйме, или приблизительно 1:420000. Карта составлялась в два этапа: сначала после съемок в 1772 г. Байкала к северу от истока Ангары. Эта карта не была напечатана, а ее рукописный оригинал хранит­ся в библиотеке Академии наук СССР. После завершения съемки остальной части озера А. Пушкарев в 1773 г. составил карту всего Байкала—«Карта плоская специальная Байкала моря с показанием впадающих рек и речек, а также и выпадающей из него Ангары...». Ее рукописный оригинал пока не найден, сохранилась (не полностью) только копия, изготовленная Михаилом Худяковым.

До карты Пушкарева существовала карта Байкала, состав­ленная ранее под руководством Фрауэндорфа в 1766 г. Но она имела много погрешностей, и А. Пушкареву пришлось делать схему Байкала заново, поэтому именно его карту и следует считать первой инструментальной морской картой Байкала. Она сослужила очень важную службу для исследователей истории рельефа и очертаний берегов Байкала.

Где опубликована первая карта Байкала?

• В приложении к описанию путе­шествий И. Г. Георги в 1775 г. в издании Академии наук.

Какова средняя и наибольшая глубина Байкала?

• Байкал—самое глубокое озеро в мире. Его средняя глубина около 730 м. Впервые достаточ­но точно она вычислена Г. Ю. Верещагиным в 30-е годы нашего века.

По исследованиям Лимнологического института Сибирско­го отделения АН СССР, выполненным в 1959 г. с помощью магнитострикционного эхолота, максимальная глубина Байка­ла 1620 м. В дальнейшем более тщательные исследования проводились гидрографической службой Тихоокеанского фло­та Главного управления навигации и океанографии Министер­ства обороны СССР, и в данные о наибольшей глубине Байкала была внесена поправка. В настоящее время глубину в 1637 м принято считать самой большой глубиной Байкала и самой большой глубиной для озер земного шара.

На какой отметке относительно уровня океана расположено современное дно Байкала?

• Современное дно Байкала на са­мой большой глубине представляет поверхность рыхлых отложений и расположено на 1181 м ниже уровня Мирового океана.

Где проходит береговая линия (черта) Байкала?

• Береговая линия—это граница между поверхностью суши и водной поверхностью. На карте она условно проводится по линии среднего уровня малой воды и расположена на высоте 456 м над уровнем океана. Реальная граница суши и озера—линия уреза—находится в непрерыв­ном изменении из-за колебаний уровня воды.

Медленные длительные перемещения береговой линии вызваны тектоническими движениями, или вековыми колеба­ниями уровня, связанными с изменением климатических условий. Учитывая все изгибы, образованные заливами, сорами и губами, длина береговой линии Байкала составляет около 2 тыс. км.

Как изменился уровень Байкала после строительства плотины Иркутской ГЭС?

• Средний уровень Байкала под­нялся на 1 м. Однако амплитуда колебаний уровня и его наивысшие отметки сохранились в бывших пределах. За последнее десятилетие отметки уровня воды в Байкале заметно снизились, и его минимальные значения подошли к тем, которые были до строительства плотины.

Как изменилась береговая линия после строительства Иркутской ГЭС?

• За счет затопления прибрежных низинных участков она несколько сдвинулась в сторону берега. Площадь акватории Байкала, по подсчетам геоморфо­логов, возросла примерно на 500 км2.

Из-за подъема уровня усилились абразионные процессы и несколько переформировался берег—были размыты косы, отчленяющие соры, оживились некоторые оползни на берего­вых откосах, осыпи на склонах, произошло заполнение на­носами прибрежных мелководий и т. д. В настоящее время берега озера в основном стабилизировались. Лишь на абрази­онных участках формирование равновесия «вода—берег» продолжается.

При подъеме уровня несколько понизилась в летнее время температура воды, изменился состав и количество кормовых организмов для рыб в заливе Провал и в сорах. В некоторых районах были размыты или занесены береговыми наносами прибрежные нерестилища бычков, особенно бычка-желто­крылки. В настоящее время, при стабильном уровне воды в озере, все эти нарушения восстановились полностью или их восстановление завершается. Если же уровень не будет стабильным, то процессы переформирования могут продол­жаться бесконечно долго.

Сколько мысов на Байкале?

• И. Г. Георги (1775) кроме мно­гих безымянных насчитал 80 мысов, имеющих название. Они выделяются среди других береговых форм по наружному виду или цвету, по произрастающим на них растениям, наиболее часто встречающимся зверям или рыбам и т. д. Почти у каждого мыса расположены заливы, или губы, используемые судами для стоянки при тех или иных ветрах. И. Д. Черский (1886) насчитал 174 мыса, из которых 101—на северо-западном берегу, а 73—на юго-восточном, кроме того, более 30 мысов имеется на о. Ольхон. Уточнил размеры мысов, расстояния между ними и названия Ф. К. Дриженко.

Какое из озер является двойником Байкала?

• По происхождению (рифтовое) и размерам котловины двойником Байкала можно считать оз. Танганьика в Восточной Африке. Длина озера около 650 км, ширина—40—80 км, площадь—34 тыс. км . Макси­мальная глубина в южной части—1470м (после Байкала Танганьика—самое глубокое озеро на Земле). Вода с повы­шенным содержанием солей магния. Общая минерализация воды в 5 раз больше, чем в Байкале. Температура воды на поверхности от 23,6 до 26,5° С, глубже 400 м и до дна температура постоянная—около 23° С. Только верхний 100— 200-метровый слой озера обогащен кислородом и пригоден для жизни. Около 75% фауны образуют эндемики (особенно много их среди рыб, креветок, остракод, десятиногих раков, веслоногих рачков, брюхоногих моллюсков). Водятся гиппопотамы, крокодилы, много водоплавающей птицы. Главный объект промысла—идагала (дагаа) из сельдевых рыб.

Что такое море и можно ли называть Байкал морем?

• Географы считают морем об­ширный водоем, имеющий непосредственную связь с оке­аном. Однако Каспийское и Аральское моря, например, этому условию не отвечают, так как совсем не связаны с океаном, и все-таки называются морями. Вероятно, из-за большого размера Байкал издавна считают морем, так же как называют морями и крупные искусственные водохранилища—Братское море и т. д., а на Байкале—Малое Море.

Почему Байкал считают моделью океана?

• Байкал имеет многие черты, присущие океану: абиссальные глубины, громадную массу воды, внутренние волны и сейши, приливы, сильные штормы, высокие волны, расширение котловины за счет раздвижки берегов, аналогичное расхождению континентов Африки и Южной Америки, большие величины магнитных аномалий и др.

Что считается заливом и сколько их на Байкале?

• По  определению Женевской конвенции, залив—это хорошо выраженное углубление в береговой зоне. Его величина должна находиться в таком сочетании с шириной устья, чтобы воды залива были почти со всех сторон окружены сушей. Залив дает убежище от всех видов ветров. На Байкале 6 крупных заливов. Самый боль­шой—Баргузинский, его площадь 725 км2. За ним в убы­вающем порядке следуют Чивыркуйский (270 км2). Провал (197 км2). Посольский (35 км2), Черкалов (20 км ), Мухор (16 км2).

Какой залив на Байкале самый глубокий?

• Баргузинский — его максималь­ная глубина 1284 м, за ним следует бухта Лиственичная— около 1000 м.

Что такое бухта и сколько их на Байкале?

• Бухта—глубоко вдающийся в сушу участок озера. Соотношение величины этого углубления с шириной устья бухты меньше, чем у залива, она более открыта. Бухта может защищать суда не от всех ветров, а лишь от одного или двух направлений. Бухт на Байкале довольно много, не менее двух десятков—Лиственичная, Голоустная, Песчаная, Бабушка, Аяя, Базарная и т. д.

Что такое сор и сколько их на Байкале?

• На Байкале сорами называют закрытые, мелководные, обычно хорошо прогреваемые зали­вы. Самая большая глубина в сорах не превышает 7 м. В отличие от соров в полупустынных и пустынных районах байкальские соры никогда не пересыхают, и солончаки на их месте не возникают. Образуются соры при отчленении прибрежных мелководий или заливов движущимися береговы­ми наносами, которые формируют косы, пересыпи. Эти косы и пересыпи байкальские жители называют каргою. Самый большой сор—Верхне-Ангарский, или Северо-Байкальский, его площадь 23 км2. Часть его акватории заболочена, заросла водной растительностью. Самый большой по площади откры­той воды Посольский сор, затем—Арангатуй, Черкалов и др.

Как произошел Посольский сор?

• По мнению геофизиков, при происшедшем здесь в сравнительно недавнем прошлом (в пределах одного-двух тысячелетий) погружении под воду участка суши площадью 35—40 км2. Аналогично образовался и залив Провал. В 1862 г. при землетрясении силой около 10—10,5 балла опустился блок земной коры. Свое формиро­вание этот сор еще не закончил, но уже сейчас отчленен от Байкала песчаной пересыпью и соединяется с ним тремя мелководными проливами. Так же, вероятно, возник и сор Черкалов.

Что такое эстуарий?

• Затопляемое     однорукавное устье реки, имеющей непосредственный выход в открытое море в виде воронкообразного расширения. Устья таких рек Байкала, как Селенга, Турка, В. Ангара, Томпа, Б. Чивыркуй, Сосновка и др., возможно, были такими, но в настоящее время они заполнены речными наносами. О прежней форме напоминают только очертания дельт.

Что такое лагуны и есть ли они на Байкале?

• Открытые или закрытые, отде­ленные береговыми валами или пересыпью прибрежные участки водоема на аккумулятивных берегах. На Байкале их довольно много (больше десяти), особенно в северной котловине. Расположены они обычно на аккумулятивных мысах (Покойники, Заворотнын, Кедровые и др.), а также в дельтах рек Селенги, В. Ангары и в других районах.

Что такое Малое Море и почему оно так называется?

• Это часть акватории Байкала, заключенная между западным берегом озера (в его средней части) и о. Ольхон, линией мысов Зама и Хобой (северная оконечность Ольхона) и южным берегом губы Мухор. Все оз. Байкал называют Большим Морем, а эту сравнительно небольшую часть—Малым. Его длина (в границах, рассмат­риваемых Ф. К. Дриженко) около 69 км, наибольшая ширина около 15,5. Необоснованно, на наш взгляд, от Малого отбрасывается его естественное продолжение—юго-западная оконечность—залив Мухор. Это также часть котловины Малого Моря. Вместе с заливом Мухор Малое Море имеет длину около 78 км, площадь водного зеркала—1019 км2.

Сколько притоков у Байкала?

• Еще со времен исследований И. Д. Черского в 19 веке считается, что в Байкал впадает 336 постоянных водотоков. В дальнейшем было несколько попыток произвести ревизию притоков озера, однако они ограничивались их подсчетом по крупномасштаб­ным картам да частично по аэрофотосъемкам. Натурных исследований никто до сих пор не повторил. Сенсационные сообщения, появляющиеся в печати, о том, что в Байкал впадает 544 притока или даже 1123, не что иное, как подсчет распадков, изображенных в «Атласе Байкала», вышедшем в 1908 г. под редакцией Ф. К. Дриженко. Но в нем среди других отмечены распадки, по которым вода течет в течение короткого времени, главным образом в период интенсивных дождей во влажные годы. При этом Ф. К. Дриженко число притоков Байкала приводит также по данным И. Д. Черского.

Учитывая современную погодно-климатическую ситу­ацию, связанную с потеплением и иссушеиием северного полушария и бассейна Байкала, а также исчезновением на этой территории из-за неумеренной вырубки лесов около 150 рек и речек, есть основание полагать, что в Байкал в настоящее время впадает меньшее количество притоков, чем их было в прошлом веке. В ближайшие годы ученые намечают уточнить их количество и оценить изменение водоносности.

Какой самый большой приток Байкала?

• Река Селенга—ее длина от истока 1024 км, площадь водосборного бассейна около 465 тыс. км'. Она приносит около половины объема речных вод, поступающих в озеро из всех притоков.

Что такое островная гряда?

• Вытянутая из многих островов цепочка. Она может располагаться как в прибрежных райо­нах, так и в открытом море. На Байкале подобных островных гряд нет. Однако есть группы островов, расположенных на подводной возвышенности и имеющих форму гряды,— например цепочка островов, оконтуривающих дельты рек Селенги и Верхней Ангары (Ярки).

Что такое архипелаг?

• Группа островов в открытом море или озере. На Байкале архипелагом называют группу Ушканьих островов.

По современным измерениям, их высота 211 м над уров­нем Байкала, или 667 м над уровнем моря. Эта отметка относится к самой высокой точке Большого Ушканьего острова. Малые Ушканьи острова имеют высоту 15—20 м над уровнем озера.

На какой отметке расположена наивысшая точка о. Ольхон?

• Высшая точка Ольхона—гора Жима. Ее высота 820 м над уровнем озера, или 1276 м над уровнем моря. Против этой горы и мыса, в 8—10 км от берега, несколько южнее мыса, находится самая большая глубина Байкала—1637м. Перепад высотных отметок от подножия горы на дне Байкала до ее вершины весьма внушительный—2457м. А если сопоставить высоту с уров­нем коренного дна, сложенного кристаллическим фундамен­том, то гора Жима от подножия до вершины имеет высоту более 5000 м, т. е. может соперничать с высочайшей верши­ной Кавказа—Эльбрусом (5633 м над уровнем моря).

Что такое Бурхан?

• Мыс на о. Ольхон (его же назы­вают Шаманский). Аборигены называют Бурханом главное божество Байкала. А мыс Бурхан со сквозной пещерой и языческим капищем считается его обиталищем.

Сколько на берегах Байкала пещер?

• По упоминаниям в разных ис­точниках, более двух десятков. Из них более десятка пещер, в которых в прошлом обитали древние люди. Некоторые из них, например пещера на Большом Ушканьем острове, посе­щается охотниками и в настоящее время. В период ненастья, при скрадывании нерпы, выходящей для отдыха на берег острова, охотники укрываются там. В этой пещере может разместиться до 15—20 человек, в ней можно развести костер. В прошлом она была значительно больше. Вероятно, при одном из землетрясений передняя часть кровли над входом обвалилась. Обломки—огромные мраморные глы­бы—и сейчас лежат у пещеры.

Что такое Подлеморье?

• Подлеморьем местное русское население называло все северо-восточное побережье Байкала. В последующем этот термин распространился на всю территорию побережья, примыкающего к Байкалу, особенно на его живописные участки.

Что такое Прибайкалье?

• В прошлом под Прибайкальем понимали территории, прилежащие с запада к Байкалу, в отличие от Забайкалья—территорий от озера к востоку. Но правильнее к Прибайкалью относить всю площадь, примыка­ющую к Байкалу, а западные территории по аналогии с Забайкальем называть Предбайкальем.

Что такое магнитные аномалии и каково максимальное значение магнитных аномалий и магнитных склонений на Байкале?

• Отклонения значений магнитно­го поля на поверхности Земли от его нормальных значений для данного региона или обширной территории. Они измеряются в гаммах. Существуют и локальные магнитные аномалии, часто связанные с залеганием полезных ископаемых, особенно железных руд. Крупномасштабные магнитные ано­малии (континентальные) связаны с особенностями движения вещества в ядре Земли или особенностями строения земной коры, главным образом кристаллического фундамента. Маг­нитные склонения — тоже магнитные аномалии, но указыва­ющие на смещение (склонение) направления магнитных сило­вых линий в горизонтальной плоскости на какой-то угол между магнитным и географическим меридианами в данной точке земной поверхности. Они широко используются в навигации, в геодезической и маркшейдерской практике, в военном деле и др. Максимальные магнитные аномалии на Байкале, в районе подводного Академического хребта, дости­гают 400 гамм. Магнитное склонение на Байкале неодинаково в различных его районах и изменяется от 2,2° в южной котловине до 5,2° в северной.

Когда начались магнитные съемки на Байкале?

• Впервые измерение магнитных склонений в Иркутске произвел Делиль в 1735 г. На Байка­ле такие измерения в 1896—1905 гг. выполнялись Ф. К. Дри-женко. В 1977 г. экспедиция Института океанологии им. П. П. Ширшова с судна «Г. Ю. Верещагин» провела первые магнитные съемки с корабля. Руководил экспедицией старший научный сотрудник, кандидат географических наук Е. Г. Мирлин.

Как проводятся самолетные магнитные съемки?

• С помощью аэромагнитометра, созданного   советскими  учеными  А. А. Логачевым  и А. Г. Майбородой. Самолеты обычно летают параллельными широтными курсами с определенными интервалами в зависи­мости от масштаба съемки. Аэросъемка позволила провести сбор данных в ранее недоступных полярных районах. Они используются для создания надежных навигационных карт и мировых магнитных карт. На Байкале аэромагнитные съемки были проведены впервые в 50-е годы.

Что такое налеомагиитиые аномалии и есть ли они на Байкале?

• Отклонения оси остаточной на­магниченности глубинных осадочных пород от современного магнитного поля Земли. Такие аномалии отмечены и в донных отложениях Байкала. Они позволяют проследить, как изменя­лось магнитное поле Земли, а соответственно и положение ее магнитного полюса в течение геологической истории. При выпадении в осадок мелкие частицы, содержащие в своем составе намагничивающиеся породы, представляют собой маленькие магнитики, которые своими полюсами ориентиру­ются по направлению магнитного меридиана. Сопоставление их ориентации с современным магнитным меридианом позво­ляет установить его прежнюю ориентацию и используется для стратиграфического расчленения осадочных толщ.

Для чего нужны гравитационные измерения?

• Для определения мощности и характера залегания горных пород и полезных ископаемых, структуры и состояния земной коры в настоящее время и в прошлом, а также для усовершенствования инерциальных навигационных систем. Впервые гравитационные измерения для определения мощности осадков и строения котловины были проведены в северной и средней котловинах Байкала, а также на смежных территориях в 1955—1956 гг. ученым А. П. Булмасовым. Для астрофизических целей измерения силы тяжести проводились в 1902 г. В. В. Ахматовым.

377

А дальше следует ооочень интересные наболюдения и исследования
История котловины

Каково происхождение впадины Байкала?

• Н. А. Флоренсов рассматривает ее как центральное, крупнейшее и древнейшее звено Байкаль­ской рифтовой зоны, возникшей и развивающейся одновре­менно с мировой рифтовой системой. «Корни» впадины, рассекая всю земную кору, уходят в верхнюю мантию, т. е. на глубину 50—60 км. Под впадиной Байкала и, по-видимому, под всей рифтовой зоной происходит аномальный разогрев недр, причина которого пока'неясна.

Легкое разогретое вещество, всплывая, приподняло над собой земную кору, местами взломав ее на всю толщу и образовав основу современных хребтов, окружающих Байкал. Одновременно разогретое вещество растекалось под корой в стороны, что создало горизонтальные силы растяжения. Растяжение коры вызвало раскрытие древних и образование новых разломов, опускание по ним отдельных блоков и оформление межгорных впадин—рифтовых долин—во главе с гигантской впадиной Байкала.

Есть ли аналоги Байкальской впадины?

• Впадины байкальского типа ок­ружают котловину Байкала практически со всех сторон: с северо-востока — Баргузинская, с юго-запада—Тункинская и Хубсугульская (они служат как бы продолжением Байкаль­ской), с севера — Верхне-Ангарская, с запада — Маломорско-Бугульдейская, Онотская и ряд других более мелких впадин. В других глобальных рифтовых системах к байкальскому типу относятся впадины Танганьикская, Ньясская и др.

Кто впервые высказал идею о тектоническом происхождении Байкала?

• Академик И. Г. Георги, работав­ший в 1772—1773 гг. вместе со своим спутником Лебедевым в составе экспедиции, руководимой академиком П. С. Палла-сом. Он побывал во многих районах озера и в итоге этих исследований пришел к выводу, что котловина Байкала возникла в результате действия тектонических сил.

Однородно ли строение котловины Байкала?

• Неоднородно. Она состоит из трех довольно обособленных котловин: южной—от юго-западной оконечности в районе с. Култук до створа Бугульдейка — Харауз (дельта Селенги); средней—от Селенги до створа Зама—Ольхон—Ушканьи острова—Верхнее Изголовье п-ва Святой Нос; северной — от упомянутого створа до северной оконечности озера.

Каков возраст Байкала?

• По геологическим исследовани­ям—20—25 млн лет—время от начала заполнения его котло­вины водой. Современные очертания Байкал приобрел сравни­тельно недавно—может быть, несколько миллионов лет назад. По мнению некоторых геологов, начало формирования котловины произошло в мезозойское время.

Одинаков ли возраст котловин Байкала?

• Достоверных данных о различии их возраста пока нет. Однако по мощности рыхлых отложе­ний есть основание считать, что он неодинаков. Но начали формироваться котловины, вероятно, в одном геологическом периоде.

Где зародилась русская сейсмологическая школа?

• Русская сейсмологическая шко­ла зародилась на Байкале усилиями ученых А. П. Орлова, П. Кольберга и др. Они первыми в 1869 г. проводили изуче­ние колебания земной коры на Байкале. Землетрясения же в районе Байкала отмечались намного раньше.

Есть ли проявления глобальной тектоники на Байкале?

• Корни тектонических наруше­ний под котловиной Байкала уходят в глубину до верхней мантии. Об этом свидетельствуют глубокофокусные земле­трясения в зоне Байкальского рифта. Протяженность сейсми­чески активной зоны, которую называют еще Байкало-Хубсугульской, более 2,5 тыс. км. Кроме того, к этой же зоне относятся прилежащие области к востоку и западу от основного разлома с множеством почти параллельно располо­женных котловин байкальского типа. Поэтому тектоника в районе Байкала может быть отнесена к глобальной.

Что такое разломы земной коры и есть ли они яа Байкале?

• Нарушения ее целостности во всей толще, от поверхности до верхней мантии. На Байкале— это Байкальский рифт, или Байкало-Хубсугульский разлом.

Что такое рифт и как он проявляется в районе Байкала?

• Линейно вытянутая на несколь­ко сот километров (нередко свыше 1000 км) щелевидная или ровообразная структура глубинного происхождения. Ширина большинства континентальных рифтов 30—70 км, однако известны и более узкие рифты—в 5—20 км (например, рифт Мертвого моря) и более широкие—в 200—400 км (рифт Красного моря). Размеры Байкальской рифтовой зоны весьма внушительны—длина свыше 1000 км (а по мнению некоторых геоморфологов, даже 1,5—2 тыс. км) и ширина до 50—80 км.

Чем сложены острова Байкала?

• Большинство   островов—кри­сталлическими и метаморфическими породами архея и проте­розоя, и лишь несколько песчаных островов в придельтовых частях рек Селенги и В. Ангары сложены аллювием четвер­тичного возраста.

Есть ли на Байкале подводные вулканы (горы)?

• Возможно, есть. Изверженные вулканические породы (вулканические туфы, бомбы и др.) встречаются не только на побережье Байкала, но и на Ушканьих островах. Вулканы на берегах Байкала были, их следы и сами потухшие вулканы есть и сейчас доступны исследованиям. Такие потухшие вулканы—горные вершины Байкальского хребта в районе Кедровых мысов. Их возраст предположительно мезозойский. Изверженные вулканические породы есть на хребте Хамар-Дабан, у верховья р. Слюдянки.

Есть ли вулканы на Байкале?

• Действующих в современный пе­риод вулканов на Байкале нет. Совсем недавно действовавшие вулканы есть в Тункинской долине, которая является продол­жением байкальского тектонического разлома. Следователь­но, в структуре Байкальского рифта еще есть недавно дей­ствовавшие вулканы, практически на глазах предков совре­менного человека.

Есть ли признаки горизонтального движения земной коры во впадине Байкала?

• По данным геофизиков, берега Байкала расходятся, а котловина расширяется со скоростью до 2 см в год, т. е. с такой же скоростью, с какой расходятся материки Африки и Америки, берега Средиземного и Красно­го морей. Калифорнийского и Персидского заливов и др. Примерно одинаковые скорости движения больших массивов земной коры дают основание думать об одинаковости причин, их вызывающих

Является ли Байкал зарождающимся океаном?

• По мнению некоторых геофизиков, Байкал можно считать зарождающимся океаном, ибо наряду с активными движениями земной коры в его районе отмечены значительные магнитные аномалии вдоль его оси. Эти аномалии по масштабам сравнимы с такими же аномали­ями в районе срединно-атлантического разлома. Но эта океанородная точка зрения разделяется не всеми учеными. Как у сторонников, так и у противников таких утверждений не хватает доказательств. Необходимы дополнительные ис­следования.

Бывают ли на Байкале землетрясения?

• Землетрясения на Байкале быва­ют довольно часто—в течение года до 2 тыс., но они в основном слабые и фиксируются только сейсмографами. Примерно один раз в 10—12 лет бывают землетрясения в 5—6 баллов (по 12-балльной шкале), а один раз в 20— 23 года—более сильные и разрушительные землетрясения— от 7 до 9 баллов и выше. В 1862 и 1959 гг. наблюдались катастрофические землетрясения в средней котловине озера. В 1959 г., например, при землетрясении 9,5 балла дно Байкала в эпицентре опустилось на 15—20 м, а в 1862 г. при 10—10,5-балльном землетрясении в северной части дельты Селенги ушел под воду участок суши площадью 200 км . Глубина во вновь образовавшемся заливе Провал в настоящее время около 3 м. Максимальная глубина в районе котловин бывших здесь озер около 7 м. В мае—июне 1981 г. в котловине озера произошло несколько землетрясений, одно из них—в районе Нижнего Изголовья п-ва Святой Нос, силой 9 баллов в эпицентре.

Какова опасность землетрясений для подводных кабелей?

• Им угрожают не сами подводные землетрясения, а вызываемые ими мутьевые потоки, или оползни, особенно на крутых подводных склонах.

Почему не укладывают подводные кабели по дну Байкала?

• Были попытки проложить ка­бель по дну озера, и не один раз. Это намного сократило бы путь: например, от истока Ангары до ст. Танхой на восточном берегу всего около 40 км, а вокруг южной оконечности до этого же пункта более 200 км. Однако до сих пор не найдено инженерного решения защиты кабеля от повреждений подводными оползнями, а также в зоне перехода с суши в озеро на достаточно безопасную глубину и из озера на сушу.

Что такое мантия Земли?

Одна из глубинных оболочек Земли, подстилающая земную кору и расположенная  между нижней ее поверхностью и верхней поверхностью ядра Земли. По мнению Н. А. Флоренсова, верхняя часть верхней мантии Земли под Байкалом расположена на глубине 50—60 км.

Какова мощность земной коры в районе Байкала?

• По геофизическим исследовани­ям (глубинному сейсмическому зондированию), от 39 до 60 км. Земная кора в этом районе раздроблена глубинными разломами, которые достигают десятков километров и своими корнями уходят в верхнюю мантию.

На глубине от 10 до 17 км обнаружен слой земной коры, в котором скорость распространения сейсмических волн в 2—3 раза замедляется. Предполагается наличие в этом слое зоны расплавов; 'г|з гипоцентров землетрясений располагают­ся выше этой зоны.

Каково строение земной коры в районе Байкала?

• Под поверхностным слоем оса­дочных метаморфических и кристаллических пород на глуби­нах от 10 до 17 км имеется слой, похожий на расплавленные горные породы. Под ним и до нижней границы земной коры (на глубине 40—60 км)—снова породы, по своим свойствам похожие на нагретые кристаллические, но с относительно более высокой скоростью прохождения сейсмических волн.

Таким образом, строение земной коры в районе Байкала неоднородно.

Что такое астеносфера?

• Астеносферой принято считать слой верхней мантии, подстилающий литосферу и характери­зующийся пониженной вязкостью (порядка 10 —10 пуаз). Под Байкалом астеносфера залегает, вероятно, на глубине около 60 км.

Что такое литосфера и какова ее мощность в районе Байкала?

• Литосфера—это верхняя твер­дая оболочка Земли, имеющая большую прочность и перехо­дящая без четко определенной границы в нижележащую астеносферу, прочность вещества которой относительно мала. Литосфера включает земную кору, т. е. верхнюю сиалическую оболочку, и отделенную от нее границей Мохо (Мохоровичича) жесткую верхнюю часть верхней мантии Земли. Сверху литосфера ограничена атмосферой и гидросферой, которые частично в нее проникают. Мощность ее под Сибирской платформой колеблется, вероятно, от 150 до 180 км. Предполагают, что под Байкалом ее мощность до 60 км.

Что такое литосферные плиты и есть ли они в районе Байкала?

• Это обширные жесткие блоки, слагающие верхнюю твердую оболочку Земли. Они находятся в постоянном движении, перемещаясь по слою астеносферы от зон растяжения (рифтовых долин срединно-океанических хребтов) к зонам сжатия, где сталкиваются между собой. В районе Байкальского рифта есть все признаки растяжения и сжатия: в котловине Байкала и в долине В. Ангары— растяжение; в Тункинской долине, в Становом нагорье— сжатие. Байкальская рифтовая зона находится на границе Ангарской плиты Алданского щита и Забайкальской плиты, которые, активно взаимодействуя между собой, способствуют формированию Байкальской впадины, а также прилегающих к Байкалу территорий.

Что такое ливеаменты?

• Крупные линейные или дугооб­разные структурные элементы планетарного значения, свя­занные в начальном этапе (а иногда в течение всей истории их существования) с глубинными разломами. На Байкале к линеаментам можно отнести Байкало-Хубсугульскую рифтовую зону, горные пояса, такие, как Становой, Верхоянский хребты. Как самостоятельные положительные формы рельефа линеаментами могут быть названы Тункинская гор­ная цепь. Приморский и Байкальский хребты (вместе взятые), Хамар-Дабан, Морской и Баргузинский хребты и др.

Почему Байкал считали фиордом Ледовитого океана?

• Естествоиспытатели  XIX  в. А. Гумбольдт и О. Пешель, проводившие исследования в Сибири, не имея достаточных материалов для выявления происхождения котловины Байкала, которая по глубинам и форме очень напоминала фиорды Скандинавии, пришли к заключению, что этот водоем—также бывший фиорд Ледови­того океана. Однако специалисты-биологи придерживались иного мнения. Так, в 70-е годы XIX в. на основании собран­ных фактов польский ученый Б. И. Дыбовский сделал заклю­чение, что Байкал—озерный водоем, не имеющий аналогов среди фиордов. Животные, найденные в озере, не похожи на тех, которые обитают в других водоемах. Исследования Б. И. Дыбовского обратили на себя внимание зоологов не только в России, но и в зарубежных странах. Так, Л. С. Берг не только подтвердил правильность выводов Б. И. Дыбовского о своеобразии животного мира Байкала, но и предложил выделить озеро в особую зоогеографическую единицу.

Геологическими исследованиями  А. Л. Чекановского, И. Д. Черского и Ф. Шмидта установлено, что на просторах Сибири, к югу от 67,5° с. ш., нет морских отложений моложе силурийского времени, а котловина Байкала формировалась лишь в конце третичного времени.

Остались ли на Байкале следы ледникового периода?

• Они довольно многочисленны и могут быть прослежены на горах и в долинах Хамар-Дабана, Баргузинского и Байкальского хребтов. Следы сохранились в виде конечных, боковых и донных морен, флювиогляциаль-ных (ледниковых) наносов и донных отложений в заливах на побережье у подножия Баргузинского хребта—Аяя, Фролиха, Томпа и др.

Считается, что ледниковый период на Байкале, как и на Скандинавском полуострове, Аляске и на северо-востоке Сибири, закончился 10—12 тыс. лет назад. Но маленькие ледники еще встречаются в горах, например на Байкальском хребте, на высоте 1700—1800 м над уровнем моря; на Баргузинском хребте (у верховьев рек Томпуды, Левой Фролихи, Светлой), на высоте 2580 м/

Был ли Байкал в ледниковый период постоянно покрыт льдом?

• Постоянного  долговременного ледяного покрова даже в период максимального развития ледников на Байкале не было. И в ледниковый период проявлялись все годовые сезоны—весна, лето, осень, зима. В летнее время Байкал был свободен ото льда, сохранялись, может быть, лишь отдельные айсберги, оторвавшиеся от ледниковых языков. Если бы Байкал в течение длительного времени был покрыт сплошным ледяным покровом, жизнь в озере стала бы невозможной. Однако в настоящее время в Байкале живут озерные организмы, которые возникли задол­го до ледникового периода—с верхнетретичного времени. Они пережили ледниковый период и, почти не изменившись, дожили до наших дней (например, губки, плоские черви, голомянки, бычки-подкаменщики, бокоплавы и др.).

Какой была мощность ледников в Прибайкалье?

• Судя по мощности конечных морен, толщина подвижных ледников, опускавшихся к Байка­лу, достигала 80—100 м и более.

Какой из ледников оставил самый заметный след?

• Фролихинский и Томпудский, опускавшиеся к Байкалу с Баргузинского хребта. Их протя­женность была от 30 до 50 км, и мощность у самого конца языков около 80—100 м (такова примерная высота конечных морен, погребенных под водой в губе Фролиха, и высота конечной морены Томпудского ледника на мысах Омогачан и Оргокон). Таким же довольно м ощным был ледник, спускав­шийся с Баргузинского хребта по долине Сосновки.

Были ли ледники на о. Ольхон?

• Следов  ледниковой деятель­ности не сохранилось, да, вероятно, их там и не было из-за малого количества выпадавших на острове атмосферных осадков

378

Но это ещё далеко не всё
Геоморфология

Каковы основные формы байкальского дна?

• Вдоль всего побережья Байкала в большей или меньшей степени развиты прибрежные мелко­водья (шельфы) и подводные склоны; выражено ложе трех основных котловин озера; есть подводные банки и даже подводные хребты.

Какова ширина прибрежного мелководья в Байкале?

• В разных его районах—от нес­кольких десятков метров до нескольких сот, а в придельтовых участках рек Селенги, В. Ангары, Баргузина—до нес­кольких километров. Общая площадь мелководных районов Байкала составляет около 3% площади водного зеркала, или около 900 км .

Что такое озерные террасы?

• Выровненные прибоем, часто ступенеобразные площадки, возникающие под влиянием коле­баний уровня воды в озере, а также прерывисто действующе­го тектонического поднятия. Положение озерных террас на Байкале часто связано с поднятием берегов или понижением дна котловины. Хорошо выраженные террасы можно наблю­дать на склонах Байкальского, Баргузинского, Приморского хребтов, на Ушканьих островах.

Разные исследователи насчитывают различное число тер­рас на Байкале. Так, Н. В. Думитрашко на побережье север­ной котловины озера, у с. Горемыки, нашла четыре озерные террасы—они расположены на высотах 5, 9, 15 и 24 м; И. Д. Черский на Нижнем Изголовье п-ва Святой Нос отме­тил четыре образцово развитые террасы на высотах 4,55, 13,8, 27 и 42,6 м; В. В. Ламакин на о. Тонком (Малые Ушканьи острова) нашел три озерные террасы на высотах 7, 12 и 17 м. По три террасы им найдено и на других Малых Ушканчиках—Долгом и Круглом. А на Большом Ушканьем острове этим исследователем выделено десять древних озер­ных террас, которые расположены на следующих высотах:
Другие исследователи также выделяли по нескольку тер­рас на разных берегах озера и на разных высотных отметках. Но окончательно вопрос об их количестве и высоте до сих пор остается нерешенным.

Почему многие берега на Байкале отвесны?

• Они имеются там, где произош­ли тектонические разломы и опускания отдельных участков — крылья сброса, зеркала скольжения. Кроме того, волны на Байкале перемещают вдоль берега большое количество пляжевого материала, который состоит главным образом из гальки, образовавшейся из твердых скальных пород. Галечниковый материал многократно ударяет в подножие склона, разрушает его и истирается сам. Разрушение берегов волнами и выветривание идут непрерывно, как постоянно идет и обрушение скал, поэтому байкальские утесы всегда имеют свежий излом, как будто обрушение скалы произошло совсем недавно.

Почему бетонные береговые укрепления на Байкале недолговечны?

• Поток пляжевого материала при волнах разрушает эти сооружения еще быстрее, чем есте­ственные скальные берега, так как галька из кристаллических горных пород крепче бетона.

Что такое водная и ветровая эрозии?

• Водная эрозия—это медленное и постепенное, а иногда очень бурное и быстрое разрушение берегов озера, русл рек и т. д. под действием волн, паводков и других водных потоков. Разрушение берегов волнами называется абразией.

Ветровая эрозия—это также разрушение побережий или не защищенной растительностью территории водосборного бассейна под воздействием мощных воздушных потоков— сильных ветров и ураганов. Она проявляется главным обра­зом на песчаных грунтах или почвах легкого механического состава. Чаще всего эрозия возникает при нарушении цело­стности растительного покрова и уменьшении лесопокрытых площадей ниже критической величины (для южных районов бассейна Байкала, на границе тайги и степи, она составляет около 60%). Но устойчивость от эрозии очень сильно зависит еще от целого ряда факторов, в том числе от увлажненности, антропогенных воздействий и др. На Байкале ветровые эрозионные процессы встречаются примерно на 'Л площади водосборного бассейна; около 2/з подвержены водной и ветро­вой эрозии. Из-за ветровой эрозии на берегах возникли песчаные дюны, деревья на ходулях, погребены под песком жилые здания и др.

К чему приводят водная и ветровая эрозии?

• Абразионные процессы способ­ствуют переформированию берегов, переработке (истиранию) крупнообломочного аллювиального, пролювиального и колювиального материала в пляжевую гальку и мелкозернистые фракции, которые постепенно переносятся течениями и мутье-выми потоками по котловинам озера.

Абразия ведет к значительному разрушению берегов, сложенных даже кристаллическими горными породами. Яркое свидетельство этого—свежесть обнажений скальных берегов из-за их постоянного обрушения от подмыва волнами и абразии пляжевым материалом.

Что такое субаквальная эрозия?

• Разрушение шельфов и подвод­ных склонов волнами, селями, мутьевыми потоками, оползня­ми, подводными течениями, скатом береговых наносов и др.

Что такое бенч?

• Часть прибрежья, выровненная волнами в коренных породах. Надводную часть его часто называют пляжем. На Байкале бенч хорошо выражен на многих участках западного и северо-западного берега.

Что такое затопленная береговая линия?

• Это бывшая зона пересечения водной поверхности и суши, погруженная под воду при подъеме уровня воды в водоеме или при опускании его берегов. После строительства плотины Иркутской ГЭС быв­шая береговая линия на Байкале погружена в среднем на 1 м. В результате затоплены многие пологие берега и дельты крупных рек—Селенги, В. Ангары, Кичеры и др.

Что такое подводный шлейф?

• Скопление отложений с подвет­ренной стороны мысов, островов и других преград потоку наносов. Островные шлейфы в озере расположены обычно с теневой их стороны. На Байкале островные шлейфы хорошо выражены у островов Голого и Лохматого Кылтыгея, у Бакланьего, в Чивыркуйском заливе, у островов в Малом Море и др.

Что такое шельф?

• На Байкале к нему относят прибрежное мелководье, где отчетливо обозначен перегиб рельефа дна от пологих к крутым уклонам. На шельфе располагаются основные рыбопромысловые районы, здесь добывают до 90% морских животных. В придельтовых уча­стках формируются нерестовые косяки промысловых рыб, происходит нагул молоди омуля, хариуса, осетра, речного сига, бычков и других рыб.

На шельфе и прибрежном мелководье в районе мыса Соболева добывали россыпное золото. Во многих местах на шельфе отмечается концентрация магнетита, в некоторых районах—граната, а также глины, песка, галечного мате­риала.

Какой изобатой определяется шельф в Байкале?

• Изобатами называются линии глубин, проведенные на карте так, что они соединяют все точки, имеющие равную глубину относительно нуля, принято­го на данной карте. Шельф в Байкале определяется в среднем 20-метровой изобатой, которая соответствует глубине воздей­ствия на дно наиболее длинных, часто повторяющихся ветро­вых волн. В связи с тем что в Байкале формирование берегов еще продолжается, перегибы профиля от мелководья к глубоководному склону есть и на меньших глубинах. Часто граница абразионной платформы оконтуривается 10-метровой изобатой, а местами она не выражена совсем.

О наличии шельфа на Байкале единодушного мнения у ученых нет. Особенно против применения термина «шельф» к формам подводного рельефа возражают геоморфологи, изуча­ющие рельеф дна морей и океанов. Этим термином они называют континентальный шельф на основании определения, предложенного в 1953 г. международной комиссией,— «зона вокруг континента от уровня малой воды до глубины, на которой резко меняется уклон дна. То место, где это происходит, называется кромкой континентального шельфа. Обычно кромку условно располагают на глубине 200 м...». Веем этим признакам соответствует и рельеф в Байкале, за исключением глубины, где резко меняется уклон дна. Поэто­му, вероятно, не будет большим грехом применить термин «шельф» и к озерным (в Байкале) подводным формам рельефа.

Каков уклон шельфа на Байкале?

• На участках прибрежья, где шельф сформирован, уклоны дна составляют от 0,3—0,5 до 1—2м на 100м. В придельтовых участках крупных рек (Селенга, В. Ангара, Баргузин), а также в закрытых заливах (Мухор, Чивыркуйский, Провал и др.) уклоны дна на придельтовых мелководьях значительно меньше—0,1—0,15 м на 100 м.

Что такое континентальный шельф и есть ли он на Байкале?

• В геоморфологии . различают внешний и внутренний континентальный шельфы. Внешний шельф—это продолжение суши в сторону моря. Западный берег Байкала образован краем Сибирской платформы, но, вероятно, правомерно было бы говорить о материковом шельфе в Байкале. Шельф этот скорее внутриконтинентальный, а не внешний, так как расположен на границе крупных внутренних водоемов (морей и озер) и материковых (платфор­менных) берегов.

Что такое островной шельф

• Мелководная зона вокруг остро­ва, на которой происходит накопление осадочного материала, представляющего собой продукты разрушения береговых склонов.

Что такое реликтовые шельфовые равнины?

_Обычно это современные терра­сы, сформированные в прошлом как шельфы, а впоследствии поднявшиеся над уровнем воды при Поднятии берегов или опускании уровня воды в водоеме. На берегах Байкала они хорошо выражены на многих участках побережья—на мысах Покойники, Заворотный, Кедровый и др.

Что такое шельфовые троги?

• Ледниковые формы рельефа на материковом шельфе, погрузившиеся под уровень воды. В Байкале они хорошо выражены в северной его котловине, в бухтах Фролиха и Аяя.

Что такое шельфовая равнина?

• Выровненные волнами обшир­ные прибрежные участки дна. К таким шельфовым равнинам можно отнести прибрежное мелководье в юго-западной око­нечности Байкала, в районе Култука, Селенгинское мелко­водье, мелководье в северной оконечности озера в придельто-вом пространстве В. Ангары и некоторые другие.

Ширина прибрежных шельфовых равнин у берегов Байка­ла, сложенных кристаллическими или метаморфи зеванными породами, достигает 50 м. У берегов, сложенных рыхлыми породами (осадочными, делювиальными и др.), их ширина до нескольких сот метров, а в придельтовых участках крупных рек—до нескольких километров (Селенгинское мелководье— до 5—7 км, мелководье в Баргузинском заливе—до 5 км, в придельтовом участке В. Ангары—до 3—4 км).

Что такое континентальный склои?

• Это участок прибрежья, начина­ющийся от внешнего края шельфа до его перехода к выровненной поверхности дна. В Байкале континентальные склоны начинаются с глубины в 20 м и прослеживаются до глубины 1000—1500 м.                 

Где находятся самые крутые подводные склоны в Байкале?

• В районе мыса Колокольного (южная котловина озера), где крутизна подводного склона достигает 40—50°. Средние уклоны на участке между залива­ми Култук и Лиственичный составляют 30—40°. Примерно такая же крутизна подводных склонов вдоль восточного прибрежья о. Ольхон, особенно на участке между мысами Ижимей и У хан, и в других районах.

  Что такое континентальный подъем и как он образовался?

• Континентальным    подъемом принято называть ту часть подводного рельефа, которая находится у подножия континентального склона и является переходом от ровной поверхности дна к этому склону. Континентальный подъем образуется отложениями твердых наносов, скатывающихся по подводному склону из абразион­ной платформы или шельфа. Он четко прослеживается вдоль всех крутых подводных склонов Байкала.

Что такое подводные ущелья?

• Узкие, довольно протяженные впадины или провалы с крутыми или отвесными бортами. На дне Байкала они обнаружены в южной котловине.

Кто первым обнаружил в Байкале висячие речные долины?

• Б. И. Дыбовский—на  участке прибрежья между истоками рек Ангары и Голоустной.

Что такое каньоны?

• Это узкие подводные ложбины, прорезанные в материковом склоне. Подводные каньоны в озере довольно многочисленны и встречаются по всему периметру побережья.

Точного подсчета каньонов на Байкале пока не сделано. Но можно предполагать, что их число примерно соответству­ет количеству долин, падей и распадков на берегах озера. Не все они одинаково сохранились под водой: одни продолжают жить и углубляться, другие заполнены наносами и прекратили свое существование. Каньоны врезаны в подводные прибреж­ные склоны и прослеживаются до больших глубин: например, каньон Тельнинский, против р. В. Тельная, до глубины 1000 м. Борта этого каньона обрывистые, высотой до 40 м. Дно несколько расширенное, без ясно выраженного тальвега. В отдельных районах, где происходят тектонические опуска­ния, подводные каньоны могут быть на месте затопленных долин рек или подводных продолжений их устьев.

Как произошли каньоны на Байкале?

• До сих пор на этот вопрос нет единой точки зрения. Есть предположение, что каньоны образовались водными потоками на берегах, а затем при их опускании погрузились под воду. Эта точка зрения разделяет­ся не всеми исследователями;

По другой теории, каньоны образованы мутьевыми пото­ками. Но и она не объясняет всех форм каньонов, и особенно их связи с наземными формами рельефа. Вероятно, не все каньоны одинакового происхождения. В формировании мно­гих из них немаловажную роль играли тектонические разло­мы. По каньонам на большие глубины озера скатывается пляжевый материал. Они служат ловушками и перехватчика­ми вдольберегового потока наносов, поддерживая тем самым их постоянный дефицит.

Что такое береговой склон?

• Часть озерного дна, приле­гающая к берегу, рельеф которого создан (выработан) волна­ми при данном уровне водоема. Верхней границей склона является береговая линия, нижняя граница определяется глубиной волнового воздействия и часто совпадает со сменой песчано-алевритовых грунтов илистыми. В разных районах Байкала он выражен по-разному. В условиях дефицита наносов на абразионных берегах отложения на склоне сфор­мированы каменистым галечником. В этом случае считается, что формирование склона еще не закончилось.

Что такое островной склон?

• Подводный склон острова, ле­жащий за пределами шельфовой зоны. Он Ограничен сверху бровкой островной отмели, снизу—перегибом профиля, обоз­начающим переход от подводного основания острова к ложу дна моря или океана (то же имеет место на Байкале на островах Ушканьих и Ольхон). Крутизна островного склона обычно 5—8°, но нередко 15—20°, а на Байкале часто до 20—30° и более; морская сторона о. Ольхон местами имеет крутизну подводных склонов до 30—40°.

Что такое береговые валы?

• Нагромождения волнами пляжевого материала на берегах озера. Как правило, береговые валы имеют высоту от 1,5 до 3—4 м, а в поперечном сечении—от 10—12 до нескольких десятков метров. Самые высокие валы на Байкале—более 3 м—сформированы на западном берегу п-ва Святой Нос, на участке севернее р. Б. Чивыркуй, в районе речек Б. и М. Черемшанной, на мысе Понгонье. На Котельниковском мысе также сформиро­ваны галечные береговые валы высотой более 3 м.

Что такое прирусловый вал?

• Повышение, образовавшееся во время половодья вдоль русла реки, когда она выходит из берегов и заливает пойму. При растекании воды крупнозерни­стый материал откладывается сразу же у самого берега, и таким образом образуется вал. Сильно развитые прирусловые валы называются дамбами (естественными) и могут достигать высоты 5—6 м.

Русло реки, ограниченное прирусловыми валами, поднима­ется над окружающей поймой. Такое явление наблюдается в дельтах Селенги и В. Ангары.

Что такое подводный порог?

• Поднятие дна в виде хребта, вала или возвышенности, разделяющее два соседних пониже­ния дна. В Байкале к ним можно отнести подводный

Академический хребет, который иногда называют Ушканьим порогом, и др.

Где расположена Посольская банка?

• В южной котловине Байкала, между р. Голоустной и с. Посольским. Длина поднятия около

12 км, ширина около 4 км. Расстояние от его середины до западного берега 24 км, а до восточного—20 км. Как показа­ли недавние более подробные исследования. Посольская банка лишь наиболее возвышающаяся часть подводного под­нятия, имеющего протяженность около 100 км. Первым

открыл и описал Посольскую банку Б. И. Дыбовский в 1876 г.

Что такое подводные горы (вершины)?

Изолированные конические пики или группы пиков, возвышающиеся над дном водоема не менее чем на 100 м. Отдельных конических пиков в Байкале не обнаружено, есть возвышенности, поднимающиеся над

дном озера,— например. Посольская банка, возвышающаяся более чем на 1300 м.

Что такое подводная гряда?

• Вытянутое узкое поднятие дна на относительно небольшую высоту—десятки, сотни метров. В Байкале подводные гряды расположены на Селенгинском мелководье, в Баргузинском заливе, Муринской банке и др.

Что такое рифы и есть ли они на Байкале?

• Рифами называют опасные для плавания судов скальные или коралловые поднятия дна, которые могут располагаться как выше, так и ниже поверхности воды. Скалистые рифы почти всегда отделены от берега, коралловые—могут быть связаны с берегом. На Байкале рифы есть на многих участках прибрежья—в рай­онах губ Сосновка, Лаканда, Кедровых мысов, у мыса Покойники и др.

Что такое подводный уступ?

• Довольно крутые, до 10—20° и

более, склоны, образовавшиеся при вертикальных подвижках отдельных участков дна. В Байкале подводные уступы можно обнаружить в различных районах.

Что такое подводный вал?

Невысокое узкое поднятие дна, протянувшееся вдоль русла подводной долины и сложенное из осадков, которые образованы эпизодически протекающими по долине суспензионными (мутьевыми) паводковыми потока­ми. Часто подводные бары, выступающие над поверхностью воды, называются валами. В Байкале они прослеживаются в тех местах, где есть затопленные русла рек.

Что такое подводный конус выноса?

• Скопление рыхлого и обломоч­ного материала на дне водоема у подножия крутого подводно­го склона. Эти наносы сложены в виде конуса или шлейфа, прислоненного к склону; поверхность их нередко рассечена сетью подводных долин (или каньонов) с прирусловыми валами. Конусы выноса часто располагаются у устьев подвод­ных каньонов и могут быть конусами выноса второго поряд­ка. В Байкале конусы выноса встречаются главным образом против устьев более или менее крупных притоков, вблизи которых расположены значительные глубины озера. Напри­мер, такой конус выноса есть в южной котловине озера против устьев Крестовки, Половинной, Маритуй, в северной котловине—против устьев Рытой, Шартла и др.

Что такое подводный оползень?

• Отрыв и перемещение под дей­ствием силы тяжести донных отложений в виде оползневых блоков. В Байкале подводные оползни развиты во многих прибрежных районах—вдоль южного и юго-восточного Хамар-Дабанского прибрежья, вдоль западного и северо-­западного (вдоль Приморского и Байкальского хребтов), а также восточного прибрежья (вдоль Баргузинского хребта).

Что такое подводный бар?

• Это мелководье, расположенное на некотором расстоянии от берега. Над ним обычно происхо­дит забурунивание волн (опрокидывание их гребней). Различа­ют подводный, островной, береговой и устьевой бары. Водное пространство между берегом и баром глубже, чем над самим баром. При значительном понижении уровня воды в озере подводный бар может выступать над водой, отчленяя от озера лагуну. Такой подводный устьевой бар в дальнейшем формируется как береговой вал в приустьевой части реки. В Байкале почти все небольшие притоки с морской стороны как бы защищены от воздействия волн озера береговыми валами или пересыпью. Вода из этих притоков поступает в озеро, просачиваясь через рыхлые отложения, которыми сложен береговой вал.

Что такое подводная долина?

• Узкое, длинное, прямое или из­вилистое углубление, врезанное в дно на несколько десятков или сотен метров. В Байкале многие долины рек, впадающих в озеро, имеют подводное продолжение—например, Селенга, Тыя, Переемная, Осиновка, Б. Язовка, Б. Биракан, Большая, Кабанья, Урбикан, Туркукит, Амнундакан, Томпа и др.

Что такое подводные седловины?

• Неглубокие выемки на подвод­ных хребтах и грядах с пологими подъемами к соседним высотам. В Байкале седловины есть на Академическом хребте, а также на грядах в Баргузинском заливе.

Что такое подводные террасы?

• Горизонтальные или слабонак­лоненные площадки, ограниченные с внешней стороны резки­ми перегибами поверхности дна—бровкой. В Байкале терра­сы четко выражены в северной котловине, вдоль Баргузинского прибрежья, где мощные ледники спускались в озеро.

Что такое абиссаль?

• Глубоководные участки; в Бай­кале к ним относят глубины свыше 700 м, т. е. превыша­ющие среднюю глубину озера.

Что такое абиссальная равнина?

• Плоские, выровненные поверхности дна океанических котловин, расположенные обычно на больших глубинах — более 3700 м. Уклон таких равнин составляет всего несколько метров на сотни миль. Подобные относительно обширные плоские поверхности котловин есть и в Байкале. Протяженность их—до сотни километров, шири­на—несколько десятков километров, уклон незначителен. Но если размеры байкальских абиссальных равнин сопоставить с океаническими, то, вероятно, лучше отнести их к абиссаль­ным долинам.

Что такое абиссальная долина?

• Подводные долины, располо­женные на больших глубинах. В Байкале абиссальными долинами можно назвать центральные районы глубоководных впадин южной и средней котловин. Некоторые авторы назы­вают эти глубоководные территории абиссальными равнинами (включая сюда и равнину в северной котловине), потому что они действительно почти по всему протяжению, на 100 км и более, представляют собой идеально выровненные террито­рии.

Что такое абиссальные возвышенности?

• Сравнительно обособленные по­ложительные формы рельефа дна абиссальных глубин, кото­рые представляют собой тектонические изгибы коренного дна, или тектонические поднятия, еще не скрытые донными отложениями или вновь образовавшиеся. Такими возвышенно­стями на Байкале можно считать поднятие посредине озера, напротив дельты Селенги, поднятие Академического хребта и др.

Есть ли в Байкале абиссальное дно?

К нему относят дно самых глу­боких частей всех трех котловин озера.

Что такое глубоководный желоб?

• Узкие, протяженные, часто ду­гообразные впадины в океаническом дне, обычно в глубоких его местах. Самые глубокие участки в Байкале расположены в абиссальных долинах или, может быть, абиссальных равни­нах, которые по форме и протяженности можно назвать желобами (в южной котловине—по обе стороны Приселенгинской возвышенности, в средней и северной котловинах). Но по масштабам с океаническими желобами сопоставима вся байкальская впадина.

379

И это я вас уверяю только малая часть моего размышления
Рельеф дна. Глубины

Кому принадлежит первое описание дна Байкала?

Глубины Байкала измеряли, ве­роятно, уже первые люди, которые ловили в нем рыбу. Н. Г. Милеску Спафарий в своем «Дорожном дневнике» приводит сведения местных жителей, помогавших его посоль­ству переправляться через Байкал: «Глубина его великая, потому что многажды мерили сажень по сту и больше, а дна не сыщут, и то чинится от того, что кругом Байкала везде лежат горы превысокие, на которых и летнею порою снег не тает».

В конце XVIII в. целенаправленные промеры глубины Байкала провели служащие Колывано-Воскресенских заводов на Алтае Сметанин и Копылов. В 1778 г. на участке от Ангары до Селенги они сделали 28 промеров. Максимальная глубина, выявленная ими, равнялась 1238 м. По материалам Сметанина и Копылова в 1821 г. был опубликован батиметри­ческий профиль Байкала, более обстоятельные сведения об этих промерах нанесены на рукописный план Байкала, кото­рый называется «Чертеж, представляющий ту часть Байкала, где проходит путь судов со свинцом между устьями рек Селенги и Ангары». Хранится он в Библиотеке имени В. И. Ле­нина в Москве.

В 1837 г. глубоководные промеры в Баргузинском заливе были выполнены декабристом В. К. Кюхельбекером; в 1859 г. в южной части озера—Кононовым в связи с проекти­рованием прокладки подводного телеграфного кабеля через Байкал. Последние материалы опубликованы в 1897 г.

Первые обстоятельные батиметрические исследования Байкала осуществлены Б. И. Дыбовским и В. Годлевским, которые наряду с исследованиями рельефа дна изучали также донные организмы и условия их жизни. Первая батиметриче­ская карта всего Байкала была издана в 1906 г. по материалам гидрографической экспедиции, руководимой Ф. К. Дриженко. В 1935 г. под руководством Г. Ю. Верещагина была составле­на новая карта дна Байкала. В 1962 г. съемка дна выполнена Лимнологическим институтом СО АН СССР под руковод­ством Б. Ф. Лута. В последние годы проведена новая крупно­масштабная съемка дна и составлена батиметрическая карта Байкала одним из подразделений Тихоокеанской гидрографи­ческой службы Военно-морского Флота СССР.

Где находятся самые большие глубины в Байкале?

• У восточного берега о. Ольхон, на участке прибрежья между мысами Ижимей и Хара-Хушун, в 8—12 км к востоку от берега. При измерениях в 1959— 1960 гг. тросовым лотом со льда здесь была зафиксирована глубина 1620 м. На навигационной карте, изданной в 1974 г., данные эхолотного промера уточнены введением поправки на скорость звука в воде, и получена глубина 1637 м. В южной котловине Байкала самая большая глубина —1432м— находится между устьями Переемной и Мишиха. В северной котловине самая большая глубина—890 м—зафиксирована на участке прибрежья между мысами Елохин и Покойники.

Почему самые большие глубины расположены ближе к западному берегу котловины?

• Главные линии разломов земной коры и наибольшие опускания ее блоков в котловине Байкала произошли вдоль западных берегов.

Где расположена самая большая глубина в Баргузинском заливе?

• Самая    большая   глубина— 1284 м—находится в желобе, протянувшемся вдоль южной оконечности п-ва Святой Нос, ближе к Нижнему Изголовью.

Какова самая большая глубина Малого Моря?

• Она отмечена в северной оконечности моря, в так называемых Больших Ольхонских Воротах, на створе мысов Зама на материке и Хобой на Ольхоне, и равна 259 м.

Какова самая малая глубина в открытом Байкале?

• Над Посольской банкой, находя­щейся почти на середине Байкала. Г. Ю. Верещагин указыва­ет, что минимальная глубина, обнаруженная им на банке, 34 м, а Н. П. Ладохин нашел глубину 32 м.

Незначительные глубины, около 260 м, имеются над под­водным Академическим хребтом, который отделяет среднюю котловину озера от северной, а также над Селенгинской перемычкой, разделяющей южную котловину Байкала от средней. Здесь минимальная глубина 360 м.

Как влияют на характер дна волны и течения?

• Влияние поверхностных волн не распространяется далеко вглубь, но в толще воды, между ее слоями, на глубине десятков и сотен метров, могут возникать внутренние волны. На фотоснимках вершин подводных гор и на дне глубоководных участков Байкала видны знаки ряби такого же типа, как и те, которые вызываются волнением на песчаных мелководьях. О наличии течений на больших глубинах говорит тот факт, что колонки грунта, взятые на отдельных возвышенностях, содержат чистый песок и гравий. То же обнаружено и на подводных возвышенностях в Байкале: на Академическом хребте, в южной его части,— песчанистые отложения, на Посольской банке—мелкая галь­ка в окисленной железистой корке. Но не всегда знаки ряби на дне больших глубин образованы волнами или течениями При исследованиях с помощью глубоководных аппаратов в Байкале на глубине 1410 м обнаружены знаки ряби биогенно­го происхождения.

Есть ли в Байкале подводные хребты?

• Наиболее; выразителен Академи­ческий хребет, протянувшийся от о. Ольхон к Ушканьим островам. Ушканьи острова—высшая точка этого хребта. Протяженность его около 100 км, максимальная высота над дном Байкала около 1848 м,

Подводный хребет Среднебайкальский, или Селенгинский, расположен напротив дельты Селенги. Общая протяженность хребта около 100 км, а наибольшая высота над подножием в южной котловине озера около 1374 м.

Академический хребет возвышается на 1368 м над совре­менной толщей донных осадков, Селенгинский—на 1391 м (по другим данным—на 1389 м). Если справедливо, что толща донных отложений в Байкале около 6 тыс. м, как установле­но гравиметрической съемкой А. П. Булмасова, то в Байкале затоплены одни из высочайших гор на Земле, высотой более 7,3 тыс. м.
Донные отложения

Кто первым собрал донные отложения на больших глубинах Байкала?

• Донные отложения южной кот­ловины Байкала впервые собрал и исследовал Б. И. Дыбовский.

Каково происхождение осадочных отложений в Байкале?

• Они формируются из аллохтонных (принесенных извне) и автохтонных (образующихся в самом водоеме) материалов. Аллохтонные материалы в виде взвешенных и влекомых наносов образуются за счет селевых паводков, пылевых частиц, приносимых ветрами, продуктов хозяйственной деятельности человека. Автохтонные отложе­ния формируются за счет продуктов жизнедеятельности водных организмов, скелетов, панцирей и других остатков после отмирания, а также за счет химических осадков— веществ, возникающих в воде при химическом взаимодей­ствии растворенных соединений, абразионного материала с берегов и др. Вероятно, в аллохтонных материалах следует учитывать и осадки из космоса—метеориты, и космическую пыль.

Скорость осаждения твердых частиц зависит от размеров, формы и плотности частиц; от свойств воды—ее плотности, вязкости; от движения—течений, волнения, перемешивания;

от химических и биологических процессов.

Какие осадочные отложения наиболее распространены в Байкале?

• В глубоководных районах Бай­кала более всего распространены илистые отложения — мелкоалевритовые илы (диаметр частиц менее 0,05 мм).

Что такое ледниковые отложения?

• Во время крупных оледенений ледники и айсберги переносили с собой продукты разрушения горных пород, которые откладывались на дне водоемов, в том числе и в Байкале.

Есть ли вулканические осадки на дне Байкала?

• В районе Большого Ушканьего острова найдены вулканические туфы и вулканические бом­бы. На побережье северной котловины в Байкальском хребте были вулканы, изверженные породы которых при выветрива­нии и размыве сносились в Байкал. Такие же породы есть на хребте Хамар-Дабан в верховьях Слюдянки. Но они в значительной степени разрушены эрозионными процессами, а продукты эрозии также снесены в Байкал. Следовательно, в донных отложениях озера должны быть вулканические осадки.

Какого цвета осадочные отложения в Байкале?

• Они имеют самую разнообраз­ную окраску. Она зависит от характера пород водосборного бассейна и от степени окисления осадков. В районах, где твердый сток образован из известняка и мрамора, отложения светлого цвета.

Там, где осадки образовались из продуктов разрушения изверженных вулканических пород, они темные, темно-коричневые до фиолетовых—например, в северной котловине вдоль Байкальского хребта. Против устьев крупных рек и в глубоко вдающихся в сушу заливах донные отложения темные, почти черные. Окисленные осадки имеют бурые тона. Донные отложения на больших глубинах, вдали от берегов, имеют серый, серо-голубой и зеленоватый цвета.

Какова скорость осадконакопления в Байкале?

• Она неодинакова в разных райо­нах—в приустьевых участках значительно больше, чем в открытом Байкале, и может достигать нескольких сантимет­ров и даже десятков сантиметров в столетие. В прибрежных участках накопление осадков также происходит быстрее, чем в удаленных от берега районах. Одним словом, скорость осадконакопления в озере убывает от периферии к централь­ным глубоководным районам.

Прямых определений скорости осадконакопления в откры­том Байкале нет. Есть определения косвенные, на основании которых скорость накопления натуральных осадков на Байка­ле оказалась равной 4,17 см за тысячу лет. Для сравнения скажем, что в Тихом океане она составляет 1,5—2 см за тысячу лет. Ближайшая задача лимнологов—найти скорость и коэффициент гравитационного уплотнения донных отложе­ний радиоизотопными методами.

Какова мощность рыхлой толщи на дне Байкала?

• По гравиметрической съемке в районе Селенгинского мелководья установлено, что мощность толщи рыхлых донных отложений составляет около 6 тыс. м.

На Посольской банке и на Академическом хребте она минимальна—около 100—200 м, а с восточной стороны этого же хребта возрастает до 3 тыс. м. Исследования, проведенные Институтом океанологии АН СССР в 1977 г., показы­вают, что рыхлая толща на дне Байкала имеет мощность 2—2,5 тыс. м, а на поверхности Академического хребта—до 600 м.

Как измеряется мощность осадочных пород?

• В последнее время с помощью геолокаторов — эхолотов большой мощности с узконаправлен­ным ультразвуковым лучом, а также с помощью сейсмическо­го зондирования и сейсмического отражательного профилиро­вания. Последний метод основан на том, что под водой с помощью небольшого взрыва создаются звуковые колебания. Часть этих колебаний отражается от поверхности дна, другая часть—от слоев осадочных и коренных пород. На судне установлен приемник посланных сигналов. По разнице време­ни посылки и приема эхосигналов определяется мощность осадочных слоев.

Самая глубокая скважина в районе Байкала пробурена в дельте Селенги, недалеко от пос. Кабанск, около с. Истоми­не. Она достигла глубины 2802 м, но из рыхлой осадочной толщи не вышла, т. е. не достигла фундамента.

Где, кроме Байкальской впадины, пробурены озерно-речные отложения?

• Несколько скважин пробурены в Тункинской и Баргузинской долинах. Бурение позволило установить, что в этих долинах в прошлом были глубоковод­ные озера. Мощность озерно-речных отложений в них дости­гает 1400—1500 м. Следовательно, водоемы там были доста­точно глубокими, но за сравнительно короткую геологиче­скую историю с третичного периода полностью заполнились твердыми осадками. В настоящее время по этим долинам текут реки Иркут и Баргузин.

Как осуществляется глубинное бурение дна в озере?

• Отбор проб донных отложений с помощью буровой установки осуществляется со льда. Буре­ние с судов на Байкале пока не практиковалось, хотя в принципе оно возможно со специального судна, стоящего на двух якорях (носовом и кормовом). На мелководье в морях практикуется бурение с платформы, установленной на специ­альных опорах, заглубленных в дно, или с платформ, закреп­ленных якорями.

Что такое влекомые наносы?

• Твердые минеральные и органи­ческие частицы, которые перемещаются по дну русл рек под влиянием течения.

Что такое твердый сток?

• Материал, приносимый притока­ми в Байкал в виде как влекомых, так и взвешенных наносов.

Твердый сток, приносимый реками в период паводков при снеготаянии или в период обильных дождей, в десятки раз превышает то их количество, которое приносится в меженные периоды, когда сухо, или зимой, когда реки покрываются льдом.

Какое количество наносов поступает в Байкал за год?

• В разные годы оно неодинаково и в среднем составляет около '/з приносимых за год всеми его притоками растворенных веществ. Если в Байкал ежегод­но все притоки приносят 7 929 тыс. т растворенных веществ, то к этому следует добавить около 2,6—2,7 млн т твердых наносов. Однако в годы с повышенным количеством атмос­ферных осадков наносов в несколько раз больше—только одна Селенга в многоводный год сильными паводками прино­сит до 10 млн т.

Что такое сели?

• Кратковременные водогрязека-менные потоки. Они возникают в предгорных и горных районах при выпадении обильных дождей или при интенсив­ном таянии снега. Селевые паводки идут с большой скоро­стью в виде одного или нескольких последовательных валов и обладают большой разрушительной силой. Различают сели грязевые, грязекаменные и водно-каменные, хотя в чистом виде ни один из этих типов практически не бывает. Сели на Байкале—явление не редкое, они повторяются в среднем каждые 10—12 лет. Наиболее часто сели бывают на Хамар-Дабане и Баргузинском побережье, а также на восточных склонах Байкальского хребта.

Какой бывает мощность селей на Байкале?

• Если считать мощность селей по расходу воды и влекомого материала, то, например, в долине р. Солзан возможны сели с расходом 1500—2000 м/с. В долине р. Слюдянки зарегистрирован в 1971 г. сель с расходом более 800 м^с, в долине небольшого ручья Шартла только за один паводок в ночь с 8 на 9 июня 1959 г. вынесено примерно около 500 тыс. м3 твердого материала, и конус выноса увеличился на 5000 м2. При этом перемещались глыбы до 1,5—2 м в поперечнике.

Почему важно знать минералогический состав донных осадков Байкала?

• В минералогическом составе, как в зеркале, отражен состав горных пород водосборного бассейна. Кроме того, он позволяет расшифровать характер циркуляции вод, ветровой и волновой режимы водоема, климатические условия и др. Колонки донных отложений— природная летопись процессов, происходящих в геологиче­ском прошлом.

Как изменяется гранулометрический состав осадков в зависимости от глубины их залегания?

• Для Байкала характерна общая для всех морей закономерность распределения донных осад­ков: в прибрежной части находится глыбово-валунно-галечниковый и гравийный материал, а по мере удаления от берега его крупность уменьшается. Мелкие пелитовые илы располагаются на самых больших глубинах. Однако законо­мерность эта иногда нарушается. Как показали исследования с помощью глубоководных аппаратов «Пайсис», на дне приустьевых участков рек встречается галечниковый матери­ал.

Как изменяется гранулометрический состав в толще осадков?

• Исследования донных отложе­ний с помощью трубок Государственного океанографического института и дночерпателей позволили изучить только самые верхние слои донных отложений глубиной до 1—2м. Их состав почти постоянный—мелкозернистые илы серо-голубого и синеватого цветов.

Исследования с помощью поршневых вакуумных трубок позволили отобрать 10—12-метровые колонки донных отло­жений. В нижней части некоторых колонок оказались песча­ные, а также гравийные и галечниковые отложения. В скважине, пробуренной в дельте Селенги, почти вся 3-кило­метровая толща осадков также состояла из переслаивающих­ся илистых, супесчаных, песчаных, гравийно-галечниковых и глинистых отложений.

Каков химический состав поверхностных слоев донных осадков?

• Химический состав твердой фа­зы донных осадков в Байкале указывает на преобладание в них силикатов (в значительной части аутогенного, возникшего в озере, кремнезема), солей алюминия, магния, кальция, титана, натрия, калия, азота, фосфора, марганца, железа (окисного и закисного), органического вещества, состоящего из легкогидролизуемых компонентов, гуминовых веществ, растительных пигментов и др.

Южная котловина, глубина 494 м (против    Мари-туя)

53,55   16,31  10,45 3,38  2,43   0,75  2,66  2,00 0,09  0,21   8,0

Средняя котловина, глубина 381 м (против Эпхалука)

54,62  15,51  6,71 1,19 1.98 0,7   2,52         2,3           0,06 2,38 11,6

В толще отложений концентрация валового железа, фос­фора, марганца несколько колеблется, сохраняя общую тен­денцию к уменьшению. В зоне окисления железо и марганец в основном представлены высшими окислами, что придает осадку коричневатую, буроватую и черную окраски. Зона высоких содержаний железа (3—7%), фосфора (0,1—0,4%), марганца (0,125—0,5%) занимает практически все дно Байка­ла, и только узкая полоса вдоль берегов представлена осадками с минимальным количеством этих элементов: желе­за—меньше 3%, фосфора—меньше 0,05%, марганца— меньше 0,05%.

Для восстановительной зоны байкальских илов характер­ны закисные соединения железа и марганца, окрашивающие осадок в темно-серый, до черного, синеватый и зеленоватый цвета. Часто железо, фосфор, марганец образуют местные их скопления, минералогически они слагаются гидротроилитом, пиритом и вивианитом.Главная роль в формировании органического вещества в донных отложениях принадлежит организмам планктона (в среднем 3—4 г органического углерода на 1 м2 поверхности дна в год). Значительно меньшую долю составляет аллохтон-ный органический материал. Косвенным подтверждением этого служит соотношение величин первичной продукции Байкала (3 925 тыс. т С орг.—органического углерода) и по­ступления органического вещества с речным стоком (125 тыс. т С орг. во взвешенном и 167 тыс. т. С орг. в раство­ренном состоянии в год).

      В южной и средней котловинах Байкала содержание легкогидролизуемого С орг.—1,0—2,0%, в северной—ме­нее 1%. Содержание гуминовых веществ в поверхностном слое осадков изменяется от 0,37 до 0,94%; неизмененного хлорофилла колеблется от следов до 0,1 мг на 100 г сухого грунта.э

    Исследования показали, что наиболее интенсивное окисле­ние органического детрита идет в верхних горизонтах до глубины 50—100см. Здесь окисляется 49—58% исходного органического вещества. Подсчитано, что на разложение этого количества  С орг. необходимо приблизительно 18— 20 тыс. лет.

Что такое терригенные осадки?

• Отложения в водоеме, матери­алом для которых послужили наносы, образовавшиеся при выветривании и эрозии горных пород и почв в водосборном бассейне. Они характерны для прибрежного мелководья. Там, где крутые подводные склоны и узкая волноприбойная полоса, терригенные осадки могут оказаться и на больших глубинах. Эти осадки хорошо прослеживаются в придельтовых участках крупных притоков Байкала.

Что такое литоральные осадки?

• Твердые осадки (чаще всего пляжевого материала) в прибрежной полосе, которая периоди­чески осушается во время отливов или сгонов. Термин— морской, но очень часто используется исследователями Бай­кала. В Байкале литораль расположена между самыми высо­кими и самыми низкими сезонными уровнями воды. Каждый тип отложений представляет собой определенную среду оби­тания для донных организмов—биотоп. Наиболее богаты по видовому разнообразию и численности организмов камени­стые валунно-галечниковые и гравийные отложения. Здесь обитают почти все формы донных организмов, живущих в прибрежной зоне Байкала.

Что такое батиальные осадки?

• Рыхлые отложения подводного склона. В Байкале они расположены на глубинах от 20—30 до 200—300 м.

Что такое пелагические осадки?

• К пелагическим осадкам отно­сят пелитовые илы, кальциевые и кремниевые остатки план­ктонных организмов, а также эоловые наносы, космическую пыль, химические осадки и остатки донных организмов и пр., отложенные в пелагиали.

Они состоят главным образом из частичек, которые, прежде чем осесть на дно, долго находятся в толще воды во взвешенном состоянии. Эти осадки выстилают дно Байкала на больших глубинах.

Что такое диатомовый ил?

• Мелкозернистый осадочный ма­териал, который состоит из остатков (кремниевых створок) одноклеточных организмов—диатомовых водорослей. В Бай­кале это преобладающая по численности и биомассе группа водорослей. Донные отложения на '/з состоят из остатков створок отмерших диатомей. Вдоль берегов Антарктиды, в северной и восточной частях Тихого океана, обнаружены пояса осадков из кремниевого ила. Они возникли в районе подъема глубинных вод, богатых питательными веществами. Аналогичный барьер донных отложений из микроскопиче­ских, богатых кремнием морских планктонных организмов обнаружили ученые с американского судна «Гломар Челен-джер» на глубине 2—3 км вокруг Фолклендского плато, протянувшегося на 1000 миль к востоку от Аргентины. На Байкале необходимо более тщательное исследование донных отложений. Не исключено нахождение обогащенных кремни­ем поясов (районов) донных отложений, в первую очередь в зонах апвеллинга.

Есть ли на Байкале ледниковые отложения под водой?

• Они хорошо сохранились в виде конечных дугообразных моренных валов в губах Аяя, Фроли-ха. Высота остатков по отношению к поверхности дна—до 40 м и более. Такие отложения есть и в приустьевом участке озера около рек Томпуда, Бирея, Сосновка и др.

Откуда на большие глубины повал галечннковый материал?

• На больших глубинах он встре­чается у подножия подводных береговых склонов, занесен­ный подводными и мутьевыми потоками. В удаленные от берега районы галечниковый материал, вероятно, попал на льдинах в период ледохода. Возможно, что материал этот занесен в то время, когда на месте современного Байкала было несколько мелководных озер.

Почему на дне оказались затонувшие древесные стволы?

• Некоторые породы деревьев, на­пример намокшая лиственница, имеют больший удельный вес, чем вода. Попав в озеро при разрушении штормами плотов, буксируемых по Байкалу, они тонут.

Сколько времени сохраняется затонувшая древесина в Байкале?

• Лиственничная древесина в воде может сохраняться несколько десятилетий и даже столетий, особенно при захоронении в донных осадках. При бурении скважин для разведки места под котлован одного из сооруже­ний БЦБК на глубине 11 м под слоем влажного грунта пробурен ствол дерева. Керн его извлечен на поверхность, древесина сохранила цвет и запах, как будто захоронена совсем недавно. Причальные сооружения в подводной части, старые разбитые суда с деревянным корпусом сохранились под водой уже более восьми десятилетий. Сибиряковская пристань против Лимнологического института построена бо­лее 150 лет назад. Оставшиеся от нее бревна под водой до сих пор лежат без признаков гниения.

Что такое неритовые осадки и есть ли они в Байкале?

• Неритовые (неритические), т. е. морские отложения, образующиеся на материковой отмели, были впервые выделены из морских мелководных осадков. Среди неритовых отложений развиты разнообразные типы осадков: обломочные (галечники, гравий, пески, алевриты); глинистые; органогенные, реже хемогенные. В целом нерито­вые отложения характеризуются резкой фациальной изменчи­востью, обилием остатков донных организмов. В Байкале осадки на шельфе, где он сколько-нибудь выражен, почти повсеместны. По способу образования они похожи на нерито­вые, но не содержат остатков морских организмов. Характер этих отложений разнообразный—от крупных глыб и валунов до галечников, гравия и песчано-алевритов. Скорость осадко-накопления по площади котловины неодинакова: от 4—5 см в открытой части озера, вдали от берега, до нескольких десятков сантиметров за 1000 лет в заливах и на прибрежных мелководьях. По данным геоморфолога Н. П. Ладохина, в заливе Провал за 100 лет отложилось до 3 м осадков—по 3 см в год.

Что такое турбидиты?

• Это своеобразные современные и древние донные отложения в глубоких водоемах, возникшие из материала подводных оползней или мутьевых потоков. Турбидиты иногда покрывают громадные площади на глубо­ководных равнинах в океанах: например, у побережья Кали­форнии, в Мексиканском заливе, а также и в Байкале, в самых глубоководных его районах. Нахождение под слоем илистых отложений слоев песчаных осадков в Байкале привело некоторых исследователей к выводу о том, что это добайкальские осадки и сформировались они где-то на мелко­водье в условиях сильных течений, при которых все илистые частицы унесены (типа русловых потоков). Такое представле­ние еще не имеет достаточных доказательств, и эти высказы­вания можно считать преждевременными. В противном случае возраст Байкала нужно было бы считать лишь четвертичным, что противоречит не только геологическим, но также палео-лимнологическим и биологическим представлениям об исто­рии котловины и эволюции животного и растительного мира.

Есть ли морские организмы или их остатки в дойных отложениях Байкала?

• Пока не обнаружено. Сведения, появлявшиеся в печати, всего лишь недоразумение: за взрос­лые морские организмы были приняты личинки пресновод­ных.

На дне Байкала находят главным образом остатки хитино­вых панцирей пресноводных животных, спикулы губок и створки диатомовых водорослей. Очень редко встречаются кости скелетов рыб, млекопитающих и даже раковины мол­люсков.

Что такое поток береговых наносов?

• Движение отложений береговой зоны, происходящее под действием волн. На Байкале поток береговых наносов представлен обломочным и скатанным галечным материалом. На открытых участках берегов, на пляжах и прибрежных участках объем такого потока исчис­ляется от десятков тысяч до 10—12 млн т в год через 1 м поперечного сечения берега. Чем больше энергия потока наносов, тем более крупным материалом они сложены.

Когда возникают мутьевые потоки?

• При подземных толчках, когда устилающие подводный склон отложения начинают по нему скользить. Поток создается потому, что вода, насыщенная осадочным материалом, обладает повышенной плотностью. Мощность мутьевых потоков с глубиной лавинообразно нара­стает, и они могут распространяться на большие расстояния. Мутьевые потоки размывают дно; считается, что именно они способствуют эрозии подводных каньонов. Мутьевые потоки чаще всего бывают на подводных склонах Хамар-Дабанского, Баргузинского и северо-западного (хр. Байкальский) приб­режья, где скапливается большое количество донных отложе­ний, но они возможны также и на других берегах.

Как была измерена скорость мутьевых потоков?

• Мощные мутьевые потоки в ря­де случаев вызывали разрывы подводных кабелей, уложен­ных на разной глубине на дне океана. По разности времени между разрывами можно судить о примерной скорости потоков. Если склон крутой и длинный, скорость может достигать 50 узлов (80—90 км/ч). Известен случай, когда мутьевой поток на Атлантическом прибрежье с большой скоростью распространился на несколько сот километров от места возникновения. При землетрясении 1929 г. в районе Большой Ньюфаундлендской банки мутьевым потоком были последовательно, один за другим, разорваны подводные кабе­ли, находившиеся на разных глубинах. Крутизна подводных склонов на Байкале гораздо больше, поэтому и скорости таких потоков будут выше, а разрушительная способность сильнее. Все это необходимо учитывать при разработке проектов предполагающейся прокладки кабеля связи и других коммуникаций через озеро

Гидрометеорология

Климат

Каким был климат на Байкале в ледниковое время?

• Резко континентальным, нес­колько прохладнее современного. Среднегодовая температура могла быть на несколько градусов ниже современной. Значи­тельно больше было осадков, особенно в виде снега. В Байкале обитали те же организмы, которые живут и теперь. Вокруг озера произрастали такие же леса, только верхняя их граница была значительно ниже современной. В растительном покрове сохранились реликтовые растения третичного, более теплого и влажного периода. Байкал ежегодно замерзал и освобождался ото льда. Продолжительность стояния под ледовым покровом была больше, чем сейчас.

Есть ли признаки потепления климата?

• За последнее столетие сократи­лась продолжительность стояния Байкала под ледовым покро­вом. Ледостав начинается позже, толщина льда меньше. Уровень воды в Байкале ниже, климат суше. Верхняя граница лесов продвинулась вверх, в горную тундру. Дальнейшее потепление приведет к еще большему иссушению, исчезнове­нию многих притоков и к снижению уровня воды в озере, к дальнейшему продвижению вверх границы леса, к исчезнове­нию в некоторых районах горно-тундрового пояса и к еще большему опустыниванию степной растительности на о. Оль-хон и на степных участках побережья.

Сократится период, когда Байкал находится подо льдом, затруднится передвижение автотранспорта по льду озера зимой.

Какое влияние оказывает Байкал на окружающее его пространство?

• На побережье Байкала климат имеет особенности, характерные для морских побережий:

летом здесь прохладнее, чем на суше, а зимой—теплее. Разность температуры воздуха в дневные часы на берегу озера и в Иркутске достигает 8—10°. Зимой примерно на столько же градусов на берегу озера теплее, чем в Иркутске.

Как далеко распространяется влияние Байкала на его побережье?

• До вершин гор, окружающих озеро. В теплом полугодии при тихой погоде охлаждающее влияние Байкала проявляется в среднем до 250—500 м по обращенным к нему береговым склонам. Но оно может значительно возрастать или уменьшаться под влиянием ветро­вых потоков. В холодное время года теплое воздействие Байкала достигает 2—2,5 км над его поверхностью, а по долинам рек—до 30—50 км. Если ветер дует с Байкала, то в Иркутске солнечная погода и воздух над городом чистый.

Какова среднегодовая температура воздуха на Байкале?

• По данным станций, средняя годовая температура определяется так: в южной котловине -1,6° С, в северной -3,6° С.

байкальских метео-во впадинах озера —0,7° С, в средней

Где самое теплое место на Байкале?

• Бухта Песчаная—здесь средне­годовая температура воздуха 0,4° С. Заметно потеплело за последние 30—40 лет в Слюдянке—здесь в течение этого срока среднегодовая температура воздуха повысилась на 0,2°. Среднегодовая температура в Иркутске повысилась с -1,4 до -0,9° С (или на 0,5°). Но на всех метеостанциях на Байкале, кроме бухты Песчаной, среднегодовая температура все еще отрицательная.

Где на Байкале больше всего солнечных дней?

Если в среднем по Байкалу 48,8 ясных дня в году, то на о. Ольхон—64,2; число пасмурных дней по Байкалу 125,3, а на Ольхоне—74,9, в пос. Лиственичном—96,9 дня. По числу часов солнечного сияния Байкал богаче, чем соседние территории Сибири и даже некоторые западные и южные районы страны. Например, на севере Байкальской впадины (в Нижнеангарске)—1948 ч. в год, на юге озера (в Бабушкине) и в средней части (Хужир)—2100 и 2277 ч., а на Рижском взморье, которое находится примерно на такой же широте, продолжительность солнечного сияния в среднем 1839 ч. в год, в Абастумани на Кавказе—1994 ч.

Какова прозрачность атмосферы над Байкалом?

• Прозрачность атмосферы над Байкалом в среднем на 13% выше, чем над Иркутском. Визуально байкальский воздух позволяет видеть горные вершины, удаленные до 200 км и более от наблюдателя. Максимальной прозрачность атмосферного воздуха бывает в осенне-зимний период, минимальной—в весенне-летний. Если сравнить прозрачность приземных слоев атмосферы и силу солнечного света здесь по сравнению с интенсивностью солнечного сияния на границе атмосферы, то она составляет от 0,761 в южной части до 0,780 в северной.

Влияют ли течения в Байкале на климат окружающей территории?

• В летнее время течения, вызван­ные разными ветрами, по-разному влияют на прибрежные пространства: в одном случае способствуют охлаждению, в другом—потеплению прибрежной полосы и образованию туманов над холодной водой. В осенне-зимнее время течения также увеличивают туманы испарения и ускоряют или замед­ляют процессы льдообразования.

Почему над Байкалом редко бывают облака?

• В весенне-летнее время с повер­хности холодной воды испарение незначительное, и облака образовываться не могут. Воздушные массы, приносящие облака с суши на Байкал, при переваливании через прибреж­ные горы и скатывании в котловину нагреваются, облака рассеиваются. Это очень хорошо видно на космических снимках. На них небо над озером безоблачное, а прибрежные пространства вокруг озера покрыты густой облачностью.

Бывают ли кучевые облака зимой?

• В Сибири в зимнее время куче­вых облаков не бывает, но над Байкалом из-за интенсивного испарения кучевые облака—явление не редкое. Северо­западным ветром они часто переносятся в западное Забай­калье. Кучевые облака зимой—один из феноменов Байкала.

Какие туманы бывают на Байкале?

• На Байкале бывают туманы ох­лаждения и испарения. В летнее время на озере обычны туманы охлаждения, возникающие при распространении теп­лого воздуха с окружающей суши на холодную поверхность байкальской воды. Такие туманы господствуют с конца июня до конца августа. Поздней осенью и в зимнее время над озером возникают туманы испарения, когда температура воздуха уже отрицательная, а вода еще сохранила положи­тельную температуру. Такие туманы появляются в октябре— декабре и до замерзания озера.

В каком районе Байкала больше всего туманов?

• В южной котловине Байкала, на Хамар-Дабанском побережье, туманов больше всего. Меньше всего туманов над Малым Морем, в бухте Песчаной и в районе пос. Култук и Оймур. Сравним: в пос. Лиственичное— 42 дня в году с туманами, на Ушканьих островах—23, а в Душкачане (северная оконечность Байкала)—10; в Песча­ной—7, в Култуке—5 и в Оймуре—4 дня в году.

Что такое морозное парение и когда оно бывает на Байкале?

• Морозное парение—это разно­видность тумана, оно возникает, когда зимний холодный воздух с температурой ниже 0° С распространяется над относительно теплой водой озера. Парение происходит в нижних слоях атмосферы, расположенной над поверхностью воды, в слое толщиной чуть больше метра. Если верхняя граница слоя парения располагается ниже уровня наблюдате­ля, то моряки его называют белым туманом, если выше— черным туманом. Во время морозного парения капельки воды в атмосфере находятся в переохлажденном состоянии. Когда они соприкасаются с твердыми предметами (корпусом судна, его такелажем и др.), то мгновенно замерзают, превращаясь в полупрозрачный гололед. Исследовательское судно британ­ской рыбной разведки «Эрнест Холт», работавшее в конце 50-х годов в районе о. Медвежий, сообщило, что при интен­сивном морозном парении за 12 ч. на палубе нарос лед толщиной 10 см, а на бортах, на уровне поручней,—до 30 см. Лед нарастал со скоростью 2,5 т/ч. Для малых судов (кате­ров) на Байкале морозное парение представляет очень боль­шую опасность.

Сколько осадков выпадает в водосборном бассейне Байкала?

• Бассейн Байкала представляет собой чередование горных и равнинных пространств, а поэто­му и картина распределения осадков здесь пестрая. Доктор географических наук А. Н. Афанасьев выделил в Байкале 5 областей, отличающихся по природно-климатическим усло­виям, а соответственно и по среднегодовому количеству выпадающих осадков: Северо-Байкальская (к северу от рек Покойники и Турка)—700мм; Хамар-Дабанская—1145мм;

Прибайкальская юго-западная (территория между реками Ангара и Покойники)—475 мм; чикойская тайга—555 мм;

Селенгинская Даурия (бассейн р. Селенги без чикойской тайги)—420 мм.

Сколько осадков выпадает на поверхность Байкала за год?

*      В виде дождя и снега за год выпадает 9,29 км3, или 13,1% поступления влаги в озеро. За счет конденсации из воздуха поступает 0,82 км3 (27 мм), или 1,2% осадков на поверхность озера. Больше всего осадков выпадает на Хамар-Дабанском побережье—около 800 мм и более за год, а также в горах—от 1200 до 1400 мм; меньше всего—на островах Ольхон и Ушканьих, на Маломорском побережье озера и на среднем участке побережья западного и восточного берегов (от Бугульдейки до пролива Малые Ольхонские Ворота и в северной части дельты Селенги, район пос. Оймур). В среднем на этих участках выпадает от 160 до 259 мм осадков в год*.

Здесь и далее осадки приводятся без поправок на смачивание и ветровой недоучет. В скобках—величины осадков с этими поправками.

Сколько осадков выпадает на о. Ольхон, Ушканьих островах?

• На Ольхоне в год выпадает око­ло 164 (около 200) мм, на Ушканьих островах—217 (306) мм.

Из-за малого количества осадков и большого числа часов солнечного сияния на Ольхоне поверхностный сток очень мал или отсутствует совсем, и даже зимние осадки (снег) на выровненных участках полностью испаряются. Такое малое количество осадков встречается только в очень сухих местах, например в Средней Азии. Среднее количество дней с осадками в году на Ольхоне составляет 62,2, на Ушканьих островах—95,5.

А в общем над котловиной Байкала с воздушными массами в течение года проносится в среднем около 100 км3  влаги, испаряется 19,1 км3, выпадает в виде осадков 12,8 км3. Коэффициент влагоиспользования над Прибайкальем и Забай­кальем изменяется от 6 до 15%. Коэффициент влагооборота (по Дроздову) составляет здесь в среднем 1,15, т. е. за счет местной испарившейся влаги выпадает 15% общего количе­ства осадков, для европейской территории СССР этот коэф­фициент равен 1,10 (10%), для Средней Азии—1,04 (4%).

Где самое сухое место на Байкале?

• В южной и юго-западной части о. Ольхон и на участке от р. Бугульдейки до пролива Малые Ольхонские Ворота. По сухости эти места соответствуют степям. В то же время восточное побережье северной и южной частей Байкала отличается избыточной увлажненно­стью. Почему на Ольхоне выпадает мало осадков, хотя он расположен почти посередине Байкала?• При переваливании через При­морский и Байкальский хребты воздушные массы скатывают­ся с гор в котловину, значительно ускоряются и нагреваются. При этом предел насыщения водяного пара повышается, относительная влажность падает, и осадки на западном берегу озера и на острове не выпадают. По мере движения над водой воздушные массы вновь охлаждаются, предел насыщения водяным паром снижается, возрастает относительная влаж­ность, и на восточном берегу озера выпадают осадки.

Почему на западном побережье Байкала степи, а не тайга?

• Недостаток влаги на многих уча­стках западного берега не дает возможности произрастать деревьям, которые нуждаются в большем количестве влаги, чем травянистые растения. В районе Байкала древесные растения хорошо произрастают на восточном побережье, где количество осадков достигает 450—500 мм и более и испаре­ние меньше, чем количество выпадающих осадков.

Сколько солнечного тепла поступает в Байкал?

• Приток прямой солнечной ради­ации в летние месяцы достигает 9,9 ккал/см2, а в течение года—60 ккал/см2. Величины суммарной радиации изменяют­ся от 90—100 ккал/см2 в год на севере Байкала до 110 ккал/см2 в средней котловине озера. Радиационный ба­ланс на побережье Байкала зимой отрицательный. Переход  через ноль отмечается осенью в конце октября—начале ноября, весной—в конце февраля—начале марта. Сумма отрицательных значений составляет 3—4 ккал/см2 на побе­режье озера и до 5—7 ккал/см2 в горных районах. Положи­тельные величины радиационного баланса на Байкале достига­ют 37—40 ккал/см . В среднем радиационный баланс за год здесь равен 35—45 ккал/см2.

Индекс сухости (по М. И. Будыко) на отдельных участках побережья средней части Байкала равен 1,5—2,5, т. е. соот­ветствует степям умеренной зоны. Восточное побережье северной и южной частей Байкала характеризуется избыточ­ным увлажнением, и здесь индексы сухости меньше 1.

Что такое бриз?

• Ветер, дующий днем с моря на сушу (морской бриз), а ночью—с суши на море (береговой бриз). Береговой бриз на Байкале выражен более четко, и вечером долинные ветры с суши на озеро дуют регулярно, достигая довольно большой силы—8—10 м/с. Такие ветры называются по имени долин, из которых они дуют.

Какие ветры бывают на Байкале?

• Продольные, вдоль котловины, и поперечные; ветры, связанные с общей циркуляцией атмос­феры (транзитные), и местные. Господствуют на Байкале северо-западный ветер, или горная; баргузин, или северо­восточный, он же верховик (в северной половине озера его называют ангара); култук, или юго-западный, и шелонник, или юго-восточный ветер.

Какова максимальная скорость ветра на Байкале?

• Приборы зарегистрировали ско­рость ветра 40 м/с. Некоторые исследователи утверждают, что в устье Сармы ветер достигает в порывах скорости 60 м/с. Это сильный ураган, способный не только причинить неприятности, но и вызвать катастрофы судов, значительное повреждение зданий и т. п.

Какой самый свирепый ветер на Байкале?

• Северо-западный, или горная. Именно с этим ветром связаны самые большие катастрофы на Байкале, он причиняет больше всего ущерба людям и народному хозяйству. Он же наиболее грозен для судоход­ства, особенно в средней котловине и в районе, расположен­ном против долин рек Сармы, Рытой, Солнцепади, Молокона и др.

Что такое сарма?

• Так называют северо-западный ветер в районе, расположенном напротив устья Сармы. Здесь, переваливаясь через Приморский хребет с обширной Приленской возвышенности, арктический воздух устремляется в суживающуюся к устью долину, которая на выходе в котловину Байкала образует своего рода природную аэроди­намическую трубу. Перепад высот Приленской возвышенно­сти и уровня Байкала более 500 м. Это создает весьма благоприятные условия для того, чтобы низвергающиеся с такой высоты массы холодного воздуха приобрели огромные скорости и разрушительную силу. Ежегодно этим ветром разрушаются перегоняемые по озеру плоты; суда, застигну­тые им в открытом Байкале, стремятся укрыться в бухтах; и ни один рыбак не станет выходить в море при таком ветре.

Что такое ураган на Байкале?

• Ураганами на Байкале называют внезапные мощные ветры. Они возникают обычно при перева­ливании больших масс холодного воздуха через прибрежные хребты озера. Ураган в океане, как описывает Р. X. Симпсон, директор Национального центра по изучению ураганов в г. Майами (штат Флорида),— это гигантский тепловой насос, входное отверстие которого захватывает сотни миль тропи­ческих районов океана.

Ураганный ветер достигает 40 м/с и более и дует вдоль гигантской спирали, в центре которой находится относительно спокойная область низкого давления, называемая «глаз бури». «Этот «глаз» может иметь в поперечнике 40—60 км и быть относительно малооблачным, тогда как вне его на 100— 200 км тянутся спиральные зоны тяжелых облаков и ливне­вых осадков. Полностью сформировавшийся ураган может занимать площадь более 25 тыс. км*.  Как видно из сравнения, океанический ураган по размерам превосходит размеры бай­кальского, хотя скорости потока воздушных масс вполне соизмеримы. Ураганные ветры на Байкале также могут быть вызваны внетропическими циклонами, движущимися над реги­оном Восточной Сибири и Прибайкалья.

Как влияет на ураганы температура воды?

• Атлантические ураганы усилива­ются над теплой водой и ослабевают над холодной. То же наблюдается и на Байкале. Северо-западный ветер сарма у западного берега—ураган, уже на середине озера—это обыч­ный ветер, а к восточному берегу он совсем стихает, и лишь волны, вызванные им, накатываются на пляжи и формируют береговые валы.

Какова частота штормовых ветров на Байкале?

• В течение года в разных рай­онах от 18 до 148 штормовых дней. Однако не во все сезоны года количество штормовых ветров одинаково—осенью и весной их больше, летом—меньше. Сильных ураганных ветров в году бывает всего около двух десятков. Особенно часты сильные ветры осенью, с октября по декабрь, в районе Ольхона: там из 100 дней 58 бурных.

Какой максимальный перепад давления зарегистрирован при развитии ураганного ветра на Байкале?

• На Байкале перед ураганным ветром перепад давления составляет до 10 мм ртутного столба и более. При развитии ураганов над океаном наблюдается такой же перепад, т. е. перепады атмосферного давления над Байкалом соизмеримы с перепадами над океаном.

Бывают ли наводнения при ураганных ветрах на Байкале?

• Наиболее  низкие  намывные острова и косы, а также низкие участки дельты затапливают­ся, поднимается вода в заливах.

Как изменяется уровень воды в Байкале при ураганном ветре?

• Нагонные явления особенно за­метны на наветренных берегах. Уровень воды поднимается на 45—50 см и более. Волны, вызванные ураганным ветром, могут сформировать галечные валы до 3—4 м высотой и до 20—30 м шириной. Такие валы встречаются на многих навет­ренных берегах Байкала.

В чем разница между ураганом и тайфуном?

• Основное различие между тихо­океанскими тайфунами и атлантическими ураганами в разме­рах: тайфуны обычно охватывают значительно большую площадь, чем ураганы. На Байкале тайфунов не бывает. Это специфические океанические ветры как по силе, так и по масштабам. Однако отголоски тихоокеанских тайфунов на Байкале отмечаются. В такие годы в Забайкалье часто выпадают осадки, в реках повышается уровень воды, и они разливаются. Высокие уровни воды в Байкале приходились на годы, когда осадки в Забайкалье и к Байкалу приносились ветрами с юго-востока и востока, т. е. с Тихого океана.

Бывают ли пыльные бури на Байкале?

• Пыльные бури—это проявление ветровой эрозии на возделываемых сельскохозяйственных угодьях. В котловине озера площадей, где возможны пыль­ные бури, немного. Однако до Байкала доносятся пыльные бури с территорий, расположенных к западу от озера. В это время количество взвешенных твердых частиц в воздухе (аэрозолей) возрастает в сотни и тысячи раз.

380

Но и это тоже далеко не всё,что я успел вам рассказать
Уровень

Стабилен ли уровень воды в Байкале?

• Уровень Байкала за последние пять веков снизился. Высокие исторические горизонты воды, которые повторяются один раз в 65—70 лет, стали на полметра ниже, чем они были 500—600 лет назад. Особенно заметно снижение уровня воды в озере за последние 10— 15 лет. Отметки приблизились к тому уровню, каким он был до строительства плотины Иркутской ГЭС. Лишь в последние годы уровень воды в Байкале несколько повысился и достиг проектных отметок.

Одинаков ли уровень воды по всему Байкалу?

• Перепад высот уровня воды в различных районах озера достигает 1 м и более. Это вызыва­ется неоднородностью барометрического давления на огром­ной акватории озера. Различию уровней воды в разных районах способствуют также ветровые сгоны и нагоны.

Как изменяется уровень воды по сезонам?

• Самый высокий сезонный уро­вень воды в Байкале бывает в августе—сентябре, а самый низкий—в марте-—апреле. Амплитуда сезонных колебаний— 80—100 см.

Каковы вековые изменения уровня?

• За последние 100 лет изменения уровня имеют максимальную амплитуду 217 см.

Какими бывают колебания уровня воды в Байкале?

• В Байкале отмечают два типа колебаний уровня: долговременные и кратковременные. Плавные долговременные—это приточно-сточные колебания, при которых уровень воды снижается или повышается равномер­но и во всем озере, т. е. долговременные колебания связаны с изменением объема воды. Причиной колебаний уровня кроме климатических условий могут быть и геологические измене­ния в озерной котловине.

Колебания кратковременные, часто резкие, связаны с колебаниями атмосферного давления, ветром, с изменением плотности и температуры воды. В природе обе причины изменений уровня обычно неразрывны.

Кто первым их объяснил?

• Б. И. Дыбовский после специ­альных исследований установил, что незадолго до вскрытий озера, в апреле, его уровень начинает постепенно повышать­ся. Подъем продолжается в течение всего лета. В начале осени, с конца сентября—начала октября, он постепенно ослабляется и, наконец, достигнув максимума, останавливает­ся. Самый высокий уровень бывает обычно в сентябре— октябре. После этого он начинает постепенно снижаться, а с замерзанием притоков снижение ускоряется значительно. Зимой падение уровня замедляется и незадолго до вскрытия достигает своего минимального значения. Обычно это бывает в апреле.

Б. И. Дыбовский в 1869—1870 гг. проследил за ежемесяч­ным изменением уровня воды в Байкале. «В 1869 г.,—писал он,—вода стала явственно прибывать с половины июня и достигла самого высокого уровня 4 октября, затем стала убывать.

Эта высота оставалась неизменной до 30 августа, затем последовала убыль». Схема сезонного изменения уровня, установленная Б. И. Дыбовским, сохраняется и в настоящее время, но сроки наступления наиболее низких и наиболее высоких уровней и их абсолютные значения от года к году сильно меняются.

Какие самые высокие и самые низкие уровни наблюдались за последнее столетие?

• Самый   высокий—276 см   (у Б. И. Дыбовского—274 см)—над нулем водомерного поста был отмечен 4 октября 1869 г.; самый низкий—59 см—в 1904 г., в период работы на Байкале гидрографической экспедиции под руководством Дриженко. Сравнение наиболее высоких и наиболее низких отметок уровня за последние два—два с половиной века (с 1730 г.) показывает, что амплитуда колебаний уровня не выходит за пределы 3 м.

Как следили за многолетними изменениями уровня воды в прошлом, до организации системы гидрометпостов?

• Б. И. Дыбовский для этой цели в 1869 г. сделал засечки (углубления в виде черты) на отвесном утесе у Шаманского мыса. Он писал: «Желая, чтобы эти наблюдения могли быть продолжены в будущем, когда нас здесь не будет, мы сообщаем, что черта самого высокого состояния воды в 1868 году и черта, показывающая средние годичные колебания воды в Байкале, обозначены нами на отвесном утесе у Шаманского мыса под выступом, который в Е-иде широкого карниза защищает надпись сверху. Место это находится на юго-восточной стороне оконечности мыса». Засечки Б. И. Дыбовского, к сожалению, не сохранились до наших дней. Они были уничтожены во время взрыва скалы при добыче строительного камня.

Что такое засечки Черского и где они расположены?

• Идею длительного исследовайия

динамики уровня воды использовал геолог Иван Дементьевич Черский, изучая Байкал. На отвесных скалах, спускавшихся непосредственно в озеро, он долотом выдолбил полосы-черты длиной около 20 см, глубиной 0,5 см и шириной около 1 см. Над чертой выбиты годы, когда сделаны пометки, и их высота над уровнем воды в момент нанесения. Всего таких пометок И. Д. Черский сделал 16 штук по периметру Байка­ла. Вот эти пометки и названы засечками Черского.

* Засечки нанесены вновь В. В. Ламакиным и В. Г. Галкиным в июле-августе 1956 г. на высоте 2 м над уровнем воды.

Засечки Черского сыграли важную роль в науке. В настоящее время они взяты под охрану как памятники истории научных исследований. Те засечки, которым угрожа­ло затопление. Лимнологический институт СО АН СССР перенес на более высокие отметки, кроме того, были сделаны новые засечки в других районах озера.

Кто такой И. Д. Черский?

• Иван Дементьевич Черский (Ян Доминикович Черский)—геолог, палеонтолог, географ, иссле­дователь Сибири. По происхождению поляк, родился 3 мая 1845 г. в г. Сволна Дриссенского уезда Виленской губернии. За участие в польском восстании 1863—1864 гг. был отдан в солдаты и отправлен в Омск. Под влиянием Г. Н. Потанина увлекся геологией и начал геологические и палеонтологиче­ские исследования в районе Омска. В 1869 г. был освобожден от военной службы по болезни. В 1871 г. переехал в Иркутск. Изучал Саяны, Присаянье, Приангарье, а в 1877—1880 гг.— геологическое строение берегов Байкала; в 1881—1882 гг. исследовал бассейны рек Селенги и Н. Тунгуски. И. Д. Черс­кий составил первую геологическую карту Байкала, выдвинул идею эволюции развития рельефа (1878), предложил одну из первых палеонтологических схем для Сибири. В 1885 г. он был амнистирован и по приглашению Академии наук переехал в Петербург, выполнив по пути маршрутное геологическое исследование почтового тракта от Иркутска до Урала, с заездами в Минусинск и к Падунскому порогу на Ангаре, где сейчас расположена одна из крупнейших в мире—Братская ГЭС.

В 1891 г., будучи сотрудником Академии наук, он совер­шил на ее средства экспедицию в район рек Колымы и Индигирки. Умер во время экспедиции в низовьях Колымы, там же и похоронен.

Сколько льда образуется в Байкале за зимний сезон?

При толщине льда до 1м-31,5 км3. Но толщина льда в различные годы неодинакова и колеблется от 70 до 130 см. Соответственно и льда бывает от 21,7 до 40,3 км3.

Как бы изменился уровень воды, если бы лед на Байкале вдруг растаял?

• Уровень воды в Байкале умень­шился бы на величину, равную уменьшению объема льда при таянии, т. е. примерно на 11% его толщины, или на 8—14 см.

Какова роль сгонов и нагонов в жизни озера?

• Сгоны вызывают резкое пони­жение температуры воды у подветренных берегов и ее повышение у наветренных берегов на счет сноса поверхно­стных прогретых вод. Разность температур между нагонными и сгонными участками достигает нескольких градусов. При северо-западном ветре в Лиственичном и Танхое, например, такая разница достигает 10° и более.

Кто впервые описал сгонно-нагонные явления на Байкале?

• Изменение уровня воды в Бай­кале при сгонах и нагонах впервые изучил и описал в статье «О непериодических колебаниях уровня оз. Байкал» в 1936 г. Г. Ю. Верещагин. В дальнейшем эти явления изучали сотруд­ники Байкальской лимнологической станции АН СССР. В Байкале, в районе пос. Лиственичное, в год бывает до 20—25 случаев нагона и до 35—40 случаев сгона воды. Из-за значительной глубины и крутизны берегов (подводных и надводных) сгонно-нагонные денивеляции не превышают нес­кольких дециметров.

Летом и осенью сгоны продолжаются в среднем около 40 часов, а зимой—около 35 часов; нагоны—44 и 40 часов. Средняя высота сгонов—11 и 9 см, а нагонов—8 и 7 см.

Как влияют сгоны и нагоны на стратификацию воды?

• Вода в Байкале летом состоит из двух слоев: верхнего, более теплого, и нижнего, более холодного. Зона раздела при спокойной воде горизонтальна. При нагоне поверхность воды повышается до 30 см, а линия раздела при этом под тяжестью нагнанной воды опускается на несколько метров. После прекращения нагона поверхность воды выравнивается, приобретая горизонтальное положение, а зона раздела нижнего слоя остается с наклоном. Такой перекос слоев при выравнивании уровня вызывает течения, внутренние волны и температурные различия.

Температурный режим

Какова среднегодовая температура воды на поверхности озера?

• Около 4°, но в разных районах в открытой части Байкала она различна, хотя отклонения от средних величин сравнительно невелики. В мелководных районах и в заливах среднегодовая температура поверхно­стных вод выше, чем в открытом озере, за счет более сильного летнего прогрева. Однако даже в заливах, как и в открытом водоеме, температура поверхностных вод неустой­чива и может быстро изменяться от крайне высоких значений до самых низких. Например, в районе Селенгинского мелко­водья в июле наивысшая температура бывает 22,2° С, а наименьшая 6,4° С. В открытом озере, в районе Лиственич­ное—Танхой, в июле наивысшая температура 16,3° С, самая низкая 4,2° С.

Какова температура воды у дна Байкала?

• В разных котловинах озера она не одинакова, так как глубины их различны. В районе самых больших глубин температура воды у дна несколько меньше— 3,2° С. Примерно такая же температура на дне океана.

При какой температуре замерзает вода Байкала?

При температуре, близкой к нулю градусов Цельсия (0° С).

Может ли вода в озере иметь отрицательную температуру?

• В большой массе пресная вода при нормальных условиях не может иметь отрицательной температуры. Однако в Байкале на мелководьях, так же как и в быстрых реках на перекатах, вода иногда охлаждается до отрицательных температур—до тысячных и даже сотых долей градуса ниже нуля. В этих условиях возникает донный и внутриводный лед.

Какова температура воды под ледовым покровом?

• Непосредственно под ледовым покровом вода Байкала близка к 0° С и обычно не превышает 0,1—0,2° С. С глубиной температура повышается, и уже на глубине 2 м от нижней кромки льда температура воды может быть около 0,5° С.

При какой температуре вода имеет максимальную плотность?

• Плотность дистиллированной во­ды максимальна при нормальном атмосферном давлении и при температуре 3,982° С. В Байкале вода слабо минерализована и по своим физическим свойствам близка к дистиллированной, поэтому принято считать, что ее максимальная плотность наступает при температуре 4° С.

В каком диапазоне изменяется температура воды в Байкале?

• В открытом Байкале температу­ра поверхностного слоя воды изменяется от 14—15° С (в августе) до 0° С (замерзание в декабре—январе). На прибреж­ных участках при нагонах температура иногда может дости­гать +16—17° С, в основном под восточным берегом. В заливах и сорах она повышается летом до 22—23° С. Зимой все заливы замерзают обычно почти на месяц раньше, чем открытый Байкал.

Где в Байкале самая холодная вода?

• В открытой части средней кот­ловины, с восточной стороны о. Ольхон, в районе самых больших глубин.

Где наблюдаются максимальные температуры воды на поверхности Байкала?

• На перемычке между южной и средней котловинами озера; на придельтовых участках круп­ных рек (Селенга, В. Ангара); в южной оконечности Байкала, в районе пос. Култук, а также в заливах Баргузинском, Чивыркуйском, Провале, Посольском соре, в южной части Малого Моря (в заливе Мухор) и др. Во всех этих районах температура может достигать 22—23° С.

Какова суточная амплитуда температуры воды на поверхности Байкала?

• Она зависит от состояния неба и атмосферы. В летнее время при штилевой погоде и пасмурном небе суточные колебания не превышают 0,5° С. При ясной солнечной погоде температура днем в самом поверхностном слое может повышаться на 1—2° С. При штормовой погоде, когда происходит интенсивное перемешивание, а также стонах и нагонах воды суточные колебания температуры могут достигать 10—12° С.

Где наблюдается самая большая изменчивость температуры поверхностных вод в Байкале?

• По сезонам самая большая из­менчивость воды там, где летом происходит самый высокий ее прогрев. Ее амплитуда достигает 20—22° С. Это бывает обычно в придельтовых участках крупных притоков, а также в заливах Чивыркуйском, Мухоре, Провале, Посольском соре и др.

Увеличивается или уменьшается средняя годовая температура воды в Байкале?

• Изменение происходит в незна­чительных пределах, всего на десятые доли градуса. Однако и этого достаточно для того, чтобы сроки замерзания и вскрытия озера заметно изменились. Так как расчет средней годовой температуры довольно затруднителен, то о его изменении судят по срокам вскрытия и замерзания. С 1880 г. началось потепление в районе Байкала, сопровождающееся ранними вскрытиями озера ото льда и поздними его замерза­ниями по сравнению с предшествующим периодом с 1800 по 1880 г. Это потепление совпадает с общим потеплением климата северного полушария, в том числе и Арктики. Относительно дальнейших изменений климата в районе Байка­ла в самое последнее десятилетие мнения ученых разошлись. Большинство, однако, склонно считать, что потепление и иссушение будут продолжаться по крайней мере до 1990 г.

По данным службы погоды в Гамбурге, в период с 1900 по 1950 г. в Северной Атлантике существовала тенденция к потеплению, однако с 1951 по 1963 г. отмечено понижение температуры поверхностных вод примерно на 0,3° С. Вероят­но, это кратковременное похолодание на фоне общего веково­го потепления Арктики.

Как изменяется температура воды в Байкале с глубиной?

• В летнее время вода с глубиной становится холоднее, зимой—теплее. Наиболее значительны колебания температуры воды до глубины 10—12 м, где заметны суточные ее изменения. От 10—12 до 200—250 м, т. е. до слоя температурного скачка, температура более стабильна и изменяется главным образом по сезонам. В слое температурного скачка она изменяется резко, падает летом и повышается зимой. Ниже термоклина температура почти постоянна, с очень небольшими изменениями с глубиной.

Что такое перемешанный слой воды?

• Поверхностный слой воды, ко­торый прогревается солнечной радиацией и перемешивается ветром и течениями с более глубокими ее горизонтами.

Какой должна быть температура воды по теоретической кривой зависимости температуры, максимальной плотности и давления?

• На основании эксперименталь­ных исследований установлено, что максимальной плотность воды при 0° С бывает при давлении 600 атм. При давлении в 1 атм. максимальная плотность устанавливается при 3,982° С. На глубине 1620 м при давлении 163 атм. (учитывая и атмо­сферное давление над поверхностью воды) температура мак­симальной плотности воды должна быть около 2,92° С (в случае, если изменения имеют линейный харектер и допусти­ма линейная интерполяция). По мнению Г. Ю. Верещагина, изменение температуры воды с глубиной происходит по криволинейному закону. В этом случае температура наиболь­шей плотности воды в Байкале на 1600-метровой глубине должна быть 0,23° С. В действительности температура воды у дна значительно выше.

Какова температура воды у дна наибольших глубин Байкала?

• Теоретически вода у дна на са­мой большой глубине должна находиться в состоянии наи­большей плотности для данных условий и иметь температуру 2,92° С. Фактически же измеренная температура воды у дна оказалась выше на 0,28—0,38° и равна 3,2—3,3° С.

Влияет ли глубинное тепло Земли на температуру воды в Байкале?

• В придонных слоях в Байкале температура воды, как уже было сказано, около 3,2° С. Повышение ее на 0,28° С относят за счет подогрева глубин­ным теплом Земли. В океанах такой подогрев может иметь место во впадинах глубиной более 3500 м, температура воды при этом повышается не более чем на 0,5° С. Не следует забывать, что Байкал является активной тектонической зо­ной, где движение земной коры идет и сейчас, о чем свидетельствуют почти ежедневные землетрясения и много­численные выходы глубинных термальных вод.

Кто первым осуществил

где проводились глубоководные исследования температуры воды?

• В 1871 г. Б. И. Дыбовский и В. Годлевский измеряли температуру воды в районе Култук-ского залива против Шаманского мыса на глубине 90 м. В 1876 г. они повторили измерения на глубине 1320 м в южной котловине Байкала. В 1925 г. такие измерения были проведе­ны Г. Ю. Верещагиным.

Что такое прямая и обратная стратификации?

• Это расслоение толщи воды с различной температурой. При прямой стратификации по мере углубления температура воды снижается, при обратной—с углублением в толщу воды ее температура возрастает. В различные сезоны года вертикальное распределение воды различно. Прямая стратификация воды устанавливается в Байкале с конца июня до конца сентября—начала октября; обратная—с конца ноября до конца мая следующего года;т. е. обратная стратификация наблюдается зимой и ранней весной, а прямая—летом и осенью. Прямая и обратная стратификации воды прослеживаются до глубины 250—300 м от поверхности воды в озере.

Что такое гомотермия?

• Гомотермия—это такое состо­яние воды в озере, при котором практически во всей ее толще (во всяком случае в деятельном слое до глубины 250—300 м) устанавливается однородная температура. В этом состоянии как бы отсутствует ее стратификация. Однако данный период характеризуется самым значигельным перемешиванием воды и насыщением ее кислородом.

Гомотермия в Байкале наблюдается два раза: весной с конца мая—начала июня до конца июля, когда вода озера, освободившись ото льда, начинает прогреваться и достигает температуры наибольшей плотности—около 4° С, и осенью— с середины октября до середины или конца ноября, когда происходит охлаждение и температура понижается до 4° С.

Что такое термический барьер (термобар)?

• Термический  барьер  (термо­бар)—это линия резкого перепада температуры, разделя­ющая различные водные массы и слои воды различного происхождения. Информацию, необходимую для определения места нахождения барьера, получают с помощью батитермог-рафа или термокосы. Эти приборы дают непрерывную запись распределения температуры: первый—по глубине, а термоко­са—в пространстве. На Байкале это можно наблюдать и визуально, по изменению цвета воды—иногда «острова» теплой воды от Селенги доходят до истока Ангары. Особенно хорошо это видно весной, когда температура воды в Байкале ниже температуры наибольшей плотности (ниже 4° С), а вода Селенги теплее 4° С. Термобар тесно связан с гидравлическим барьером.

Что такое гидравлический барьер?

• Гидравлический барьер образу­ется на границе раздела теплой воды (с температурой выше 4°) с водой, имеющей температуру меньше температуры максимальной плотности (4° С для пресной воды). В зоне контакта холодная вода подогревается за счет смешивания с теплой, а теплая охлаждается. При температуре 4° С эта вода под действием гравитационных сил опускается на глубину и, как ширмой, ограничивает пространственное растекание и смешивание разнородных водных масс. Гидравлический барь­ер прослеживается на контакте тепловых вод притоков Байкала и холодных водных масс открытой части озера.

Что такое слой температурного скачка?

• Слоем температурного скачка называют нижний горизонт поверхностного слоя воды, где обратная температурная стратификация воды переходит в прямую. Его называют также металимнионом, или слоем мезотермического максимума. Верхний слой воды над мета­лимнионом называют эпилимнионом, а нижний, расположен­ный под металимнионом,—гиполимнионом. В Байкале слой воды, где выражен температурный скачок, в разные сезоны года расположен на разной глубине: от нескольких метров от поверхности до 250—300 м. В подледный период температур­ный скачок расположен на глубине 50—100 м, весной—100— 150 м, летом— 150—200 м и осенью—200—260 м и глубже. В период гомотермии слой скачка находится у поверхности воды.

Что такое термоклин и какую роль он играет в жизни озера?

• Термоклин — это слой между по­верхностными горизонтами воды озера, т. е. между эпилим­нионом, и слоем, расположенным ниже слоя температурного скачка, т. е. гиполимнионом. Термоклину принадлежит боль­шая роль в круговороте вещества и энергии в озере. При резком изменении плотности в металимнионе он служит как бы жидким дном для эпилимниона. В нем происходит концен­трация осаждающихся органических веществ с верхнего деятельного слоя. Поэтому здесь скапливаются зоопланктон-ные организмы, питающиеся веществами, опускающимися из верхних фотических слоев. Металимнион служит также ос­новным источником биогенных элементов для верхних слоев воды, куда они поступают при ветровом перемешивании, а также преградой для перемешивания воды в гиполимнионе и обогащения его кислородом. Поэтому в гиполимнионе време­нами может возникать дефицит кислорода.

В Байкале наряду с постоянным глубинным слоем скачка в нижней части деятельного слоя, на глубине 250—300 м, наблюдается сезонный термоклин. В период прямой страти­фикации он бывает на глубине от нескольких метров (июль— август) до 200—250 м (октябрь—ноябрь), а при обратной стратификации—на глубине 50—100 м

Ледовый режим

Когда замерзает озеро?

• В среднем замерзание Байкала начинается 21 декабря, а кончается 16 января, т. е. на полное замерзание требуется около месяца. В первую очередь в конце октября льдом покрываются заливы. Однако в сроках замерзания Байкала по годам наблюдаются большие колеба­ния. Известны случаи замерзания озера в Лиственичном, например, в начале февраля (1899, 1932, 1952, 1959 гг.). При раннем замерзании толщина льда обычно бывает большей, соответственно позднее начинается и вскрытие озера. От начала разрушения ледового покрова в южной котловине, которое происходит в апреле, до полного очищения всего водоема в мае—июне проходит также около месяца и больше. Северная часть Байкала замерзает на месяц раньше и на столько же позднее вскрывается.

Замерзает ли весь Байкал?

• Байкал замерзает целиком, кро­ме небольшого, в 15—20 км протяженностью, участка, нахо­дящегося в истоке Ангары. Этот участок не замерзает потому, что в Ангару из Байкала втягиваются водные массы не с самой его поверхности, а с некоторой глубины, на которой температура воды всегда выше точки замерзания (выше 0° С). Поэтому в истоке Ангары даже при самых сильных морозах температура воды на несколько десятых долей градуса выше нуля. Требуется некоторое время для того, чтобы, хорошо перемешиваемая течением реки, она охладилась до нуля градусов. За это время водные массы, оставаясь незамерзшими, успевают сплыть вниз по тече­нию Ангары на расстояние 15—20 км. В южной части Байкал покрыт льдом 4—4,5 месяца, в северной—6—6,5 месяца.

Какие сроки замерзания и вскрытия были на Байкале 100 лет назад и каковы они в настоящее время?

• С середины XIX в. замерзание Байкала наступает все позже, а вскрытие раньше. Продолжи- тельность ледового покрова сокращается. В 1869 г. в районе с. Култук Байкал замерз, по наблюдениям Б. И. Дыбовского, 6 января, в 1870г.—2 января, а в 1877г.—14 декабря;

вскрылся в 1869г. 8 мая, в 1870г.—13—15 мая, в 1879г.— 26 мая. За последние десятилетия крайние сроки замерзания озера 6 февраля (при средней дате 9 января), крайние сроки вскрытия 17 апреля (при средней дате 4 мая).

Какова скорость нарастания льда в Байкале при замерзании?

• Она зависит от температуры воздуха и состояния погоды. В первые 3—4 дня при тихой погоде и температуре воздуха ниже -20° С лед нарастает по 4—5 см в сутки. На скорость образования льда значительное влияние оказывает снежный покров.

Как связаны волнение и льдообразование?

• Волнение играет двоякую роль:

с одной стороны, оно препятствует образованию ледяного покрова, а с другой—ускоряет выхолаживание воды, создает условия для интенсивного ее перемешивания, образования внутриводного и донного льда.

Какова наибольшая толщина льда?

• Если лед на Байкале образуется при замерзании свободной поверхности воды в бесснежные или малоснежные зимы, то он прозрачен, и его толщина достигает 100—110 см. При большом количестве снега толщи­на льда меньше: 65—70 см в южных районах и 90—100 см в северных. В торосистых местах, где лед нагромождается, его толщина 150—200 см и более.

Как влияет снеговой покров на толщину льда?

• По наблюдениям Б. И. Дыбов­ского и В. Годлевского, зимой 1869/70 г. соотношение было следующим: при толщине снежного покрова в 0 см толщина льда 1 м; при 1—10 см—86 см; при 11—20 см—80 см; при 21—40 см—77 см; при 41—60 см—60 см; при 61—80 см— 58 см.

Это важно знать автомобилистам при передвижении по Байкалу, а также рыбакам.

Что такое внутриводный лед и как он образуется?

• Внутриводный лед представляет собой кристаллы льда, возникающие в переохлажденной воде. Вода переохлаждается в зоне контакта с холодным воздухом при ветровом волнении или быстром течении и перемешива­нии на перекатах. При этом частицы переохладившейся воды вовлекаются в толщу или на дно реки прежде, чем успевают превратиться в лед. Процесс кристаллизации завершается у них уже в воде. Образовавшийся таким образом лед постепен­но всплывает и образует шугу.

Как образуется донный лед?

• При очень низких температурах воздуха и при интенсивном перемешивании воды в озере. Ледяным панцирем на дне покрываются не только камни, но и сваи причалов, рыболовные сети, водоросли и т. п. По мере утолщения ледяная корка всплывает на поверхность, иногда вместе с мелкими предметами, галькой, песком и др. Здесь отдельные ее куски смерзаются, формируется шуга, а посте­пенно и льдины разных размеров. Последние образуют сначала ледяные поля и наконец сплошной ледяной покров. Формы кристаллов донного льда самые разнообразные, так же как и снежинок в воздухе, но они имеют более сглажен­ные грани. При тщательном изучении донного льда установле­но, что по строению он представляет собой рыхлую губчатую массу, состоящую из коротких тончайших ледяных пласти­нок-кристаллов размером от долей миллиметра до 1 см в поперечнике.

Что было бы, если бы лед не плавал на воде, а тонул?

• Если бы лед тонул, то все водо­емы умеренных и высоких широт на Земле оказались бы заполненными им от поверхности до самого дна. Солнце не смогло бы растопить эту массу, вытаивал бы лишь тонкий поверхностный слой. На планете царил бы вечный холод, и она стала бы необитаемой.

Что происходит при выпадении снега на поверхность воды в озере?

• Когда снег опускается на воду, температура которой близка к замерзанию, он сбивается при волнении в гряды толщиной 0,5 м. Когда температура воды опускается до точки замерзания, мокрый снег и вода смерза­ются, и образуется мутный, непрозрачный лед.

До какой высоты могут образовываться ледяные наплески?

• На наветренных сторонах скал до 20—30 м. Особенно часто таким ледовым панцирем покры- ваются скалы на мысе Кобылья Голова в Малом Море и на Ольхоне, севернее пади Узур.

Что такое шорох?

• Шорохом на Байкале называют внутриводный крупинчатый лед. Он появляется позднее, чем такие поверхностные формы льда, как забереги, сало, шуга, склянка. Кристаллы шороха имеют игловидную, чечевицеоб-разную, бобовидную, гороховидную формы размером от 1—2 до 10—20 мм в поперечнике.

Что такое сало?

• Плоские тонкие кристаллы льда, еще не смерзшиеся в сплошную корочку. Они образуются на спокойной поверхности воды и являются первым признаком ее охлаждения ниже 0° С. Сроки образования сала определя­ются тепловым запасом воды. Чем мелководнее и обособлен­нее район от центральной части озера, тем быстрее вода отдает тепло и тем раньше здесь начинаются эти ледовые явления. При тихой погоде, обычно ночью, кристаллы смер­заются в тонкие корочки. Под влиянием течений и волнения образовавшиеся корочки из смерзшегося сала разламывают­ся, частично втягиваются в толщу воды и образуют рыхлые, белесоватого цвета комки—шугу.

Что такое колобовиик?

• Это скатанная форма блинчато­го льда, которая формируется при замерзании озера и разрушении его ледяной кромки волнами. Обычно обломки льдин имеют округлую форму мутного цвета, часто с утол­щенными краями. После ледостава большие поля из смерзше­гося колобовника доставляют немало неприятностей автомо­бильному транспорту и даже пешеходам. Езда на мотоциклах по такому ледяному покрову—сущее мучение. А между тем ездить на мотоциклах рыбакам, охотникам, да и ученым при зимних исследованиях приходится много.

Что такое ледяные наплески, брызговое обледенение?

• Они появляются на крутых и отвесных скалах, а также на бортах и палубах судов, их такелаже и представляют большую опасность для судов.

Что такое снежная корразия и каково ее влияние?

• Длительное воздействие снега на различные предметы—деревья, камни, лед, инженерные со­оружения. Снег, заметаемый поземкой, шлифует камни, полирует лед. В тех местах, где снежная корразия проявляет­ся ежегодно, стволы деревьев с наветренной стороны голые, не имеют ветвей, а кроны их приобретают флагообразную форму.

Снежная корразия очень хорошо видна на наветренных частях стволов деревьев на западном побережье Байкала и у верхней границы распространения древесных растений на горных склонах.

Какова мощность снегового покрова на Байкале?

• Из-за  часто  повторяющихся сильных ветров он распределяется очень неравномерно. Вдоль западного берега лед почти бесснежный, видны лишь отдельные островки застругов в районах торосистых полей. По мере продвижения к восточному берегу толщина снегово­го покрова возрастает и может достигать 80—100 см.

Куда девается снег с поверхности льда Байкала?

• В течение зимы и весны снег большей частью испаряется, а оставшийся тает. Талая вода пропитывает лед, и он быстрее разрушается.

Почему при таянии снега на льду Байкала почти не бывает луж (слякоти)?

• Лужи на поверхности льда обра­зуются до тех пор, пока не произойдет кристаллизация льда. Весной в нем появляются трещины, через которые такая вода уходит в подледное пространство. Когда весь лед превращает­ся в кристаллический—игольчатый, он шумит—издает шо­рох. Передвижение по такому льду очень опасно даже для пешеходов.

Какова разница температур воздуха на поверхности льда под снежным покровом и чистого льда?

• Температура воздуха на поверх­ности чистого льда на 1—2° выше, чем температура спокой­ного воздуха в тихую погоду на высоте 2 м, а температура льда под полуметровым снежным покровом на 3—4° ниже  температуры воды под ледяным покровом. Разность темпера­туры поверхности чистого льда без снежного покрова и льда под снегом в зависимости от толщины снега может достигать 30—32°. Средняя температура самого поверхностного слоя льда в средней части южной оконечности Байкала —0,5° С, а воздуха на высоте 2 м -1,3° С; в центральном районе -0,9° С и -2,3° С, северном Байкале -2,1° С и -3,2° С. Среднегодо­вая температура для всего Байкала на поверхности льда -1°, а воздуха на высоте 2 м —2,2° С.

Что такое парниковый эффект и какова его роль на Байкале?

• Термин «парниковый эффект» относят к физическому явлению, основанному на свойстве прозрачного льда пропускать видимую часть света и задержи­вать отраженную от дна или других частиц, находящихся под ледовым покровом, длинноволновую радиацию.

Особенно заметно проявляется парниковый эффект под ледяной коркой, образующейся на поверхности льда при таянии снега. Снег тает под ней значительно быстрее, потому что она играет ту же роль, что и стекло на парниках. Это ярко проявляется на белесоватом льде. Мутный белесоватый лед задерживает и поглощает лучистую тепловую энергию только в верхнем тонком слое, разрушаясь на крупинки и пластинки постепенно, слой за слоем. При этом большинство пластинок располагается наклонно, как парниковая рама:

нижний край их обращен к северу, а приподнятая часть козырька—к югу. Угол наклона примерно соответствует углу падения лучей солнца. Образование таких козырьков, созда­ющих неровную поверхность льда, носит название «шах». При длительном подтаивании льда под козырьками ледяных корок образуются углубления до 10—15 см.

Что такое сублимация?

• Испарение снега в зимнее время. В условиях Прибайкалья и Забайкалья, где зимой снега мало, а сухость воздуха и интенсивная солнечная радиация велики, выпадающий снег быстро испаряется. Поэтому на Ольхоне, например, а также вдоль западного берега Байкала скот пасут круглый год. Подобное явление наблюдается в Забайкалье и в Монголии.

Когда на Байкале происходит наибольшее испарение воды?

• Наиболее интенсивно зимой, когда морозы самые сильные, но озеро еще свободно от ледяного покрова. В целом зимнее испарение превосходит. летнее в 2—3 раза.

По данным доктора географических наук А. Н. Афанась­ева, испаряется с поверхности Байкала за год 10,33 км , или около 14,6% от общего объема расхода воды из Байкала через Ангару.

Были ли айсберги на Байкале?

• Вероятно, были, так как на дне Байкала есть остатки конечных морен ледников, спускавших­ся в озеро. В губах Аяя, Фролиха они расположены на глубине 40—50 м и более.

Что такое становые щели?

• Это температурные швы в ледя­ном покрове. При колебаниях температуры воздуха лед расширяется или сжимается, образуя трещины или торосы. Становые щели возникают после замерзания озера и пред­ставляют собой сквозные трещины во льду. В разные годы их местоположение относительно постоянно: они обычно тянут­ся вдоль берега по кратчайшей прямой между соседними его выступами, мысами, расчленяя ледовый покров на ледяные поля до 10—30 км в поперечнике. Линейное расширение или сужение льда при изменении его температуры на 1° С состав­ляет 70 мм на 1 км льда. Колебания температуры воздуха иногда достигают 20—30° С в сутки. Таким образом, при ширине Байкала в районе Лиственичного—Танхой в 40 км и перепаде температуры только в 10° С суммарная ширина щелей составляет 28 м. Но так как лед покрыт снегом неравномерно, а следовательно, охлаждение или нагревание отдельных ледяных полей также неравномерно, то трещины образуют очень сложную и сильно разветвленную сеть различной длины: от десятков до сотен и более метров. Щели «живут», или «дышат», т. е. их ширина меняется в течение суток. Самая большая ширина становых щелей в одном месте около 4 м. Но чаще всего они бывают шириной от 0,5 до ]—2м. Преодолевают их с помощью специальных трапов из толстых, 2—3-дюймовых, досок или из бревен с дощатым настилом, уложенных поперек щелей.

Что такое торосы?

• Нагромождения обломков льда вдоль становых щелей или сквозных трещин. При повышении температуры и сужении щелей лед выдавливается на поверх­ность и создает торосы. Так как расширение и сужение повторяются, то торосы вдоль щели образуют ярко выражен­ный ледяной вал. Высота торосов обычно сравнительно невелика—до 1—1,5 м. Но иногда они могут достигать 10—12 м. Время образования торосов определяют по толщи- не льдин, из которых они образованы. Из тонких льдин торосы образуются в начале ледостава, а из толстых— обычно весной, когда увеличиваются суточные перепады температуры воздуха и начинается прогрев льда весенними лучами солнца.

Когда образуются надвиги льда?

• Чаще всего весной, когда, при подтаивании поверхностных слоев льда и снега растаявшая вода сначала заполняет сухие температурные трещины, а потом в них замерзает. Трещины перестают играть роль температурных компенсаторов, лед становится монолитной массой, а его поверхность при таянии более шероховатой. Во второй половине зимы (с февраля) и весной на Байкале усиливаются ветры. В это время подвижка льда, усиленная еще и ветром, приводит в движение большие ледяные поля. В местах, где возникает сопротивление или существует препят­ствие (береговой припай, крутые береговые утесы у приглубых берегов, инженерные сооружения и др.), возникает на­громождение движущейся массы льда—надвиг. Надвиги, возникающие при замерзании озера, бывают из более тонкого льда и меньших масштабов. Они обычно не представляют такой серьезной опасности для инженерных сооружений, как надвиги весенние.

Почему зимой не бывает надвигов льда?

• Зимой более устойчивая отрица­тельная температура, без резких и долговременных перепа­дов, лед более крепкий. Колебания температуры и происходя­щие при этом расширения или сужения льда компенсируются трещинами во льду и становыми щелями.

Каковы масштабы и мощность надвигов льда?

• Лед может выжиматься на берег на расстояние до 20—30 м, а его нагромождения при встрече с надежным препятствием—скалой, например,—подниматься на 15—16 м. В 1962 г. в южном Байкале наблюдали ледяные валы от надвигов высотой до 20—30 м. В 1933 г. такие нажимы льда перекрыли железнодорожное полотно около ст. Танхой и столкнули с рельсов товарный железнодорож­ный эшелон вместе с паровозом. Весной 1960 г. на судоверфи им. Ем. Ярославского ледокол «Ангара» водоизмещением 1400 т был вытеснен льдом на береговую отмель. В этом же году в пос. Лиственничном и в порту Байкал надвигами разрушены причальные сооружения. В бухте Сосновка 13 мая 1960 г. при полном штиле подвижкой льда на берег вытеснились камни весом 5—6т.

Для защиты инженерных сооружений или судов от пов­реждения ледовыми надвигами вокруг защищаемых сооруже­ний прорубают майну—щель для свободного смещения льда. Ширина майны должна быть не меньше полуторной толщины льда. Но не всегда такие предохранительные меры достигают цели. Надвиги иногда бывают такими значительными, что подобные майны не предотвращают их. В таком случае нужны другие, более активные меры. Обычно приходится дробить надвигающийся лед взрывами.

Сила воздействия надвигов льда огромна. Прямых ее измерений, к сожалению, пока не произведено.

Масштабы воздействия надвигов зависят от метеорологи­ческих условий—силы ветра, степени повышений температу­ры при потеплении, а также от размеров пришедших в движение ледяных полей. На Байкале они бывают до 200— 300 км2, масса льда, приходящая при этом в движение, достигает 180—220 млн т. Сила инерции такой массы весьма внушительна. Если даже лед перемещается со скоростью 1 см/с, то и в этом случае при толщине льда в 1 м воздействие приобретет огромную силу, а развиваемая мощность сопоста­вима с мощностью десятков и даже сотен крупнейших гидроэлектростанций. Скорости же перемещения ледяных полей бывают в десятки раз большими (до 0,5—0,6 м/с), следовательно, и сила воздействия такого льда во много раз большая.

Когда на Байкале бывает «артиллерийская канонада»?

• Ежегодно зимой, после замерза­ния всей акватории озера. Ледяной покров при резком и значительном понижении температуры охлаждается и сокра­щается. В нем появляются усадочные трещины. Их размер зависит от абсолютной величины и скорости понижения температуры. При меньшем охлаждении возникают многочис­ленные клиновидные несквозные (сухие) трещины; при более значительном охлаждении—сквозные (мокрые) трещины. Растрескивание льда сопровождается шумом и грохотом, кото­рый напоминает артиллерийскую канонаду.

Что такое взлом льда и чем он вызывается?

• Зимние взломы ледяного покро­ва на Байкале—явление довольно частое. Из прошлого известны случаи, когда на озере после его замерзания уже открывалась конная переправа, а затем в течение нескольких часов лед разрушался. Например, 13—14 января 1908 г. от с. Бугульдейки до с. Харауз открылась конная переправа, а 15—16 января лед у западного берега взломало и девять подвод с лошадьми носило на льдинах по озеру в течение пяти суток; 22 человека спаслись с трудом. 19 января озеро снова замерзло, а с 21 января наладилась обычная переправа. В 1932 г. у пос. Лиственничное после начала переправы лед толщиной 10—15 см был взломан сильным штормом.

На Байкале взлом льда возможен даже при толщине свыше 30 см. Происходит это под влиянием жестоких штор­мов типа боры. Такой срывающийся с гор ветер имеет огромную нисходящую силу, с мощными, разного направле­ния завихрениями. Под натиском ветра ледяной покров на воде раскачивается, под ним образуются гидравлические волны, которые в свою очередь влекут за собой возникнове­ние ледовых волн различных периодов, амплитуд и длин, распространяющихся в разные стороны. При таких волнах возникают силы, превышающие силы сцепления льда. В ре­зультате даже монолитный лед, не имеющий сквозных тре­щин, разламывается.

Какова «грузоподъемность» льда?

• Грузы весом до 15 т могут пере­возиться при толщине льда 50 см, более тяжелые грузы—при толщине льда свыше 75 см. Если лед рассечен сухими трещинами, расчетную толщину льда необходимо увеличивать на 20%, а при мокрых трещинах—на 50%. В 1904 г. между станциями Байкал и Танхой поперек озера была устроена железнодорожная переправа. На лед укладывались на брев­нах металлические рельсы, и по ним конной тягой перевозили с западного на восточный берег железнодорожные вагоны и паровозы. Вес паровозов был около 65 т. Такого концентри­рованного груза на сквозных трещинах лед не выдерживал, и паровозы приходилось перевозить в разобранном состоянии.

Почему молодой лед прочнее старого (осенний  —  весеннего)?

• Молодой лед обычно без тре­щин, частички его крепко спаяны между собой, и поэтому он значительно прочнее. Сплошной, чистый, молодой лед толщи­ной около 5 см выдерживает тяжесть человека (следует предостеречь любителей кататься по молодому льду—ходить по нему людям разрешается только при наличии 4—5-кратного запаса прочности). Раньше перевозка грузов на санях начиналась вскоре после ледостава при толщине льда 32—35 см. Если учесть, что при сильных морозах лед нарастает до 5 см в сутки, то уже на третий-четвертый день после ледостава часто начиналась переправа конной тяги, а на восьмой-девятый—автотранспорта. Однако в настоящее вре­мя вследствие загрязнения воды и льда его прочность снизилась.

Весной же переправа заканчивается за две-три недели до вскрытия, а иногда и раньше, хотя лед в это время имеет толщину 50—60 см. Начинается «разыгливание» льда— расчленение его под действием солнечного тепла в не связан­ные между собой иглоподобные кристаллы—шестики. Такие длинные кристаллы льда пронизывают сначала часть, а потом и всю толщу льда. Кристаллы льда как бы обособленны. Через такой лед вода при таянии проступает, движение по нему опасно даже для пешехода. Постепенно он расплавляет­ся, и ледовый покров исчезает.

Что такое пропарины I чем они вызываются?

• На Байкале поток тепла из воды ко льду весьма неравномерен, поэтому толщина льда также неравномерна. Лед тонкий там, где поток тепла так велик, что даже при сильных морозах вызывает подтаивание льда. Эти места, где образуются полыньи или лед значительно утонча­ется, и называются пропаринами или ключами. Пропарины на Байкале образуются, по В. М. Сокольникову, от газов, под­нимающихся со дна и увлекающих за собой более теплую воду; течений, подносящих теплую воду; термальных вод;

ключевых вод; тепла речных вод в приустьевых участках. Из года в год пропарины встречаются в придельтовых участках Селенги, В. Ангары, в Баргузинском и Чивыркуйском зали­вах, над Академическим хребтом, в районе Ушканьих остро­вов и т. д. При езде по Байкалу на автомашинах, мотоциклах или в туристских походах нужно быть очень осторожным. Районы, где бывают пропарины, лучше обходить либо по суше, либо удаляясь в море на несколько километров. Передвигаться в районах, где возможны пропарины, следует с проводником, хорошо знакомым с местами их образования.

Как обнаружить пропарины?

• Открытые        пропарины— полыньи—видно на льду со значительного расстояния, нужно только внимательно смотреть и уметь их различать. Но чаще пропарины бывают скрыты тонкой коркой льда, а после снегопада и припорошены слоем снега. В этом случае обнаружить их затруднительно. Если пропарины вызваны выходом глубинных газов, тогда подо льдом, если он чистый и прозрачный, можно видеть газовые пузыри. Пропарины, образованные термальными водами, ключами или подтоком теплых вод притоков, заметить труднее. Для этого нужно тщательно обследовать лед и опробовать его толщину пешней или другим острым предметом. Пропарины видны на аэро­снимках и снимках из космоса в инфракрасном свете.

Что такое полынья?

• В отличие от пронарин, которые чаще покрыты ледяной коркой, полыньи—это участки с открытой водой среди ледяного покрова. Полыньи почти ежегодно встречаются у мысов Большой и Малый Кадиль­ный, в проливе Ольхонские Ворота, в прорве, соединяющей Посольский сор с озером, и др.

Что означают одиночные вешки или вмороженные молодые деревца на льду Байкала?

• Вешками на льду местные жите­ли обозначают места пропарин в наиболее часто посещаемых районах. Но пропарины, к сожалению, бывают и в безлюд­ных, удаленных от населенных пунктов районах. Там опозна­вательные знаки встречаются редко.

Как зимой берут воду на Байкале?

• Над прорубью, из которой по­стоянно берут воду, устанавливают деревянный сруб с крыш­кой. Это устройство предохраняет прорубь от быстрого и глубокого промерзания и защищает ее от заноса снегом.

Где раньше всего начинает вскрываться Байкал?

• В районе мыса Большой Ка­дильный. Здесь есть выходы газов, которые поднимают к поверхности более теплые глубинные воды, а они вызывают образование пропарин зимой и таяние льда весной.

Почему у крутых берегов лед тает раньше, чем у пологих?

• Крутые, особенно скалистые бе­рега отражают тепловое солнечное излучение, которое уско­ряет таяние льда. Кроме того, на ледяном покрове таких берегов скапливаются выносимые с побережья минеральные пылевые частицы грунта. Более темные, они больше погло­щают тепла, нагреваются и также ускоряют таяние льда.

381

Я помню упрёки нашего многоуважаемого коллеги Буллета про сокращения,но если не буду сокращать,то боюсь что мы потратим не один час для прочтения моих трудов....Хотя ЧТО может быть прекрасней ботаники?И только по этому,по огромной просьбе трудящихся я ещё немножечко вам напишу.
Волны, течения, водообмен

От чего возникают волны?

• Волны в озере возникают от воздействия ветра на воду, от перепада атмосферного давления на разных участках котловины, от землетрясений, от приливов, от подводных вулканических извержений, от дви­жущихся судов и других внешних сил.

Кто впервые измерил максимальную высоту волн на Байкале?

• В 1871 г. Б. И. Дыбовский и В. А. Годлевский определили максимальную высоту волн от горизонта льда, она оказалась равной 4 м. Свои наблюдения авторы проводили у берега. Наибольшая высота инструмен­тально измеренных волн в открытом Байкале также достигает 4 м.

Чем определяется максимальная высота волн?

• Она зависит от скорости ветра, длительности его действия и разгона—расстояния, на кото­ром ветер продолжает действовать на бегущую волну. В морях обычно принято считать, что высота волн, выражен­ная в метрах, составляет не более половины скорости ветра, выраженной в узлах, хотя отдельные волны могут быть и выше. В глубоких пресноводных озерах эта зависимость почти такая же.

Как зависит максимальная высота волн от разгона?

• До определенных пределов чем больше разгон, тем выше волны. Если - разгон превышает 1000 миль, высота волн не будет заметно увеличиваться. Максимальную высоту штормовых волн в море рассчитывают по формуле Н=0,45\/Р, где Н—высота волн в метрах, Р—разгон волн в милях. Эта формула с несколько меньшим коэффициентом применима для расчета примерной высоты штормовых волн и в пресных глубоких водоемах (Н=0,ЗУР).

Как перемещаются волны?

• Когда смотришь на волны, то кажется, что массы воды движутся поступательно, иногда со значительной скоростью. На самом деле частицы воды совершают круговое движение. Перемещается форма волны, сами же частицы смещаются лишь незначительно. В этом легко убедиться, наблюдая за поведением поплавка на волне. Хорошей имитацией волн может служить колебание хлебно­го поля при ветре.

Почему труднее оценить высоту волн с движущегося судна?

• Даже опытному наблюдателю трудно определить на глаз высоту с движущегося судна из-за отсутствия фиксированного уровня отсчета. При этом высоту волны легко переоценить, так как при ее подходе нос судна погружается в воду. Чаще всего ошибаются в сторону завышения высоты волн, так как при этом подсознательно к амплитуде волн дополняют и амплитуду килевого качания корабля.

Можно ли предсказать высоту волнения?

• Прогнозы высоты волнения ре­гулярно выпускаются специальными гидрометеорологически­ми службами морского, транспортного и торгового флота, а также службой штормового предупреждения. Если имеется достаточная информация о ветре, т. е. о длительности его действия, направлении, скорости и разгоне, то можно пред­сказать высоту волн, зыби и состояние поверхности моря на сутки и более вперед.

Почему опрокидываются гребни волн?

• Основание волны тормозится, так как встречается сопротивление частиц воды, движущихся навстречу волне. Гребень же, т. е. вершина, не имея сопро­тивления, движется практически быстрее основания; кроме того, на него действуют завихрения воздуха, поэтому он наклоняется в сторону движения и в конце концов опрокиды­вается.

Почему волны прибоя обычно почти параллельны берегу?

• Волны подходят к берегу под различными углами в зависимости от направления ветра. Но когда они достигают мелководья, то ближний к берегу край волны тормозится о дно сильнее, чем край дальний, догоняет его, и волна постепенно разворачивается параллельно берегу.

Только ли кинетической энергией волн вызывается повреждение волноломов?

• Когда в береговые расщелины ударяет большая волна, она действует как пневматический молот, так как при этом захватывается и сжимается до большого давления некоторый объем воздуха. По мнению специалистов, это давление может достигать 60—80 т/м2 и производить впечатление взрыва.

Воздействуют ли волны на дно глубокого озера?

• С глубиной волновые движения быстро затухают и не оказывают воздействия на дно глубоко­водных районов/Считается, что на глубине, равной половине длины волны, волнение практически отсутствует. Вместе с тем волны оказывают значительное воздействие на дно, где глубина меньше половины их длины. Ученый А. 'Н. Уолтон-Бостон писал: «Волна встает на дыбы, как только почувству­ет, так сказать, почву под ногами—дно, а затем летит кувырком; разбиваясь на прибрежной отмели или рифах».

Над какой глубиной происходит опрокидывание волн (забурунивание)?

• У берегов оно начинается там, где глубины оказываются близкими к половине длины волн наката. В открытом Байкале забурунивание зависит от силы ветра. При скорости его в 7—8 м/с на вершинах волн начинают образовываться барашки, а при более сильном ветре (10—12 м/с и более) барашки и забурунивание происхо­дят почти на всех волнах.

Как образуются ветровые волны?

• При скорости ветра менее 1 м/с на спокойной поверхности водоема образуются волны ряби, или так называемые капиллярные волны. При усилении ветра до 4—5 м/с они возрастают и превращаются в гравитацион­ные волны—более крупные и заметные колебания водных частиц. Когда скорость ветра достигает 7—8 м/с, на верши­нах волн начинают образовываться барашки.

Что происходит с волнами после того, как стихает ветер?

• Они- становятся более плавными и пологими, уменьшается их высота. Изменения эти происхо­дят постепенно, и волны, становящиеся зыбью, продолжают свое движение, пока не достигнут берега. При этом они могут проделать путь в тысячи миль.

В течение какого срока после прекращения ветра происходит затухание волнения на Байкале?

• Это зависит от того, каким вет­ром оно вызвано. Волнение, вызванное продолжительными ветрами (култук, баргузин, верховик), после прекращения ветра затухает в течение полусуток. Волнение, вызванное местными (долинными) бризовыми ветрами, затухает через  2—3 часа после их прекращения. Однако на Байкале такого четкого расчленения ветров почти не бывает, особенно в осенне-зимнее время. В этот период ветры, сменяя друг друга, могут дуть в течение недели и более.

Почему при одинаковой скорости ветра на поверхности моря образуется больше барашков, чем на поверхности пресноводного озера?

• Исследования,    проведенные Е. С. Монаханом из Вудс-Холского океанографического ин­ститута, показали, что это объясняется присутствием соли в морской воде. Барашки состоят из множества пузырьков воздуха, образующихся при опрокидывании вершин волн. В соленой воде образуются более мелкие пузырьки, чем в пресной, она имеет несколько большую вязкость, и поэтому здесь пузырьки сохраняются дольше.

Можно ли кататься на прибойной волне на лодке?

• Довольно часто небольшие лод­ки могут двигаться вместе с прибойной волной в море, где волны более пологие и длинные.

В Байкале подобные эксперименты с весельными лодками обычно кончаются неприятностями, так как лодки заливает набегающими и опрокидывающимися гребнями волн. На быстроходных моторных лодках, которые имеют скорость, равную или близкую к скорости наката волн, их удается избежать сравнительно легко, но только опытным водителям.

Какова энергия волн, обрушивающихся на берег?

• Энергия волны равна одной восьмой произведения длины волны на квадрат ее высоты и

1У-1.-Л2   вес единицы объема воды:  Е= ——„——,   где  \У—вес

о

1 кубического фута воды (64 фунта).

В разных районах Байкала она колеблется в пересчете на метрическую систему: на 1 пог. м берега от 5—6 до 20 млн тонно-метров и более в год. Кинетическая энер­гия волн огромна. При ударе о берег волны высотой 1 м на одну милю побережья с периодом 10 с развивают мощ­ность более 35 тыс.л.с., или около 19 л.с. на 1 м берега. Вдоль Кругобайкальской железной дороги волнами неоднок­ратно разрушались мощные (до 3 м) железобетонные берегоукрепительные сооружения.

Известна гигантская разрушительная сила морских волн. На побережье Шотландии, например, волны выломали из пирса и передвинули сцементированный каменный блок весом 1350 т. Через 5 лет был снесен поставленный взамен прежне­го пирса блок весом 2600 т. Сила прибоя при ударе волн в этом месте побережья оказалась 29 т/м2. На побережье Орегона волны забросили обломок скалы весом 60 кг на крышу маяка, расположенную на высоте 28 м над уровнем моря.

Какого размера гальку могут перемещать волны?

• Береговые валы на Байкале вы­сотой до 3 м часто сложены мелкими валунами до 20—25 см в поперечнике—например, морской берег п-ва Святой Нос, юго-западный берег мыса Понгонье и др. Следовательно, волны могут не только перемещать, но и поднимать такие валуны на высоту до 3 м. На отдельных участках берегов, где происходит абразия ледниковых отложений, волны перемеща­ют глыбы до 2—3 м3 (район к востоку от устья Переемной, губа Понгонье и др.).

Что такое прибойные биения?

• Иногда волны зыби, возника­ющие в различных штормовых районах моря, но имеющие приблизительно одинаковую длину, достигают берега однов­ременно. При этом их гребни могут накладываться друг на друга и образовывать волну большой высоты. Если же волны складываются так, что гребень одной волны совпадает с ложбиной другой, то они гасят друг друга. Медленное повышение и понижение уровня, наблюдаемое на мелководье за счет периодического взаимного усиления и ослабления волн различных систем, называется прибойным биением. На Байкале приходилось наблюдать в районе Танхоя и так называемую квадратную волну или перекрестное волнение. Оно происходит также на мелководье. Два взаимоперпендику­лярных направления волн четко пересекают друг друга, образуя своими гребнями квадрат.

Что такое внутренние волны?

• Это волны, возникающие между слоями жидкости различной плотности. Если теплая вода лежит на более холодной и, следовательно, более плотной, то между ними образуется граница раздела, аналогичная границе между водной поверхностью и атмосферой. Поскольку разни­ца в плотности слоев воды значительно меньше разности плотности воздуха и воды, высота внутренних волн соответственно превосходит высоту поверхностных волн и может достигать сотен метров.

Для изучения внутренних волн на мелководных участках используют эстакады. В глубоководных районах их исследу­ют с помощью приборов, устанавливаемых на буйковых станциях или опускаемых с судна. Лучший метод исследова­ний внутренних волн—установка группы буйковых станций с приборами, помещенными на различных горизонтах. Внутрен­ние волны способствуют перемешиванию воды в Байкале.

Что такое сейши?

• Сейши, или, как их иногда назы­вают, внутренние волны,—это стоячие колебания воды, возникающие под действием внешних сил—резкого измене­ния атмосферного давления, ветра, сейсмических явлений и др. При сейшах происходит колебательное движение всей массы воды, причем всегда существует одна или несколько линий, в которых уровень не меняется; они называются узлами сейши, или узловыми линиями. Сейши могут быть одноузловыми, двухузловыми и т. д. Период сейши в замкну-

21 том водоеме определяют по формуле:   Г=  -.—, —-,  где

1— длина водоема, Л/^-с!—   скорость длинной волны, п—по­рядковый номер волны.

Сейши различаются по периоду колебания, по их амплиту­де. Например, наиболее часто встречаются на Байкале сейши (впервые выявленные Г. Ю. Верещагиным), которые имеют период в 4 ч. 54 мин., т. е. через каждый такой промежуток уровень воды принимает свое исходное положение. Периодич­ность сейш зависит от размера и формы котловины водоема, его глубины и рельефа дна. В южной части Байкала, например, хорошо прослежена одноузловая сейша с периодом в 4 ч. 38,4 мин. и амплитудой в районе пос. Култук около 14 см. В северной части озера амплитуда ее на 40% меньше. Прослежена также сейша с периодом 2 ч. 33 мин., 1 ч. и др. Узел первой сейши находится в 280 км от Култука, других сейш—в 130, 360 и 540 км от этого же пункта. Сейши бывают во все времена года, в том числе и зимой. Они имеют сезонный ход амплитуд с двумя максимумами: в январе— феврале и в июне; с двумя минимумами—в конце марта— апреле и в сентябре—октябре. Причины, вызывающие сейши зимой, практически одни и те же, с той лишь разницей, что ледовый покров препятствует интенсивному ветровому пере­мешиванию поверхностных горизонтов воды.

Что такое мертвая вода?

• В районах речного стока слой теплой пресной воды иногда лежит на более плотной водной массе—либо более холодной, либо соленой. В тех случаях, когда толщина этого верхнего слоя примерно равна осадке судна, винт на малом ходу возбуждает внутренние волны. При этом энергия, которая в обычных условиях расходуется на продвижение судна вперед, тратится на поддержание внутренних волн, и судно почти перестает двигаться. Явление «мертвой воды» исчезает уже при небольшом увеличении скорости. На Байкале чаще, чем в других местах, мертвая вода бывает на Селенгинском мелководье, обычно в июне, когда температура воды в Байкале еще достаточно низкая, а вода в Селенге уже успевает хорошо прогреться. При этом речная вода растекается по Байкалу, и на протяжении от 1 до 7 км возникают слои мертвой воды. Такое явление возможно и в открытом озере. Летом, в штилевую погоду, когда температура воды в Байкале ниже 4°, а вода Селенги достигает 10—15° С, острова теплой воды реки мигрируют по поверхности на довольно значительные расстояния, иногда достигая истока Ангары.

Что такое цунами?

• Этим японским словом называ­ют морские волны сейсмического происхождения. Волны цунами вызываются подводными землетрясениями, изверже­ниями подводных вулканов и подводными оползнями. Они возникают в основном в глубоководных впадинах на окраине Тихого океана. На Байкале подводные землетрясения бывают довольно часто. Так, в августе 1959 г. произошло подводное землетрясение в районе средней котловины озера. Сила землетрясения в эпицентре, который был расположен под водой в 10—20 км от восточного берега Байкала, севернее дельты Селенги, достигала 9,5—10 баллов (по 12-балльной шкале). Это землетрясение относится к разрушительным, и его ощущали, например, в Иркутске, более чем в 200 км от эпицентра. Многие кирпичные дома дали трещины. В океане такое землетрясение, как правило, рождает цунами. Однако на Байкале волн цунами при этих землетрясениях не было отмечено. Правда, и службы цунами на Байкале нет. Но энергия волн бывает достаточной для рождения волн цунами. И если возникнет ситуация, при которой появятся цунами, высота их может достигать нескольких метров, в зависимости от района и рельефа прибрежного дна.

Что такое приливы?

• Непрерывные   периодические подъемы и опускания уровня моря, происходящие у побере­жий или в открытом море. У большинства побережий один прилив сменяется другим через 12 ч. 25 мин., но в некоторых местах период приливных колебаний уровня может быть большим, например на побережье Мексиканского залива он составляет 24 ч. 50 мин. Подъемы и опускания уровня моря у побережий создаются очень длинными волнами: полной воде соответствует гребень волны, малой воде—подошва волны. Самые большие поднятия уровня воды в Байкале, вызванные приливами, достигают 3,2 см. Чаще всего суточные колебания уровня от приливов и отливов имеют амплитуду 2—Зсм. Впервые вопросом о приливах на Байкале по поручению Т. П. Кравца занимался А. П. Екимов. Для этого были ис­пользованы мареограммы (лимниграммы) колебания уровня воды в Байкале. Такие данные за ряд лет были накоплены в магнитно-метеорологической обсерватории. Но их оказалось недостаточно. Было решено провести исследования с по­мощью экспериментальной физической модели озера, которая и была построена в уменьшенном масштабе (по горизонтали 1:600000, по вертикали 1:11000). Длина модели по тальвегу была 120 см, средняя глубина—6 см. Первые результаты были изложены в 1926 г. в Трудах Иркутской магнитной и метеорологической обсерватории. Расширение исследований по распределению амплитуд приливной волны в разных точках акватории Байкала было выполнено И. А. Парфиано-вичем.

Позднее, уже в 30-е годы, при разработке проекта Иркут­ской ГЭС на Ангаре по просьбе Лимнологической станции АН СССР ученые Т. П. Кравец и А. С. Топорец провели исследование распространения сейш на Ангаре. В результате была разработана теория распространения сейшевых волн по реке.

Отчего возникают приливы?

• Причина    приливов—взаимо­действие Солнца, Луны и Земли. Наибольшее воздействие на приливы оказывает Луна. Когда Солнце, Земля и Луна располагаются вдоль одной прямой (что соответствует полно­лунию или новолунию), взаимодействие Луны и Солнца усиливается и возникают особенно высокие сизигийные при­ливы. Когда Солнце и Луна наблюдаются с Земли под прямым углом (при этом Луна находится в первой или третьей четверти), взаимодействие Луны и Солнца частично гасится, и амплитуда прилива уменьшается. Такой прилив называют квадратурным. На Байкале сизигийный прилив достигает  высоты 3,2 см, а квадратурный—около 2 см. Впервые связь приливов с Луной установил Аристотель. В 350 г. до н. э. он писал: «Говорят еще, что многие отливы и приливы в море всегда изменяются вместе с Луной и в некоторые определен­ные дни». Вскоре после начала нашей эры римский ученый Плиний установил точное соответствие между фазами Луны и приливами.

Сколько длятся приливные сутки?

• Приливными, или лунными, сут­ками называется время оборота Земли относительно Луны, иначе говоря, интервал между двумя последовательными прохождениями Луны через местный меридиан. Длительность средних приливных суток составляет примерно 28,84 солнеч­ных часа.

Каким образом получают сведения о поверхностных течениях?

• На Байкале исследования повер­хностных течений начались с организацией на озере Лимноло­гической станции АН СССР. Исследования проводятся систе­матически с помощью специальных вертушек, различного рода поплавков и бутылочной почты, а также дрейфа льдов как по прямым наблюдениям, так и по аэрофотоснимкам и снимкам из космоса. Сведения о морских поверхностных течениях получены от торговых судов, плававших по всем морям и океанам. В XX в. крупные морские страны организо­вали исследования течений специально оборудованными судами.

Что такое дрейфовые течения?

• Течения, вызванные главным образом ветром. Проявляются они в поверхностных слоях воды и с глубиной быстро затухают; в Байкале прослежива­ются до глубины 15—20 м. В навигацию такие течения вызывают смещение судов—их дрейф.

Что такое геострофические течения?

• Стационарные течения, сохраня­ющие свои основные черты (положение, направление, ско­рость) в течение длительного времени. Они вызваны воздей­ствием внешних факторов и отклоняющих сил вращения планеты. В Байкале эти течения охватывают как все озеро, так и отдельные котловины и действуют в течение всего года. В океанах к геострофическим течениям относят крупнейшие системы течений—Гольфстрим, Куросио, Перуанское и ДР.

Эти течения переносят огромные массы воды, оказывают большое влияние на погоду, осадкообразование и др. В Байкале главным образом за счет этих течений водообмен между средней и южной котловинами достигает 80—90 км3 в год.

Измерения, проведенные специальными вертушками, пока­зали, что максимальные значения скоростей течений изменя­ются с глубиной следующим образом: на глубине 10 м—96— 142 см/с; 50 м—56 см/с; 250 м—30 см/с; 675 м—12 см/с;

1000 м—8 см/с; 1200 м—6 см/с. Под слоем температурного скачка около подводного Академического хребта, на глубине 50 м, скорость достигала 146 см/с. Исследованиями установ­лено, что все три котловины озера (южная, средняя, север­ная)  охвачены циркуляционными  течениями—циклони­ческими макроциркуляциями. Внутри их существуют более мелкие циркуляции, размеры и направление движения воды в них менее устойчивы.

Какова роль течений в жизни Байкала?

• Градиентные  циркуляционные течения обеспечивают горизонтальное перемешивание воды внутри котловины и обмен водных масс между котловинами озера. Но в связи со сложностью рельефа байкальского дна циркуляционные течения играют большую роль и в верти­кальном перемешивании воды. Самые сильные циркуляцион­ные течения наблюдаются на перемычках между котловина­ми, а в период штормов—на прибрежных мелководьях.

Чем вызываются циркуляции вод в Байкале?

• Ветром, приливами и отклоня­ющей силой вращения Земли, притоком воды из рек и стоком в Ангару, неравномерностью распределения атмосферного давления. На характер и скорость циркуляции влияют также глубины водоема, топография дна и очертания береговой линии. В котловине Байкала в осенне-зимний период преобла­дают продольные ветры (верховик, баргузин, култук), они усиливают межкотловинный перенос водных масс и общебай­кальскую циркуляцию. Поперечные ветры (горная, шелонник) усиливают внутрикотловинную циркуляцию.

Зачем нужны сведения о глубинных течениях?

• Для оценки масштабов переме­шивания воды в пространстве и определения направления перемещения загрязнений, попадающих в водоем. В послед­ние годы практикуется выброс и захоронение радиоактивных отходов в океаны. У ученых возникли опасения, что со временем эти отходы снова будут вынесены на поверхность и в прибрежные районы. Для того чтобы быть уверенным в безопасности или опасности подобных захоронений, также нужно знать глубинные течения в океанах.

Что представляет собой разрывное течение?

• Сточное течение в виде локали­зованных струй, прорывающихся сквозь прибой от берега. Возникает оно у наветренных берегов, куда доходят особенно высокие волны. Разрывные течения на Байкале возникают также при встрече вдольберегового потока с выступающими в озеро мысами или скалами, под влиянием которых течение изменяет направление и устремляется в набегающую волну. Разрывные течения обладают достаточно большими скоростя­ми и могут не только переносить обломочный материал из береговой зоны в озеро, но и размывать коренное дно.

До каких глубин распространяется ветровое перемешивание воды в Байкале?

• До глубины 200—250 м. В этом поверхностном слое воды сосредоточено наибольшее количе­ство живых организмов в Байкале.

Сколько времени должен действовать ветер, чтобы создать течение?

• Для формирования направленно­го течения необходимая продолжительность ветра не одинако­ва для разных водоемов. В мелководных озерах течение формируется за несколько часов. В морях и океанах, а также в Байкале ветер в зависимости от его силы должен действо­вать непрерывно от нескольких часов до полусуток, прежде чем установится ветровое течение. На его формирование оказывают влияние и другие факторы. Скорость установив­шегося течения при этом обычно составляет менее 2% от скорости ветра, на широте 60°—1,4%. По исследованиям Виттинга, на Ладожском озере связь между скоростями ветра и течения выражается формулой: У=0,48Л/\У.

Почему различия в плотности воды порождают течения?

• Плотность теплых вод меньше, и уровень поверхности на какую-то величину (до 0,5 м) выше уровня района холодных и более плотных вод. Возникающий уклон поверхности порождает течения, направленные из области с низкой в область с высокой плотностью. Плотность морской воды растет с увеличением солености и уменьшением температуры воды. Такие различия порождают как горизон­тальные, так и вертикальные движения воды, вызывающие изменения в поверхностных течениях. Подобные явления наблюдаются в Арктике и Антарктике: там охлаждающиеся воды высокой солености опускаются на глубину и распро­страняются вдоль дна на большие расстояния.

Что такое турбулентное перемешивание?

• Неупорядоченное движение во­ды, в котором скорости и давления претерпевают хаотические изменения. Однако они распределены так, что можно опреде­лить их статистические достоверные средние значения. В Байкале отмечается слабое турбулентное перемешивание.

Есть ли турбулентные движения воды в придонных слоях Байкала?

• В Байкале придонные слои воды имеют температуру на 0,28—0,38° выше той, которая должна быть на данной глубине. А по измерениям Г. Ю. Верещагина, в районе Лиственичного в 1934 г. на глубине 1100 м темпера­тура была выше теоретической. Различие вызвано, вероятно, подогревом воды глубинным теплом Земли. Под воздействием этого энергетического источника в Байкале существует тур­булентное вертикальное перемешивание. В придонных слоях имеется так называемое безразличное равновесие воды, кото­рое при воздействии даже незначительных внешних сил приобретает некоторую упорядоченность и направленность. Особенно часто это может возникать при мутьевых потоках, способствуя распространению прибрежных донных отложе­ний на большой площади дна озера.

Как часто происходит обмен воды в Байкале?

• В среднем водообмен в озере происходит за 383 года. Но так как внутри котловины Байкала также наблюдается водообмен и перемешивание, при этом в каждую из котловин притоки приносят неодинаковое количество воды, то водообмен в них завершается за разные периоды.

Что такое сила Кориолиса?

• Это сила инерции, или поворот­ное ускорение. Одним из ее проявлений является отклоня­ющая сила, возникающая за счет вращения Земли и действу­ющая на любую движущуюся частицу. В результате этой силы движение воды в озере или в реках отклоняется вправо в северном полушарии и влево—в южном. Сила Кориолиса в Байкале поддерживает постоянную циркуляцию водных масс как во всем озере, так и внутри котловин.

Что такое спираль Экмана и прослеживается ли она на Байкале?

• Это графическое выражение те­ории океанских течений, разработанной шведским ученым-физиком Вальфридом Экманом. Согласно этой теории, ветер, постоянно дующий над безграничным однородным океаном бесконечной глубины, создает дрейфовое течение, направлен­ное в поверхностном слое под углом 45° вправо от направле­ния ветра (в северном полушарии). На больших глубинах течение все больше отклоняется вправо, так что на некоторой глубине (порядка 100 м) вода должна двигаться в сторону, противоположную направлению ветра. При этом скорость течения с глубиной уменьшается, так что кривая, описыва­емая концом вектора скорости, по мере увеличения глубины представляет собой спираль. Она и вошла в науку под названием спираль Экмана. Теория, разработанная Экманом, в одинаковой мере приложима и к Байкалу, где просторы обширные, а глубина для таких исследований считается бесконечной.

Что такое спираль Лангмюра и как она прослеживается ва водоеме?

• Спираль Лангмюра, или лангмю-ровы вихри,—это спиралеобразные вихревые движения воды с горизонтальной осью. Они формируются в водоемах ветром. Размеры вихрей находятся в прямой зависимости от толщины поверхности изотермического слоя и силы ветра. Смежные вихри имеют противоположное направление вращения.

На поверхности воды в зоне контакта двух соседних вихрей в виде параллельных полос обычно скапливаются плавающие предметы, по которым можно визуально устано­вить границы вихрей. Здесь же происходит скопление план­ктонных и нейстонных организмов.

Как прослеживают перемещение водных масс?

• Пресные воды, где солевой со­став незначителен, прослеживают по сочетанию цвета и температуры. Например, воды Селенги можно обнаружить в Байкале иногда за сотню километров от места их впадения в озеро.

Можно ли проследить за движением водных масс и выявить границы течений по содержанию кислорода и других химических элементов?

• Изучение распространения по­верхностных речных вод в Байкале проводили по распределе нию трития. Исследование распространения промышленных стоков Байкальского целлюлозного завода изучали по распро­странению радиоактивного изотопа золота. То же можно осуществить и по другим химическим элементам. Распростра­нение различных типов вод можно проводить и по исследова­нию содержания кислорода. Этот метод чаще применяют океанологи. По мере опускания водной массы ниже зоны фотосинтеза, в которой вырабатывается кислород, его содер­жание в воде постепенно уменьшается за счет расхода на дыхание животных и на окисление органических веществ. Чем медленнее опускается водная масса, тем значительнее становится дефицит кислорода. Измерение содержания кисло­рода на больших пространствах позволяет океанологам прос­ледить границы течения.

Как определяют возраст воды?

• Прямых определений возраста воды в Байкале пока что мало. В последнее время наряду с изотопом С14 исследуют концентрацию трития в воде. Как известно, тритий рождается в атмосфере и с атмосферными осадками попадает в реки и водоемы. Период полураспада трития 12,46 года. По концентрации этого вещества и устанав­ливают возраст и распределение в озере речной воды. Косвенные исследования и определение по С14 позволяют высказать предположение, что максимальный возраст воды в озере около 400 лет. Но в каждой котловине он разный: в южной котловине—66 лет, в средней—132 года и в север­ной—225 лет.

Что такое стагнация?

• Это застойное состояние водо­ема, когда в водной толще отсутствует энергичная вертикаль­ная циркуляция и вода стратифицируется (расслаивается). Стратификация может быть по плотности, температуре, соле­ности. При сформировавшемся слое скачка температуры в Байкале перемешивание воды происходит главным образом в верхних ее горизонтах, расположенных под этим слоем.

Что такое апвеллинг?

• Это восходящие течения воды, возникающие при подходе глубинных течений к берегу (мелководью). Эти течения приносят к поверхности глубин­ные воды, богатые биогенными элементами, обеспечивая бурное развитие жизни в этих районах. На Байкале их подъем наблюдается у подветренных берегов при сгонно-нагонных ветровых течениях. Особенно четко прослеживается апвел­линг вдоль западных и северо-западных берегов Байкала.

Что такое даунвеллинг где его можно наблюдать на Байкале?

• В отличие от апвеллинга, харак­теризующего подъем глубинных вод к поверхности, даунвел­линг—это нисходящий поток водных масс, возникающий на границе раздела теплых и холодных вод. В океанах даунвел­линг (погружение холодных вод на большие глубины, где в придонных слоях они растекаются на большие расстояния и доходят до низких широт) наблюдается, например, в приб­режных районах Антарктиды. Даунвеллинг на Байкале осо­бенно интенсивен на наветренных берегах, в период, когда температура поверхностных слоев воды близка к температуре наибольшей плотности.

382

А ещё я пообщался с нашими коллегами гидрофизиками,гидрохимиками.
Гидрофизика

Чем вызывается изменение цвета воды в Байкале?

• Цвет воды в Байкале, как и в море, зависит от присутствия взвешенных в нем частиц, от глубины, состояния неба и характера облачного покрова, высоты стояния солнца и т. д. В открытом Байкале вода обычно синего цвета. Вблизи берегов или в придельтовых участках крупных рек—голубовато-серая либо зеленоватая из-за присутствия в ней частиц желтого цвета или буровато-коричневая за счет цвета речных вод, приносящих коричне­вые взвешенные илистые частицы или растворенные гумино-вые вещества, как, например, в придельтовой части В. Анга­ры. Зеленоватый цвет воде придают зеленые и диатомовые водоросли, бурый цвет—массовое развитие водорослей буро­го цвета в период их цветения, которое бывает обычно весной (часто под ледовым покровом). Цвет воды меняется также, когда солнце скрывается за облаками или вновь появляется в просветах.

Что такое шкала Фореля?

• Шкала Фореля—это эталон от­тенков желтого, зеленого и голубого цветов. Она служит для визуального определения цвета озерной и морской воды. Цвет воды определяется сравнением с цветом эталонных раство­ров, запаянных в стеклянных ампулах, на белом фоне диска Секки. Эталонные растворы получают при смешивании в различных пропорциях двух солей: сульфата-аммония меди (медный купорос с нашатырным спиртом) и нейтрального хромовокислого калия. В шкале Фореля было 11 ампул с различными эталонами цвета, в шкале, употребляемой в СССР, 22 ампулы, и ее называют шкалой цветов воды.

Как измеряется прозрачность воды?

• В озерах для приблизительной оценки прозрачности пользуются диском Секки. Это белый металлический диск диаметром 30 см. Его опускают в воду до тех пор, пока он не скроется из виду. Эта глубина и считается прозрачностью. Впервые прозрачность воды с помощью белой фарфоровой тарелки измерили моряки ВМС США в 1804 г. в Средиземном море. Опущенная тарелка была видна до глубины 44 м.

В последние годы для определения прозрачности применя­ется целый ряд электронных прозрачномеров, которые позво­ляют определить прозрачность воды на любой глубине, а результаты записать на самопишущих приборах.

Почему в Байкале вода такая прозрачная?

• Байкальская вода содержит ма­ло растворенных и взвешенных веществ, поэтому прозрач­ность превосходит все озерные водоемы мира и приближается к прозрачности вод океанов.

Где в Байкале самая прозрачная вода?

• В районе наибольших глубин в южной и средней котловинах. Причем самая большая проз­рачность, или самый малый коэффициент ослабления светово­го потока, не в поверхностных слоях воды, а на глубинах от 250—300 до 1000—1200 м.

Эталоном самой высокой прозрачности считалась вода Саргассова моря, находящегося в центре Северной Атланти­ки, приближающаяся к прозрачности дистиллированной воды. Здесь диск Секки исчезает из виду на рекордной глубине— 65 м. В Байкале по диску Секки прозрачность считалась до 40 м. Однако исследования с помощью электронных прозрач­номеров показали, что на глубинах 250—1200 м прозрачность байкальской воды не меньше, чем в Саргассовом море.

Почему гранила между мутными паводковыми речными водами и озерной водой резко очерчена?

• В момент, когда температура речных вод выше 4° С, а воды в Байкале меньше 4° С, зона контакта этих вод не превышает 1—2 м даже при шторме. Речная вода, охлаждающаяся в зоне контакта до температу­ры максимальной плотности, опускается вертикально вниз, образуя резкую границу раздела. При боковом освещении стена мутных паводковых вод видна со стороны прозрачной воды озера до глубины 10—15 м и более.

До какой глубины проникает свет в воду Байкала?

• До сих пор было принято счи­тать, что до 100 м. Последние исследования из космоса со спутников показывают, что на фотоснимках виден рельеф байкальского дна и на значительно большей глубине—до 500 м. В таком случае следует предполагать, что свет может проникать до 1000 м, т. е. до глубины, на порядок большей, чем считалось до сих пор. Так ли это—требуются дополни­тельные исследования.

Акванавты утверждают, что на глубинах до 800 м привык­ший к темноте человеческий глаз может определить проник­новение дневного света. Его полное исчезновение, регистри­руемое чувствительной фотопластинкой, происходит на глуби­нах, превышающих 1500 м.

Что такое глубинный рассеивающий слой?

• Это слой воды, в котором содер­жится большое количество живых организмов. В морях в дневное время глубинный рассеивающий слой фиксируют на глубине от 200 до 500 м и более, ночью он поднимается к поверхности. В Байкале также происходит скопление организ­мов в дневное время на глубинах до 150—200 м, а ночью они поднимаются к поверхности (суточные вертикальные мигра­ции). При поисках косяков рыбы с помощью эхолота с фишлуной ясно вырисовывались рассеивающие слои на глуби­нах 50—150 м. Вероятно, это скопление планктонных рачков и, возможно, косяков промысловых пелагических рыб— омуля и бычка-желтокрылки, а возможно, и молоди голомя­нок.

Почему подводные объекты кажутся аквалангистам более крупными, чем они есть на самом деле?

• Аквалангистам, пользующимся маской с плоским стеклом, подводные объекты кажутся увеличенными примерно на 30%. Это вызвано различием коэффициентов преломления света в воде и в воздухе, заключенном в маске. Аквалангист к этому привыкает и бессознательно вводит соответствующую поправку. Однако при подводной фотографии возникают серьезные трудности. Для того чтобы устранить искажение объекта, стекла в подводных фотобоксах делают изогнутыми. Специальным подбором кривизны стекла можно добиться того, что искаже­ния будут минимальными.

Какое влияние на Байкал оказывает солнечная радиация?

• Она формирует погоду и климат котловины, обеспечивает фотосинтез и регулирует его ско­рость у водных растительных организмов, которые являются прямым или косвенным источником пищи для всех водных животных. Солнечная радиация оказывает влияние на размно­жение, поведение и миграции водных животных, дает им возможность видеть под водой и т. д.

Какая часть солнечной радиации проникает в воду Байкала?

• Более 60% солнечной энергии поглощается в верхнем метровом слое воды, а более 80%—в верхних 10 м. На глубине 50 м интенсивность света составля­ет лишь 5% освещенности на поверхности. В прибрежных и мутных водах поглощение значительно сильнее. Глубже всего проникает излучение как раз тех длин волн, которые нужны растениям для фотосинтеза.

Какие факторы определяют глубину проникновения в водную толщу солнечного света?

• Важнейшим фактором является мутность, т. е. количество взвешенных в воде твердых частиц неорганического и органического происхождения, включая осадочный материал, фито- и зоопланктон и микроорганизмы. Большое значение имеет и высота Солнца над горизонтом:

глубже всего свет проникает в полдень.

Очень заметно влияют загрязнения, особенно нефтепро­дуктами. Нефтяная пленка на поверхности воды в десятки и сотни раз ослабляет интенсивность проникающего в водную толщу света.

Как изменяется спектральный состав проникающего в воду света?

• Спектральный состав проника­ющего света зависит от чистоты и прозрачности воды. В поверхностных слоях задерживается длинноволновая ради­ация, глубже всего проникает коротковолновая радиация, поэтому в подводном пространстве в первую очередь исчеза­ют тепловые инфракрасные, красные, оранжевые лучи. Наи­более глубоко проникают синие, фиолетовые и ультрафиоле­товые излучения. При наличии взвешенных частиц происхо­дит рассеивание света и снижается глубина его проникнове­ния в толщину воды. Но даже тонкая корочка льда толщиной 1—2 мм на воде практически полностью задерживает все тепловые лучи. Это играет очень большую роль для нагрева­ния воды подо льдом: возникает так называемый парниковый эффект. Вода под ледяным покровом в Байкале прогревается до 1° С и выше за счет задержки излучения из воды длинноволновой радиации, способствуя ускорению разруше­ния льда снизу.

В Байкале глубина проникновения света определяется интенсивностью развития зоо- и фитопланктона и количе­ством взвешенных частиц. В приустьевых участках крупных рек глубина проникновения света снижается из-за большого количества взвешенных частиц, выносимых реками.

Что такое эвфотвчсская зона?

• Верхний слой воды в водоеме, куда проникает достаточное количество света, необходимого для фотосинтеза и размножения водорослей. В ее пределах фотосинтез ограничен наличием питательных веществ. При благоприятных условиях биомасса фитопланктона может уве­личиться за сутки в 2—3 раза.

Какова плотность байкальской воды?

• Ее минерализация ничтожна, и плотность близка к плотности дистиллированной воды, равна 1, так как и среднегодовая температура воды в озере около 4,0° С, т. е. близка к температуре максимальной плотности пресной воды. Плотность воды на дне Байкала, в районе максимальных глубин, на 0,64% больше, чем на поверхности озера.

Как измеряется плотность воды?

• Плотность воды в Байкале обычно измеряется ареометром. В открытом океане, где требуется высокая точность, плотность не измеряется, а рассчитывается по температуре, солености и давлению (глу­бине).

Зачем лимнологам нужны исследования плотности воды?

• Знание вертикального распреде­ления плотности воды в озере, как и в морских водоемах, позволяет рассчитывать направление и скорость течений. Оно также необходимо для определения устойчивости водной массы. Если более плотная вода лежит выше менее плотной, то совершенно естественно происходит перемешивание вод­ных масс. Это особенно важно знать в меромиктических озерах с разной концентрацией солей, биогенных элементов и органических веществ, чтобы прогнозировать их состояние и использование ресурсов.

Сжимаема ли озерная вода?

• Пресная вода, как и морская, практически несжимаема (коэффициент сжимаемости состав­ляет всего 0,000046 на 1 бар при нормальных условиях). Под действием давления молекулы воды несколько сближаются друг с другом, вследствие чего плотность ее немного увеличи­вается. Если бы вода была абсолютно несжимаемой, то уровень воды в Байкале оказался бы на 4,5 м выше.

С какой скоростью распространяется звук в воде?

• Скорость звука в воде зависит от температуры, солености в давления. При температуре 25° С, например, скорость равна 1496 м/с. В морской воде звук распространяется в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе. С повышением любого из упомянутых факторов (температуры, солености, давления) скорость звука в воде возрастает. При действии всех причин в среднем скорость распространения звука в пресной воде около 1450 м/с, а в морской—около 1500 м/с.

На какое расстояние может распространяться звук в воде?

• Сведений об исследованиях по­добного рода в пресной воде нет. В океанах звуковые колебания, возникшие при подводном взрыве, произведенном исследовательским судном Колумбийского университета «Вема» в 1960 г., были зарегистрированы на расстоянии 12 тыс. миль. В подводном звуковом канале у побережья Австралии была взорвана глубинная бомба, и примерно через 144 мин звуковые колебания достигли Бермудских островов, т. е. почти противоположной точки земного шара.

Что такое звуковой канал?

• На некоторой глубине под по­верхностью воды находится слой, в котором звук распростра­няется с наименьшей потерей энергии. Выше этой глубины скорость звука увеличивается из-за повышения температуры, а ниже увеличивается из-за увеличения с глубиной гидроста­тического давления. Этот слой представляет собой своеобраз­ный подводный звуковой канал. Звуковая волна, или луч, отклонившийся от оси канала вверх или вниз вследствие рефракции, стремится вернуться обратно в канал. Возбужда­емые в канале волны не могут из него выйти. Попав в такой  канал, звук может пройти тысячи миль. Звуковой канал используется для сверхдальней подводной связи. Есть пред­положение биологов, что крупные водные млекопитающие (киты) используют этот канал для связи со своими сородича­ми, находящимися на далеком расстоянии друг от друга. Не исключено, что байкальская нерпа, а может быть, и рыбы в озере поддерживают связь, используя такой канал.

Что такое рефракция и отражение Звуковых волн?

• Рефракция—это   искривление направления звука в воде из-за изменения его скорости. Вследствие различий в плотности морской воды звуковые волны не распространяются прямолинейно. Кроме того, звуковая энергия рассеивается на взвесях и водных организ­мах, отражается от поверхности и дна и ослабляется при прохождении сквозь толщу воды.

На Байкале, как и вообще в пресных водоемах, гидроаку­стика пока разрабатывается недостаточно.

Насколько увеличивается давление с глубиной?

• Через каждые 10 м давление увеличивается на 1 атм. (примерно на 1 кг/см2). На глубине 1000 м давление составляет около 100 атм. Этого, как счита­ют некоторые авторы, достаточно, чтобы сжать кусок дерева до половины его начального объема, так что он начнет тонуть. Однако это распространяется не на все породы древесины. Опыт, проведенный на Байкале с сухой сосновой древесиной, показал, что после извлечения с глубины 1500 м, где древесина подвергалась давлению более чем 150 атм. и выдерживалась в течение получаса, она сохранила плаву­честь, но уменьшилась в объеме на 25—30%. На дне Байкала, в районе наибольших глубин (1637 м), давление 164,7 атм.

Гидрохимия

Каков химический состав воды Байкала?

• Средний ионный состав воды Байкала, по Г. Ю. Верещагину, К. К. Вотинцеву, составляет:

гидрокарбонаты (НСОз-)—66,5, сульфаты (50 42)—5,2, хлор (СО—0,6, кальций (Са24")—^^, магний (Ме^—З,!, натрий (Ка^—З.З, калий (К^—2,0, нитраты (М0з-)—0,3—0,5, фосфаты (Р043")— 0,02— 0,06, карбонаты (СОз1~)—0,6— 0,06, силикаты и кремниевая кислота (810 г)—1,6—5,5, алю­миний (А134')—следы, железо (Ре)—0,02—0,03, кислород (О 2)—9,6—14,4, азот (N2)—16,8—22,4, свободная углекисло­та (С02)— 0,44— 5,28, марганец (Мп)—0,0012—0,0023; же­сткость—1,039 мг-экв.; сумма ионов—96,7 мг/л.

Какова общая минерализация воды в Байкале?

• Общая минерализация воды в Байкале составляет 120 мг/л, суммарное содержание ионов в воде озера—96,7 мг/л. Для сравнения заметим, что среднее содержание ионов по всем притокам Байкала—107,9, а общая минерализация—128,2 мг/л, т. е. различия сравнительно неве­лики.

Какова масса веществ, растворенных в Байкале?

• В 1 л воды содержится 120 мг различных веществ, или 120 г/м3. В Байкале 23 трлн м3 воды, следовательно, общая масса растворенных веществ составля­ет 2,76 млрд т.

Каковы физико-химические свойства воды?

• 1. Вода—это прозрачная жид­кость без запаха, вкуса, а в малом объеме и без цвета. Молекулярная масса воды—18,0160, химическая формула— Н20. Максимальная плотность дистиллированной воды— 1 г/см3 при температуре 3,982° С и нормальном давлении 1 атм.

2. Вода—единственное известное нам вещество, которое встречается в естественных условиях на поверхности Земли в твердом, жидком и газообразном состоянии.

3. Вода—уникальный растворитель. Она растворяет боль­ше солей и прочих веществ, чем любая другая жидкость.

4. Воду очень трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Вода—химически стойкое вещество.

5. Вода окисляет почти все металлы и разрушает даже самые твердые горные породы.

6. Вода имеет редкую способность при замерзании расши­ряться, вследствие чего лед плавает на воде, остающейся в жидкой фазе. Только немногие вещества (висмут, галлий, германий и др.) имеют такую же аномалию, при которой твердая фаза легче жидкой.

7. Вода в форме сферических капель имеет наименьшую поверхность при заданном объеме. Поверхностное натяжение (на границе с воздухом при 20° С равно 72,75 дин/см) является необходимым условием капиллярных процессов, столь важ­ных для жизнедеятельности растений и животных.

8. Пресная вода замерзает не при температуре наиболь­шей плотности (4° С), а при 0° С.

9. Вода обладает способностью поглощать большое коли­чество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться. У воды очень высокая скрытая теплота плавления льда (79 кал/г) и испарения (539 кал/г при 100° С), т. е. она погло­щает значительное количество дополнительной теплоты при неизменности температуры в процессе замерзания и при кипении.

10. Дистиллированная вода очень плохо проводит электри­ческий ток, но даже весьма малые добавки содей превращают ее в хороший проводник.

11. Удельная теплоемкость воды выше, чем у большин­ства    веществ   (кроме   водорода  и  аммиака):   при 100° С=0,487 кал/гтрад, а при 15° С= 1,000 кал/гтрад. Плавле­ние льда сопровождается увеличением его удельной теплоем­кости почти вдвое. С повышением температуры теплоемкость воды уменьшается и только после 40° С начинает увеличи­ваться.

12. Температура замерзания воды понижается при увели­чении давления примерно на 1° С на каждые 130 атм. и достигает минимума (-22° С) при давлении 2200 атм. При дальнейшем увеличении давления температура замерзания увеличивается и может стать выше 0° (при очень большом давлении).

13. Температура кипения воды равна 100° С при нормаль­ном давлении 1 атм., но, учитывая, что водород кипит при -253° С, а кислород—при -180° С, вода должна кипеть в пределах от -100 до -150° С.

14. Диэлектрическая проницаемость воды (Е в единицах СГСЭ) 81,0 при 20° С (это объясняет наличие у воды особых свойств, в частности способности растворять многие веще­ства). У большинства других тел она находится в пределах 2—3, за исключением ряда кислот (муравьиная—58, аце­тон—21) и цианистого водорода, у которого диэлектрическая проницаемость 107.

15. Коэффициент преломления света в воде при 20° С =1,3330, в то время как по волновой теории света (п=Л/Е) он должен быть равен 9.

16. Вода способна к полимеризации—соединению боль­шого числа молекул обычной воды. Такая поливода имеет ряд совершенно новых физических свойств, в частности, она кипит при температуре в 4—5 раз более высокой, чем обычная.

17. Скорость звука в пресной воде около 1450 м/с, в морской при 25° С—1496 м/с.

18. Вязкость при 20° С =1,005 сантипуаза (спз). При 0° С вязкость чистой воды 1,789 спз, а при 100° С—только 0,282, т. е. в 6 раз меньше. Вязкость водяного пара при 15° С всего 0,006 спз, т. е. значительно меньше, чем у воды при той же температуре.

19. рН дистиллированной воды при 20° С =7. При нагрева­нии рН уменьшается и при 100° С, например, рН==6.

20. При давлении 1 атм. и температуре 100° С из 1 л воды образуется 1600 л пара.

У воды есть и ряд других свойств, которые уже известны и которые еще предстоит узнать

383

Уверя вас,что это очень интересно
Почему в Байкале вода пресная?

• Байкал как водоем заполнялся поверхностными водами. Реки не успевают насытиться солями, так как кристаллические породы их лож труднорастворимы, поэтому они несут в Байкал воду слабой минерализации, которая соответствует стандартам на самую высококачествен­ную питьевую воду. Благодаря тому что водный баланс в Байкале нулевой, т. е. приходная и расходная части одинако­вы, минерализация воды в озере постоянная. Лишь в послед­ние десятилетия из-за антропогенных влияний она получила тенденцию к повышению.

Как классифицируется вода в Байкале?

• Вода в Байкале относится к слабоминерализованным мягким водам гидрокарбонатного класса, группы кальция первого типа (по классификации О. А. Алекина). В среднем на долю гидрокарбонатов кальция и магния приходится 84%, хлоридов и сульфатов—7 и щелочных металлов—9% эквивалент ионов. Вода озера принадлежит   к   гидрокарбонатно-кальциево-сульфатной (НСОз~—Са24'—804^) гидрохимической фации, хотя вода большинства притоков (170 из 250 обследованных) относит­ся к гидрофации гидрокарбонатно-кальциево-кремниевой (НСОз~—Са^—SiO-t). Изменение фации притоков в озере свидетельствует о специфике процессов формирования бай­кальских вод. Поступающие в озеро воды претерпевают при метаморфизации глубокие изменения в своем химическом составе, приводя к изменению гидрохимической фации. Од­ним из процессов, ведущих к этому, является процесс биогенного извлечения кремния диатомовыми водорослями.

Почему химический состав воды в Байкале сравнительно однороден?

• Потому что вся водная толща интенсивно перемешивается как ветровыми течениями, так и постоянной циркуляцией, турбулентной диффузией при изме­нении t° и др.

Как изменяется химический состав воды в Байкале по сезонам?

• Изменение химического состава воды происходит главным образом в содержании соединений фосфора, кремния и азота. Изменения содержания кремния в верхних слоях воды зависят от развития диатомовых водорос­лей. Максимальные его концентрации отмечаются зимой, в период депрессии в развитии водорослей, минимальные— весной, в период весеннего цветения. Минеральные и органи­ческие соединения азота и фосфора имеют два максимума концентрации (зимой—в январе—феврале и летом—в июле), а также два минимума (весной—в мае—июне и летом—в августе). Эти колебания целиком зависят от сезонного разви­тия фитопланктона.

Как изменяется состав воды Байкала по акватории?

• Средний химический состав вод в разных частях байкальской котловины почти одинаков.

Больше изменений на тех участках, которые примыкают к крупным притокам, а также на тех, где интенсивно развиваются водоросли. В этих районах может значительно изме­няться количество растворенного кремния, вплоть до полной его утилизации, а также солей фосфора (фосфатов) и азота (нитратов). Вода притоков несколько отличается от байкаль­ской. Однако в зависимости от объема стока происходит постепенное изменение химического состава воды притоков и превращение ее в воду байкальскую.

Как изменяется состав воды Байкала с глубиной?

• Содержание минеральных соеди­нений, биогенных элементов увеличивается, органических, напротив, снижается (табл. 3).

Сколько химических элементов содержится в воде Байкала?

• Точного подсчета пока не прове­дено. С помощью нейтронно-активационного метода иденти­фицировано более 40 элементов. Однако это далеко не все. Вероятно, в байкальской воде присутствуют почти все эле­менты Периодической системы Д. И. Менделеева, только многие из них в очень малых количествах.

Каких химических элементов больше всего в воде Байкала?

• Кальция, углерода, кислорода, магния, натрия, калия, кремния, серы, хлора, азота, железа, фосфора.

Можно ли приготовить искусственно байкальскую воду?

• До настоящего времени никто пока подобных экспериментов не проводил. По химическому набору элементов, может быть, и можно сделать раствор, похожий на байкальскую воду. Что же касается ее молеку­лярной структуры и изотопного состава, то, вероятно, невоз­можно.

Сколько содержится микроэлементов в воде Байкала?

• Сотые и тысячные доли милли­грамма в 1 л. Роль микроэлементов в воде Байкала изучена недостаточно, хотя многие из них необходимы для нормаль­ной жизнедеятельности водных организмов. Микроэлементы, например, влияют на обмен в растительных организмах, на синтез и действие витаминов, входят в состав ферментов, а также в состав элементов крови позвоночных и т. д.

Какое наименьшее количество растворенных твердых веществ в воде Байкала можно измерить обычными стандартными лабораторными методами?

• Современные   нейтронно-активационные приборы позволяют измерять чрезвычайно малые количества элементов, содержащихся в воде в растворенном виде,—миллиардные доли процента. В Байкале были проведе­ны такие исследования для оценки содержания в воде микроэлементов. Точность измерений позволила уловить их содержание в количестве 10"10—1(Г12. В зарубежных лабора­ториях с помощью анодной пленочной вольтометрии с исполь­зованием тонкопленочных ртутно-графитовых электродов профессор Дайтон Керрит из Массачусетсского технологиче­ского института измерил методом прямого анализа проб морской воды миллиардные доли процента содержания в воде таких металлов, как цинк, медь, свинец и кадмий.

Изменяется ли химический состав воды в Байкале при замерзании?

• С понижением температуры во­ды растворимость многих веществ снижается. При замерза­нии воды в морях и соленых озерах происходит ее опресне­ние — высаливание льда. То же происходит и при замерзании воды в Байкале. Но так как минерализация байкальской воды очень мала, то изменение ее химического состава незначи­тельно. Более заметно изменение минерализации воды при замерзании в мелководных заливах. Может быть, интенсив­ное подледное развитие фитопланктона связано с обогащени­ем биогенными элементами верхних слоев воды при замерза­нии озера.

Сколько солей уносит Ангара за год из Байкала?

• В течение года в Ангару при среднем стоке около 60 км3 воды и минерализации 96,7 мг/л уносится 5,6 млн т минеральных и 0,15 млн т органических веществ.

Сколько солей откладывается в донных отложениях?

• В донные отложения Байкала в течение года поступает 1,72 млн т минеральных, в том числе 29 тыс. т железа, и 0,45 млн т органических веществ и др.

Увеличивается ли содержание солей в Байкале?

• Соленость (минерализация) воды в Байкале возрастает из-за возросшего количества солей, приносимых притоками. В Байкале ежегодно остается только из основных ионов 545 тыс. т гидрокарбонатов (НСОз~), 118 тыс. т сульфатов (S042"), 22,7 тыс. т хлора (С1~), 10 тыс. т азота (Ы0з~), 2,37 тыс. т фосфатов (Р043"), 118 тыс. т кальция (Са24^, 60 тыс. т магния (Mg24'); 30 тыс. т натрия и калия (Na^'+K'^), 460 тыс. т органических веществ, 28,9 тыс. т железа (Ре—общ.), 495 тыс. т кремния (Si02). Общее   количество  ионов,  остающихся  в  Байкале, 1 890 тыс. т, что составляет около 24% от общего количества солей, поступающих в озеро.

Каков диапазон изменения химического состава воды Байкала?

• По основному ионному составу вода открытых частей Байкала довольно стабильна и почти не претерпевает изменений. По отдельным же компонентам, как, например, биогенные элементы, изменения довольно значи­тельны. Так, в период интенсивного развития водорослей из воды в поверхностных слоях, где они обитают, могут почти полностью исчезать (до аналитического нуля) минеральные соединения кремния, фосфора, азота, уменьшается содержа­ние углекислоты, железа и ряда микроэлементов. Однако содержание этих веществ после прекращения развития фито­планктона и усиленного ветрового перемешивания ежегодно восстанавливается. Соединений солей азота и фосфора, а также железа и марганца в Байкале почти всегда достаточно, и в следующем году круговорот этот повторяется снова. Изменение же минерализации, вызванное антропогенным вли­янием, однозначно—она возрастает.

Как пополняется в Байкале запас питательных веществ?

• Для поддержания жизни водных организмов необходимо постоянное снабжение их питатель­ными веществами. Основным источником их пополнения в Байкале являются притоки озера. Значительную долю состав­ляют вещества, поступающие в повторное использование за счет их регенерации из отмерших организмов, а также за счет выноса их к поверхности с глубинными водами при ветровом перемешивании воды. Заметную часть питательных веществ приносят промышленные и бытовые стоки.

Почему в воде Байкала мало силикатов?

• Ежегодно реки, впадающие в Байкал, приносят более 600 тыс. т кремния, а содержание его в воде очень мало и не возрастает. Кремнекислоту потребляет для построения панциря (наружного скелета) самая многочис­ленная по видовому составу и самая большая по биомассе группа диатомовых водорослей, а также губки и некоторые моллюски. Кроме того, с водами Ангары выносится свыше 100 тыс. т кремния, и около 500 тыс. т в год увлекается в донные отложения озера в виде панцирей отмирающих диато­мовых водорослей, спикул губок и створок некоторых моллю­сков.

Какие газы растворены в воде Байкала?

• Практически все те газы, кото­рые существуют в атмосфере, а также газы подземного происхождения, выделяющиеся со дна озера. Но пропорции газов значительно отличаются, потому что неодинакова их растворимость в воде и не все они участвуют в биологическом и биогеохимическом круговороте. Так, в воде озера больше всего растворено азота, в значительном количестве содер­жится кислород, углекислый газ. Аргон, гелий, неон, крип­тон присутствуют в весьма малых концентрациях.

Каков состав растворенных газов в воде на разных глубинах?

• В водной толще Байкала из газов в растворенном состоянии содержатся кислород, дву­окись углерода, азот, а также аргон, гелий, неон, криптон и др. Количество газов зависит от температуры и давления, при которых они растворяются (за исключением кислорода, коли­чество которого зависит от жизнедеятельности потребля­ющих его организмов, а также количества органического вещества, на окисление которого расходуется кислород). В какой форме инертные газы связаны с молекулой воды, пока нет достоверных сведений.

Каким образом кислород попадает в водную толщу?

В зоне проникновения света, не­обходимого для жизнедеятельности водорослей, вода насыща­ется кислородом, выделяемым растениями в процессе фото­синтеза. В самом поверхностном слое воды кислород частич­но поступает из воздуха. На большие глубины кислород попадает при перемешивании воды ветром, при турбулентных и циркуляционных течениях и т. д.

Сколько кислорода выделяют в воду Байкала водоросли в процессе фотосинтеза?

В процессе фотосинтеза водо­росли на каждый грамм углерода в синтезированном органи­ческом веществе выделяют в воду в 2,5—2,8 раза больше кислорода. За год в озере под 1 м2 синтезируется до 127 г органического углерода, следовательно, при этом выделяется до 320—330 г кислорода; для всего Байкала это составит около 10—10,2 млн т.

Какое количество кислорода может быть растворено в воде Байкала?

• Основньм источником кислоро­да, обогащающим воды Байкала, является фитопланктон. На его долю приходится до 99,5% всего поступающего в воды Байкала кислорода. Роль донных макрофитов и, вероятно, микрофитов в общем кислородном балансе составляет около 0,5% от его количества. С повышением температуры воды количество растворенного кислорода уменьшается

При повышении минерализации воды растворимость газа падает: например, при 0° С растворимость кислорода в 1 л воды с минерализацией менее 1 г/л (пресная вода) составляет 49мл, а при минерализации 30 г/л (морская вода)—только 15 мл, т. е. снижается более чем в 3 раза. Биологи утвержда­ют, что при повышении температуры воды на 10° С потребле­ние кислорода рыбами удваивается и обилие рыбы и других водных животных может привести к снижению кислорода в воде. Особенно это заметно в малых водоемах. Таким образом, максимальное содержание кислорода в открытой воде Байкала может достигать 14 мг/л.

В зимний и особенно весенний период, когда Байкал еще покрыт льдом и происходит так называемое подледное цвете­ние воды, т. е. интенсивное развитие фитопланктона, который в процессе фотосинтеза выделяет кислород, его содержание

повышается до 16—18 мг/л. В Забайкалье, в Ивано-Арахлейских озерах, в отдельные годы в малоснежные зимы, когда лед не покрыт снегом, в период подледного цветения фитопланктона и фитобентоса, содержание его повышается до 20—22 мг/л. Из воды в свежей проруби кислород иногда выделяется в атмосферу в виде пузырьков.

На что расходуется растворенный в воде кислород?

• Основными потребителями кис­лорода являются фито- и зоопланктон, аэробные бактерии, зообентос, рыбы и другие водные организмы. Значительное количество кислорода расходуется на окисление органических веществ как в водной толще, так и в донных отложениях. Насыщенность воды кислородом во всей толще способствует развитию жизни на всех глубинах.

Есть ли кислород в придонных слоях воды?

• Есть, его содержание составля­ет от 70 до 80% нормального для данных условий насыщения. Так, если в поверхностных слоях воды (в ее деятельном слое) озера содержится кислорода в среднем 11,7—11,9 мг/л, то на глубине 1400м—9,9—10,6 мг/л, а на максимальной глубине (около 1600 м)—9,5 мг/л. В слое, непосредственно прилежа­щем к донным отложениям, содержание кислорода заметно снижается. Толщина этого слоя воды, обедненного кислоро­дом, до 1 м.

Какие особенности газового режима и химизма связаны с гомотермиеи в Байкале?

• В период гомотермии в Байкале происходит выравнивание химического состава воды, обога­щение глубинных ее слоев кислородом, а поверхностных— биогенными элементами за счет поступления к поверхности обогащенных ими глубинных вод при ветровом перемешива­нии. Такой механизм поступления кислорода в глубины озера обеспечивает существование животных в Байкале даже на самых больших глубинах. В водоемах, где такой механизм отсутствует (оз. Танганьика, Черное море), в глубинных слоях со 150—200 м сероводородная зона.

Что служит источником углекислого газа в воде?

• Углекислый газ в воде, необхо­димый для фотосинтеза растений, образуется при дыхании водных животных, окислении органических веществ, при сдвиге карбонатного равновесия, а также поступает непосред­ственно из атмосферы.

Как растворяется в воде угарным газ?

• Исследования содержания угар­ного газа в воде Байкала не проводились. По наблюдениям в морях выявлено, что этот газ выделяется некоторыми морс­кими растениями и животными. Эверест Дуглас из Скрипсов-екого океанографического института установил, что окись углерода растворяется в морской воде хуже, чем кислород, но лучше, чем водород или азот. На основании этого можно считать, что содержание угарного газа довольно значительно в тех местах, где его много поступает в воду. А это обычно бывает в поверхностных слоях, куда направлен выхлоп газов судов с двигателями внутреннего сгорания.

Почему на дне Байкала редко встречаются кости рыб и млекопитающих?

• Вода в Байкале обладает высо­кой растворяющей способностью, которая с глубиной возра­стает.    Поэтому  все  твердые   остатки  животных— млекопитающих, рыб, моллюсков и др.—долго на дне не сохраняются. Для инженерных бетонных конструкций приме­няются специальные марки бетона.

Почему на волнах образуется пена?

• Пена состоит из пузырьков воз­духа, разделенных пленкой воды. В пресной воде пузырьки, сближаясь друг с другом, сливаются, а в соленой воде отталкиваются. Большая их часть в морях и океанах образу­ется при ветре, но они могут возникать и при дожде и даже снеге. Пузырьки, образующиеся вблизи берега, очень мелкие, обычно менее 0,5 мм в диаметре. Поднимаясь на поверхность, они лопаются и выбрасывают в воздух брызги на высоту, в тысячу раз превосходящую их диаметр. Полагают, что этим объясняется наличие частиц соли в атмосфере морских и океанских побережий. Образованию пены на волнах в значи­тельной степени способствует постоянно присутствующая на поверхности тончайшая пленка из органических веществ (белков и углеводородов).

Почему у два глубоких водоемов скапливается сероводород?

• Скопление сероводорода наблю­дается в тех глубоких водоемах, где вертикальное перемеши­вание воды отсутствует или незначительно. Поэтому кисло-род в глубинные придонные слои не поступает совсем или его слишком мало. В таких условиях развиваются анаэробные (бескислородные) процессы, при которых серобактерии про­дуцируют сероводород за счет восстановления содержащихся в воде сульфатов. Такое явление происходит в Черном море, в оз. Танганьика и других водоемах. При избыточном поступ­лении органических веществ, даже при наличии слабого перемешивания и, следовательно, поступлении некоторого, но недостаточного количества кислорода на дне водоемов может накапливаться сероводород постоянно или периодически, как это происходит, например, в Балтийском море, в некоторых озерах Польской Народной Республики (Мазурские озера), в некоторых из Великих озер Северной Америки.

Какое воздействие на водные организмы оказывает сероводород?

• Сероводород  смертелен   для большинства водных организмов. Появление большого коли­чества сероводорода в чистой воде вредно еще и потому, что для его окисления потребляется кислород и тем самым создается его дефицит для дыхания организмов. Между тем серобактерии очень живучи. Если однажды они поселяются в донных отложениях водоема, где много органических ве­ществ, то свою способность интенсивно развиваться сохраня­ют даже при перемешивании воды и обогащении ее кислоро­дом. Признаки сероводорода появились в Байкале, в районе, где сбрасываются промстоки Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, на дне накапливаются органические вещества от этого предприятия.

Какая реакция воды в Байкале (кислая или щелочная)?

• Вода в Байкале имеет слабоще­лочную реакцию из-за наличия в ней щелочных элементов (натрия, кальция, магния и калия) и низкого содержания свободной углекислоты. Концентрация водородных ионов (рН) находится в пределах 7—8,5 ед. С глубиной рН снижает­ся. Понижается концентрация водородных ионов и зимой в подледный период.

Как изменяется реакция воды в Байкале по сезонам?

• Реакция воды в Байкале в лет-Яее время несколько изменяется в сторону щелочности и рН возрастает до 8—8,5. В зимнее время происходит сдвиг в сторону нейтральной реакции и рН становится близким к 7.

Каковы величины Eh донных отложении Байкала?

• В поверхностных слоях донных отложений Байкала до глубины 5—20 см идут окислительные процессы, и Eh здесь колеблется от +50 до +300 мВ. Глубже идут восстановительные процессы, и значения Eh имеют отрицательный знак. Их величины колеблются от —50 до -230 мВ. Абсолютная величина показателя Eh может свиде­тельствовать об интенсивности окислительных или восстано­вительных процессов. В окислительном слое гидроокислы железа типа Ре(ОН)з и гидрогетит, в восстановительном— сульфаты железа (гидротроилит, пирротин, пирит, марказит), а также его силикаты (лептохлориты).

Какова величина рН дойных отложений Байкала?

• В донных отложениях величина рН зависит от того, какие процессы в них протекают:

окислительные, восстановительные или нейтральные. В окис­лительной зоне меньше водородных ионов, и его величина ближе к нейтральной (рНэ'7) или слабокислой (рН<7). В вос­становительной—больше гадрооксильных ионов, и среда сла­бощелочная рН>7. В песчаных донных отложениях, где отсутствуют органические вещества или их поступление ничтожно, величина рН обычно близка к тем его значениям, которые имеет вода Байкала, т. е. к нейтральной или слабо­щелочной (рН=7,2—7,5).

Сколько взвешенных веществ в Байкале?

• В среднем около 1,5 мг/л, а во всем озере—34,5 млн т. Но распределение взвешенных ве­ществ крайне неравномерно как по акватории, так и по сезонам. Больше всего их в приустьевых участках крупных рек, меньше всего—в открытых районах Байкала. С глубиной их количество также снижается, особенно ниже зоны сезон­ного перемешивания воды.

Что понимается под соленостью воды?

• Содержание всех растворенных веществ, а не только солей. Термин «соленость» применяется обычно к морской воде, минеральным источникам, а иногда и соленым высокоминерализованным водам озер.

Для характеристики количества растворенных веществ в пресных водах широко используется термин «минерализа­ция», и он, вероятно, предпочтительнее.

Как измеряют содержание солей в воде Байкала?

• Обычно анализами отобранных Проб воды. В последнее время относительные изменения минерализации оценивают по изменению электропроводности воды.

Какова электропроводность воды в Байкале?

• Электропроводность воды Байкала, измеряемая микросименсами на сантиметр (единица, равная ОМу"'), зависит от температуры воды.o:p>

Каково содержание йода в Байкале?

• Иод относится к микроэлемен­там, потребности организмов в нем невелики, но он, хотя и в малых количествах, совершенно необходим для нормальной жизнедеятельности любого животного организма. В воде Байкала дефицит йода. Для компенсации недостающего коли­чества йода его добавляют к пищевой поваренной соли. Соль в Сибири йодируют.

Как изменяется химический состав воды притоков Байкала?

• В течение года изменение по основному ионному составу от максимальных до минималь­ных величин не превышает для разных притоков 1,5—2,5-кратной величины. Однако химический состав воды притоков меняется более значительно. В некоторых притоках вода в течение сезона может изменить свою принадлежность к той или иной классификационной категории: например, реки, принадлежащие к гидрокарбонатно-кремниево-кальпиевой гидрофации, в период повышения минерализации зимой или в межень  могут  перейти   к гидрокарбонатно-кальциево-кремниевой гидрофации и т. п. За период открытой воды в Байкале в среднем поступает 88% годового количества ионов и 84% двуокиси кремния. Зимний сток составляет соответ­ственно 12 и 16% от годовой величины.

Содержание главных ионов в озере близко к среднему их содержанию в водах питающих его притоков. Сумма ионов в воде Байкала 96,7 мг/л, а средний химический состав воды притоков Байкала—128,2 мг/л. В содержании соединений биогенных элементов, органического вещества и растворен­ных газов различий значительно больше.

Сколько солей приносят притоки Байкала за год?

• Основные притоки Байкала в те­чение года приносят 6013 тыс. т в год По основным ионам эти же 18 наиболее крупных притоков распределяются следующим образом (в тыс. т/год): карбонаты и гидрокарбо­наты (СОз^+НО^—ЗЗЗР; сульфаты (SO 42-)— 277; хлор (С1 )—42,2; нитраты (N03~)—19,2; фосфаты (Pt^3")—!^;

кальций (Са^)—859; магний (Mg^)—165; натрий+калий (Na'^+K"^)—204; органическое вещество—412; железо об­щее (Ре общ.)—27,7; кремнекислота (Si02)—466.

Какое количество растворенных твердых веществ ежегодно приносят притоки Байкала?

• В течение года все его притоки приносят 7 809 тыс. т растворенных веществ. Кроме того, около 1 200 тыс. т различных веществ в год поступает в Байкал с атмосферными осадками и воздушным переносом.

По последним данным, суммарный ионный сток рек, впадающих в Байкал, составляет за год 6 569 тыс. т, сток органического вещества—292 тыс. т в пересчете на органи­ческий углерод.

Как классифицируют притоки Байкала?

• По гидрохимическому режиму они подразделяются на пять типов.

Сибирский—характеризуется резким снижением мине­рализации воды при весеннем паводке и в течение всего теплого времени года (Сарма, Шагнанда, Утулик).

Казахстанский—у рек этого типа годовой минимум минерализации наблюдается весной, она Повышается в период летней межени, понижается во время летне-осенних паводков и вновь плавно повышается в последующее осенне-зимнее время (Селенга, Турка).

Восточноевропейский.—в этих реках минерализация сохраняется высокой и относительно стабильной и лишь кратковременно снижается в период весенних паводков (Кре­стовка, Харгино). .                                  ;

Байкальский—для него характерно резкое снижение минерализации весной, в период паводка, с последующим постепенным возрастанием в течение всего летне-осеннего периода (Голоустная, Снежная, Большая Половинная, Тыя, Томпуда, Баргузин).

Конденсационный—у этих рек значительное плавное снижение минерализации с начала весны до сентября, а затем ее постепенное повышение до весны (Рель).

Малые притоки Байкала могут менять свой гидрохимиче­ский тип в зависимости от водного режима.

Увеличивается ли содержание солей в притоках Байкала?

• Современные исследования по­казывают, что ряд гидрохимических компонентов поступает в Байкал в значительно больших количествах, чем расходуется при выносе из озера. В Байкале ежегодно остается 32% сульфатов, 47% хлоридов, 30% магния, свыше 70% органиче­ских веществ и кремния, а также почти все железо, поступа­ющее в озеро с водами притоков. Новейшие данные по балансу минеральных и органических форм азота и фосфора в Байкале показали, что в течение года в озеро поступает 36,1 тыс. т азота и 5,5 тыс. т фосфора; выносится с водами Ангары 17,9 тыс. т азота и 2,3 тыс. т фосфора; остается в озере 18,2 тыс. т азота и 2,2 тыс. т фосфора. В целом за год в Байкале накапливается до 1 890 тыс. т минеральных и органических веществ. Поэтому можно сказать, что соле­ность притоков (лучше—минерализация) возрастает. Оценка избыточного количества поступающих в озеро компонентов показывает, что их концентрация в воде озера довольно быстро сравнялась бы с концентрацией их в питающих водах. Следовательно, нарушение баланса компонентов ионного со­става воды Байкала не могло явиться результатом длительно­го их накопления в геологических масштабах времени. При анализе видно, что избыточное количество ионов поступает в озеро из бассейнов Селенги и Баргузина. Заметим, что самая активная хозяйственная деятельность сосредоточена именно в бассейнах этих рек (вырубка лесов, развитие земледелия и скотоводства, горнорудной промышленности и пр.). А отсюда можно сделать вывод, что сформировавшийся за длительный период существования гидрохимический облик озера оказался нарушенным и нарушение вызвано усилением хозяйственной деятельности в бассейне Байкала.

Есть ли минеральные и органические вещества в дождевой воде?

• В среднем в атмосферных осадках, выпадающих на Байкале, содержится 9,1 мг/л ионов различных солей и около 1 мг/л органических веществ:  гидрокарбонатные ионы (НСОз-)—5,8 мг/л; сульфатные (S042 )—0,9 мг/л; ионы хлора (СГ)—0,3 мг/л; кальция (Си1*)—\,9 ml л; магния (Mg^)—0,1 мг/л; натрия+калия (Na^K^—O,! мг/л.

Сколько твердых и растворенных веществ поступает в Байкал из атмосферы?

• Из атмосферы с осадками, вы­падающими над Байкалом, ежегодно поступает в озеро около 120 тыс. т различных веществ, в том числе: гидрокарбонат­ных ионов (НСОз-)—53; сульфатных (S042")—9; ионов хлора (С1~)—0,9; нитратного азота (МОз")—5,5; фосфатного фосфора (Р0^~)—0,40; кальция (Ca^—lS.O; магния (Mg )—1,0; натрия+калия (Na'^+K"1")—4,0; органических веществ—24,0; окислов кремния (SiO;)—4,0, сумма ионов— 92,0; остальные около 28 тыс. т—пылеватые минеральные частицы. Доля веществ, приносимых с атмосферными осадка­ми, в сравнении с веществами, поступающими с водами притоков, до недавнего времени составляла 1,5%. За послед­ние годы она заметно возросла и составляет 2,5%.

Что такое закон относительной пропорциональности (закон Диттмара)?

• Проанализировав 77 проб морс­кой воды, собранных во время кругосветного плавания «Челленджера», В. Диттмар вывел закономерность о постоян­стве соотношения между основными компонентами растворен­ных в воде веществ. Такое постоянство позволяет для определения солености морской воды измерять лишь одну основную компоненту раствора, а остальные рассчитывать. Этот закон был открыт в 1884 г. Пресная вода является таким же природным раствором, как и морская, поэтому правило Диттмара должно выполняться по ионному составу и в сформировавшихся водах крупных озер. Но этот вопрос еще требует изучения. На Байкале эти работы проводятся, и их решение во многом облегчит труд гидрохимиков, обеспе­чит более быстрое получение результатов исследований.

384

Но особо мне интересно было пообщаться с гидробиологами
Гидробиология

Фауна

Сколько видов животных и растений известно в Байкале в настоящее время?

• Растительный и животный мир Байкала необычайно богат. В настоящее время в Байкале известно 1550 видов и разновидностей животных и 1085 видов растительных организмов. Из водорослей наиболее многочис­ленны диатомовые—509 видов, тетраспоровые и хлорококко-вые—99, синезеленые—90, конъюгаты—48, улотриксовые— 45, золотистые—28, вольвоксовые—13 видов и многие другие.

Из животных самые многочисленные гаммариды—255 видов, брюхоногие моллюски—83, олигохеты—более 100, планарии—более 40, ракушковые рачки (остракоды)—более 100, гарпактициды—56, простейшие—более 300, хирономи-ды—более 100 видов и др.

Открывают ли новые виды организмов в Байкале?

• Пополнение видового состава организмов Байкала идет непрерывно за счет открытия новых видов. Если к моменту организации постоянной исследова­тельской станции Академии наук было известно около 760 видов животных и растений, то к 1960 г.—около 1800, а к настоящему времени—уже более 2600. Особенно большое пополнение идет за счет открытия новых видов из мало изученных групп прямокишечных, турбеллярий, малощетин-ковых червей и ракушковых рачков (остракод), хирономид (только из этих групп животных выявлено за последние 10—15 лет более 200 новых видов, и они еще остаются недостаточно полно изученными). Совсем недавно была от­крыта неизвестная ранее довольно большая группа микроскопических ультрананнопланктонных водорослей. Есть основа­ние полагать, что и в других группах еще будут новые открытия.

Чем характеризуются организмы, обитающие в Байкале?

• Глубоким эндемизмом: в откры­той части озера фауна на 60% эндемична. Полностью энде-мичны в Байкале 11 семейств и подсемейств, 96 родов, объединяющих около 1000 видов.

К какой зоогеографической территории относится Байкал?

• Первая общая зоогеографиче-ская оценка фауны Байкала дана Л. С. Бергом (1922, 1948). Байкалу он придал значение подобласти Голарктики. Эта точка зрения была принята В. Ч. Дорогостайским (1923). Я. И. Старобогатов на основе анализа мировой фауны моллю­сков разработал свою биогеографическую схему районирова­ния континентальных водоемов. Он выделил Байкал в само­стоятельную байкальскую зоогеографйческую область. Фауну Прибайкалья Б. И. Дыбовский ставил между фауной Запад­ной и Восточной Сибири, т. е. выделял в самостоятельную зоогеографйческую единицу, но не называл ее. В настоящее время большинством ученых разделяется точка зрения Берга.

Чем объясняется отсутствие

многих изначальных форм животных в Байкале, послуживших корнями современной богатой эндемичной фауны?

• Русский ученый Н. Андрусов считал, что богатая байкальская эндемичная фауна произош­ла от немногих первоначальных видов в течение длительного времени. «Эта дифференциация могла совершиться в течение долгого времени, может быть, за время значительной части третичного периода... При этом могли даже погибнуть многие основные виды, бывшие когда-то общими Байкалу и водам окружающих стран».                                   

Каковы взгляды Г. Ю. Верещагина, М. М. Кожова на характер современной фауны Байкала и ее происхождение?

• По мнению этих ученых, бай­кальская фауна является древней, состоящей из морских и пресноводных форм, а Байкал представляет собой хранилище этой остаточной фауны, лишь частично преобразовавшейся за долгую жизнь в озере. Г. Ю. Верещагин писал, что «современный животный и растительный мир Байкала является сильно обедненным остатком животного и растительного мира, обитающего в водоемах, предшествовавших Байкалу за все время их преемственного существования». Аналогичное мнение высказывал также и М. М. Кожов: «Уже к середине третичного периода байкальская фауна была в основном не только сформирована, но и обособлена, то есть ограничена районом Байкала или водоемов, непосредственно или преем­ственно с ним связанных».

Каковы отличительные черты байкальской фауны с современных позиции?

• Байкальская фауна—это силь­ная, процветающая фауна. В озере преобладает не реликто­вая, а неоэндемичная фауна и флора. Современная фауна не только процветает, но и способна расселяться в другие водоемы и там эволюционировать (Баунтовские озера, озеро Хубсугул и др.). К реликтам можно отнести лишь небольшое число видов животных: например, губки, некоторые планарии, олигохеты, некоторые простейшие и др.

Какую группу байкальских животных описал Б. И. Дыбовскнй?

• Б. И. Дыбовский был биологом широкого профиля. Но больше всего его заинтересовала многочисленная по видовому разнообразию группа— гаммариды. В период своих изысканий Б. И. Дыбовский нашел и описал в Байкале 191 вид гаммарид. Из них 185 оказались новыми для науки. Все разнообразие гаммарид Дыбовский сводил к трем основным формам, заселившим Байкал в отдаленном прошлом. Эти формы он считал родоначальными для современной фауны гаммарид.

Какие организмы самые древние в Байкале?

• Губки, представленные эндемичным семейством любомирскиид (Lubonurskiidae), тремя эндемичными родами и шестью видами. Эти простейшие много­клеточные животные организмы найдены в ископаемом виде в осадочных породах (глинах) третичного возраста. За всю свою длительную историю они почти не претерпели никаких изменений. Некоторые ископаемые формы принадлежат не только к тем же родам, но даже к тем же видам, которые обитают и в настоящее время в Байкале.

Есть ли среди байкальских форм животные океанические?

• Б. И. Дыбовский после исследо­вания оз. Ханка и бухт Май-Зи, Разбойник, Сыдыен, Абрек и Чон-Хан сравнил обитавший в них животный мир рыб и ракообразных с байкальским и нашел, что в нем океаничес­ких форм не оказалось.

Кем впервые было обращено внимание на отсутствие за пределами Байкала (или крайне слабое распространение) организмов, живущих в озере?

• Б. И. Дыбовский изучал реки и озера бассейна Байкала, чтобы проследить границы распро­странения байкальских животных. Исследования показали, что условия жизни почти во всех изученных реках не имеют существенных отличий от самого озера, однако байкальские организмы в них не живут. Исключением является только Ангара. Он писал: «Казалось бы, нет причин считать невоз­можным заселение рек байкальскими видами, а между тем ни в одной из быстрых рек мы не нашли ни ракообразных, ни червей. Только некоторые виды рыб, как, например, хариус, ленок, таймень, редко окунь и налим, поднимаются вверх по течению». Некоторые виды эврибионтных прибрежных гам­марид встречаются в Енисее.

В чем причина отсутствия озерных форм в реках?

• Б. И. Дыбовский писал: «Такие отрицательные факты, собранные насчет кочевых способно­стей байкальских ракообразных и моллюсков, ставят Ангару в особом свете: она дает доказательства, что не стремитель­ное течение воды является причиною отсутствия озерных форм в реках, а другие, по сие время еще не объяснимые причины ставят преграды распространению животных по рекам системы Байкала». Этот вопрос окончательного реше­ния не имеет до настоящего времени. Однако список видов, расселившихся по Ангаре, значительно расширился.

Сколько байкальских видов животных встречено в Ангаре?

• В водах Ангары Б. И. Дыбовским собрано 42 вида ракообразных (из 255 обитающих в Байкале). За пределами Байкала встречаются преимуществен­но такие виды, которые в озере. живут в литоральной (мелководной) зоне.

Кто подразделил животный мир Байкала на два самостоятельных комплекса?

• Б. И. Дыбовский после обсто­ятельных исследований пришел к выводу, что животный мир Байкала подразделяется на два самостоятельных комплекса фаун: байкальский, в состав которого входят эндемичные формы; и сибирский, состоящий из форм, обитающих в прибайкальских водоемах.

Откуда в Байкал проникли животные, давшие начало современному разнообразию населяющих озеро организмов?

• Небольшое количество форм, давших начало современным животным, проникло в Байкал в весьма отдаленном прошлом из пресноводных и солоновато-водных водоемов Северной и Центральной Азии, из Сармат­ского бассейна и более древних водоемов. Палеонтологические исследования последнего времени дают ученым основание считать, что корни байкальской фауны моллюсков и некото­рых других организмов возникли первоначально в верхнеме­ловых внутренних бассейнах Монголии, а заселение Байкала или водоемов-предшественников началось в середине третич­ного времени.

Что такое гигантизм?

• Гигантизм выражается в не­обычно больших размерах особей определенных видов (или даже одного вида). Это, по-видимому, биологическая реакция организмов на изменение условий среды. Гигантизм может быть наследственным и ненаследственньм и проявляться у особей как обоих полов, так и одного пола, например только у самок. Гигантизм в Байкале наблюдается у некоторых водорослей (у диатомовых), турбеллярий, гаммарид, планарий и др. Причиной его ученые называют различные факторы абиотической среды—низкую температуру, длительность безледного периода, особенности питания и развития организ­мов, наличие воды аномальной плотности и др. или совокуп­ность этих факторов. Реже в качестве причины гигантизма выдвигаются биотические факторы, хотя роль последних может быть значительной, если не решающей. Одни и те же виды диатомовых водорослей, например, развиваясь подо льдом, достигают значительно больших размеров, чем в безледный период, когда наблюдается массовое развитие у зеленых и синезеленых водорослей. Вместе с тем такое свойство организмов проявляется в Байкале не только у эндемиков, но и у видов обычной палеарктической фауны. У глубоководных животных гигантизм выражен обычно сильнее и чаще, чем у мелководных организмов.

Что такое нанизм?

• Карликовость (нанизм) объясня­ется также различными причинами, в частности низкими температурами воды и недостатком пищи. Это тем более интересно для исследователей, что гигантизм и нанизм прояв­ляются в одних и тех же условиях. Что же в таком случае является их причиной? Не биоценотические ли взаимоотноше­ния, к чему склоняются некоторые ученые? Исследователь А. Я. Базикалова считает, что эти явления представляют собой адаптацию к различным факторам среды, и в первую очередь к количеству и характеру пищи, влиянию хищников. Однако вопрос далек от ясности и требует дальнейших исследований. Заметим, что, если удастся выяснить причины и научиться управлять этим свойством, можно будет значи­тельно повысить выход полезной человеку продукции.

Зависят ли размеры организмов от температуры воды?

• В холодных водах рост и созре­вание водных организмов медленнее, чем в теплых, зато они имеют обычно более крупные размеры. Видовое разнообра­зие организмов в водоемах с холодной водой меньше. Байкал составляет исключение: количество живущих в нем организ­мов гораздо больше, чем в тропическом озере Танганьика, в Центральной Африке. О влиянии температуры воды на рост и развитие водных животных свидетельствует такой, например, факт: сибирский осетр, переселенный из Лены в подмосков­ные водоемы, на 7—8-м году достигал того размера тела и половой зрелости, какого в Лене он достигает лишь на 16—17-м году.

Что такое биолюминесценция?

• Способность водных организмов излучать свет. Ею обладают как животные, так и раститель­ные организмы. Биолюминесценция, по-видимому, служит разным целям: у одних организмов—для приманки добычи, у других—для отпугивания хищников, у третьих—для привле­чения особей противоположного пола. В Байкале проводился специальный поиск на разных глубинах светящихся организ­мов, но обнаружить их не удалось. Вероятно, светящиеся организмы живут только в морях и океанах. Однако недавно, при изучении прозрачности воды на больших глубинах, в Байкале обнаружено свечение, природа которого пока неясна.

Существуют ли в Байкале температурные барьеры для водных организмов?

• Байкальские организмы приспо­соблены к жизни в очень узком температурном интервале. Эндемичные виды рыб голомянок, например, обитают в воде с температурой от 3,5 до 6—10° С. При ее повышении выше 10° С эти организмы сначала испытывают угнетение, а при 12—15° С гибнут. Вместе с тем голомянки, да и эпишура практически невосприимчивы к изменению давления. Эти рыбы могут свободно совершать вертикальные миграции от самых больших глубин и до поверхности, а эпишура— опускаться на глубину до 500 м и подниматься к самой поверхности. Такие же вертикальные миграции совершает бокоплав макрогектопус—основной корм пелагических рыб. А температурные перепады он переносит примерно в тех же границах—3,5—10° С.

Неэндемичные организмы тоже имеют температурные барьеры. Щука, например, по наблюдениям Е. А. Корякова в ручье Хакусы, куда выбрасывает свои горячие воды (с температурой 44° С) подземный источник, в погоне за соро­гой, гольяном проскакивала в горячую воду и тут же теряла подвижность, впадала в сонное состояние. Течение ручья выносило ее вверх брюхом в прохладную озерную воду. Здесь через 4—5 мин она оживала и начинала новую погоню за кормовыми рыбами. Но сорога и гольян горячую воду переносили, вероятно, лучше, так как с ними ничего подобно­го не случалось.

На всех ли глубинах в Байкале есть жизнь?

• От самой поверхности до макси­мальных глубин и даже в толще донных осадков, в самых глубоких впадинах живут разнообразные водные организмы, в том числе рыбы.

Как глубоководные организмы ориентируются на больших глубинах, где вечная тьма?

• У некоторых байкальских глубо­ководных организмов возникли специальные органы. У дон­ных гаммарид, например, глазной пигмент обесцвечен и глаза ничего не видят, они по существу атрофировались, а сред­ством ориентации и поиска пищи служат антенны (разные авторы называют их по-разному). Антенны в 2—3 раза длиннее тела животных. Они, вероятно, полностью выполня­ют свое назначение, так как организмы, обладающие такими органами, развиваются нормально, а эндемичные виды про­цветают.

Зачем нужны глаза животным, обитающим на больших глубинах, где света нет?

• Некоторые глубоководные ры­бы, перемещаясь по вертикали в поисках пищи, заходят, вероятно, в освещенную зону, или в их биологии один из периодов связан с освещенной зоной. Другие рыбы все время пребывают в темноте и могут видеть лишь свечение организ­мов, а иные недавно переселились на большие глубины (бычки, например), и их глаза еще не претерпели морфологи­ческих изменений.

Чем отличаются глаза

глубоководных организмов от глаз животных в освещенной зоне?

• У животных, постоянно живу­щих на больших глубинах, глаза часто лишены зрительных пигментов. Почему? Однозначный ответ на этот вопрос дать трудно. Можно предположить, что органы зрения, которые длительное время не функционируют, либо постепенно атро­фируются, либо меняется их функция. На большие глубины (больше 1000 м) свет практически не проникает или доходит в таких мизерных дозах, что глаза его не воспринимают. Поэтому глаза, как не нужный в этих условиях орган, перестают функционировать. Но взамен утраченного развива­ются другие органы, способные в какой-то мере его компен­сировать и обеспечить выживание вида в новых условиях. Тот факт, что глаза у глубоководных гаммарид в Байкале еще сохранились, хотя и потеряли пигмент, говорит о том, что эти животные в новые условия обитания попали сравнительно недавно.

Как влияет глубинное давление на водные организмы?

• Внешнее и внутреннее давление у водных организмов уравновешенно, и они в большей части состоят из жидких или водонасыщенных тканей. Жидкость практически не сжимается, к тому же следует иметь в виду, что процент ее содержания в теле водных организмов с глубиной несколько увеличивается. Исключение составляют легочные водные животные—тюлени, а в морях—киты, дельфины, моржи и др. Эти животные, вероятно, приспособи­лись и выдерживают кратковременное сжатие легких и тела при нырянии за пищей, порой даже на значительную глубину.

Какое влияние оказывают растворенные в воде газы на жизнедеятельность и поведение организмов при погружении и всплытии?

• Инертные газы не усваиваются организмами. Количество растворенного азота, например, остается практически постоянным. Вместе с тем акваланги­стам известно, что использование для дыхания обыкновенно­го воздуха при погружении на большую глубину приводит к отравлению организма азотом (азотное опьянение), которое небезопасно для здоровья и даже для жизни человека. Это свидетельствует о том, что не все инертные газы пассивны и не играют в газообмене никакой роли.

На глубоководных аппаратах «Пайсис» обнаружено зави­сание или впадание в обездвиженное состояние голомянок при погружении их на глубину или всплытии с больших глубин. Не связано ли и это с изменением насыщения их крови растворенными в воде газами? Вопрос этот требует специаль­ных исследований.

Как изменяется цвет организмов с глубиной?

• Рыбы, живущие вблизи поверх­ности, снабжены естественным камуфляжем: спина у них обычно темного цвета с голубым или зеленым оттенком, поэтому на фоне дна или больших глубин они мало заметны. Нижняя часть тела серебристая или светлая, что делает их почти незаметными на фоне поверхности воды при взгляде снизу. На тех глубинах, куда проникает видимый свет, рыбы либо серебристого цвета, либо окрашены в бледные оттенки коричневого или серого цвета. На больших глубинах морские организмы имеют обычно темную окраску. Байкальские животные имеют разнообразную окраску до глубин 600— 700 м, глубже они чаще беловато-серых, белых и темно-серых тонов
Жизнь в толще вод озера

Что такое планктон какие организмы его образуют?

• Термин «планктон» от греческо­го   «планос» — парящий,   блуждающий.    Планктон - собирательное понятие для сообщества дрейфующих или малоподвижных растений и животных, обитающих в водной толще водоемов. Сюда входят самые разнообразные организ­мы: от микроскопических бактерий, водорослей и простейших животных до довольно крупных водорослей, а в морях и беспозвоночных животных, таких, как медузы. К планктону относят икру рыб, яйца беспозвоночных, плавающие в толще воды, и их личинки, находящиеся в толще приповерхностных вод.

Что такое водоросли?

• Водоросли—это низшие одно­клеточные и многоклеточные растения. Они имеют слоевища различных размеров: от видимых только под микроскопом одноклеточных  до  гигантских морских водорослей— ламинарий, достигающих в длину десятки и даже сотни метров.

В пресных водах водоросли сравнительно небольших размеров, за исключением немногих, например драпарнальдий, тетраспор, харовых. Для всех них, как и для других растений, характерно автотрофное питание, содержание хло­рофилла и способность фотосинтезировать. У водорослей нет ни корней, ни стеблей, ни листьев, хотя у некоторых крупных морских представителей этой группы организмов есть образо­вания, внешне напоминающие эти органы. Распространены водоросли как в пресной и соленой воде, так и на суше—в почве или внедряются в скалы и камни. Делятся на ряд типов:

синезеленые, зеленые, золотистые, пирофитовые, диатомовые, багряные, харовые и др.

Почему водорослям не нужны корни?

• Водоросли не нуждаются в кор­нях, так как живут в растворе питательных веществ и могут поглощать их всей своей поверхностью. У некоторых водо­рослей имеются органы—ризоиды, по виду напоминающие корень, которыми они прикрепляются к субстрату. Водорос­лям не нужна сложная сосудистая система для переноса воды и питательных веществ к отдельным частям организма, следовательно, не нужен им и стебель.

Происходит ли фотосинтез в «листьях» водорослей?

• Некоторые водоросли, по пре­имуществу морские, имеют пластины, по форме напомина­ющие листья, однако это всего лишь выросты на растении, а не специализированный фотосинтезирующий орган, как у наземных растений. Так как в процессе фотосинтеза участву­ет все тело водоросли, то эти пластины служат лишь для увеличения общей фотосинтезирующей поверхности расте­ния, повышая тем самым эффективность поглощения пита­тельных веществ и фотосинтеза.

На какой глубине в Байкале может жить фитопланктон?

• Водоросли в Байкале встречают­ся на глубинах до 100—115 м и более. В чистой океанской воде фотосинтез может происходить до глубины 180 м, и ниже этих глубин растения, вероятно, жить не могут. В последнее время при исследованиях у Багамских островов встречен на глубине 268 м новый вид красных водорослей, способных расти почти в полной темноте. На такую глубину проникает лишь 0,0005% солнечного света, падающего на поверхность моря.

Значительные концентрации водорослей прослеживаются до глубин 300—500 м, однако на таких глубинах они уже фотосинтезировать не могут и оказываются там при осажде­нии на дно после прекращения фотосинтезирующей деятель­ности и отмирания.

На какой глубине в Байкале встречены прикрепленные водоросли?

• При исследовании с помощью глубоководных   аппаратов   прикрепленная  водоросль— драпарнальдия—была обнаружена акванавтами в районе пос. Б. Коты на глубине 80 м. Если она оказалась там не случайно, а приспособилась к жизни, явление представляет большой интерес для физиологов, так как прикрепленные водоросли требуют для своей жизнедеятельности больше света, чем планктонные, и поэтому редко встречаются на глубине свыше 20 м (рекордная для морских водорослей глубина—54 м).

Какие растения наиболее распространены в Байкале?

• Наиболее многочисленными по видовому разнообразию в Байкале являются диатомовые водоросли. Их насчитывается в озере 509 видов из общего числа известных к настоящему времени 1085 видов и разно­видностей. Из водорослей-макрофитов, обитающих в при­брежных условиях, наибольшее распространение получили улотрикс, драпарнальдии и тетраспора.

Существует ли жизнь лод ледовым покровом?

• Под ледовым покровом, особен­но в малоснежные зимы, продолжается активная жизнь. Из-за высокой прозрачности льда на Байкале отмечается массовое развитие водорослей, или подледное весеннее цвете­ние, при котором численность и биомасса водорослей достигают уровня, характерного для водоемов мезотрофного типа (от 16 до 40—50 г органического углерода под 1 м2). Зоопланктон и зообентос также развиваются и подо льдом. Если числен­ность и биомасса зоопланктона под ледовьм покровом мень­ше, чем летом, то биомасса бентосных организмов сравни­тельно мало изменяется по сезонам года.

В период подледного цветения синтезируются органиче­ские вещества, обеспечивающие жизнедеятельность бактерио-и зоопланктона в летний период.

Подледное весеннее цветение начинается с конца февраля до мая—начала июня. С освобождением озера от ледового покрова эти водоросли выпадают из планктона. В подледный период в массовом количестве развиваются водоросли из родов мелозира, циклотелла, динобрион, перидиниевые и гимнодиниум. В это же время, когда перемешивание воды сравнительно слабое, развиваются и самые крупные по размерам водоросли.

Что такое цветение планктона?

• Цветением планктона у гидроби­ологов принято называть бурное развитие планктонных водо­рослей (иногда его отождествляют с цветением водоема, что не одно и то же). При этом может измениться цвет воды, отсюда и название—«цветение». Чаще всего такое бурное развитие наблюдается у одного, реже у нескольких видов фитопланктона. В Байкале цветение, как правило, бывает весной, еще в подледный период. Оно происходит за счет бурного развития двух массовых видов водорослей— мелозиры и гимнодиниума. Но бывают годы, когда и другие водоросли (например, синедра, динобрион и др.) имеют вспышку в развитии, биомасса водорослей при этом достигает огромной для Байкала величины—3—4 г/м и более. Цвете­ние бывает также и летом, но оно неодинаково по акватории озера: иногда проявляется только в южной котловине, тогда как в северной идет обычное развитие или даже слабое, и наоборот—цветет в северной котловине, а в южной нет. В летнее время, в период открытой воды, когда численность весеннего фитопланктона незначительна, наблюдается массо­вое развитие мелких водорослей, так называемых ультранан-нопланктонных. Их численность бывает до 150 млн клеток в 1 л, а биомасса—до 0,350 г/м3. Наиболее массовый предста­витель этой группы—водоросль Synechocystis limnetica Po-povsk, открытая сотрудницей Лимнологического института СО АН СССР Г. И. Поповской.

Осенью цветение бывает слабее и происходит за счет развития водоросли Cyclotella minuta и некоторых других.

Какую роль в жизни Байкала играет подледное цветение в кем оно впервые отмечено на Байкале?

• Подледное цветение впервые от­мечено на Байкале В. Н. Яснитским (1930), организовавшим специальные круглогодичные исследования в течение ряда лет. До этих работ всех исследователей поражала необыкно­венная бедность фитопланктона Байкала.

Что такое ультрананиопланктон?

• Группа микроскопических водо­рослей, по большей части одноклеточных сине-зеленых и несколько видов зеленых, массовое развитие которых наблю­дается как в подледный, так и в безледный периоды. Размеры клеток этих водорослей не превышают 2—3 мк, приближаясь к размерам клеток бактериального планктона. К этой группе организмов, вероятно, следует относить и бактериопланктон. Биомасса ультрананнопланктонных водорослей в летний период в несколько раз превышает в Байкале биомас­су более крупного фитопланктона, составляя часто 150— 200 мг/м3.

В годы слабого развития других водорослей роль ультрананнопланктона возрастает и становится соизмеримой с био­массой фитопланктона. Энергия фотосинтеза ультрананно­планктонных водорослей намного выше, чем у обычного фитопланктона, суточный П/Б—коэффициент у них также больше, чем у других байкальских водорослей. Исследование водорослевого ультрананнопланктона объясняет наблюдавше­еся ранее несоответствие между высокой первичной продук­цией фитопланктона и его очень малой биомассой в летние месяцы. Ультрананнопланктонные водоросли служат как бы страховочным резервом для поддержания постоянства пер­вичной продукции. В урожайные годы этих водорослей крупного фитопланктона очень мало, и наоборот—в неуро­жайные годы макрофитопланктона происходит массовое раз­витие ультрананнопланктона, и он в значительной мере ком­пенсирует недостачу урожая макрофитопланктона.

Что такое красный пролив?

• В. Байкале красного цветения (прилива) не бывает. Но в период весеннего подледного цветения, когда перемешивание воды подо льдом слабое, концентрация водорослей (главным образом перидиниевых) в прибрежных районах так велика, что вода приобретает бурую окраску, специфический запах (несвежего рыбьего жира), становится неприятной и даже непригодной для питья. Разви­тие большого количества перидиней чаще всего наблюдается

в тех местах, куда поступает много органических веществ и биогенных элементов.

Каких размеров достигают водные растения в Байкале?

• От нескольких микрометров до 2—3 мм; прикрепленные и полуприкрепленные водоросли— улотрикс, тетраспора, драпарнальдия—до 20—30 см. Высшие водные растения в Байкале практически отсутствуют, они произрастают лишь в заливах, укрытых от волн, и в дельтах Селенги и В. Ангары. И только на глубине 5—10 м в очень немногих местах можно встретить заросли харовых водорос­лей. В редких местах на глубине 7—10 м, где волнение не ощущается, растут рдест, уруть и водный лютик. Интенсив­ное развитие водорослей определяется достаточным количе­ством фосфатов, нитратов, а для диатомовых и силикатов (усвояемого кремния). Благоприятствуют росту водорослей также железо, медь и марганец. Диатомовые требовательны к железу, зеленые, наоборот, избегают избытка железа, но очень нуждаются в солях азота. Сине-зеленые появляются позже других, потому что зимуют в стадии спор, развиваются при более высокой температуре воды и обладают большой чувствительностью к токсичному для них марганцу. Возмож­но, что одной из мер борьбы с цветением сине-зеленых могли быть соли марганца. Лучше всего водоросли растут на хорошо прогреваемых мелководьях, куда проникает достаточ­но света. В открытых районах Байкала их росту способствует перемешивание воды и поступление в поверхностные слои питательных веществ при подъеме глубинных вод.

Почему крупные водоросли редко встречаются в открытом Байкале?

• В открытом Байкале часто воз­никает недостаток питательных веществ, в первую очередь фосфатов, нитратов и 'солей кремния. В таких условиях выживают приспособленные водоросли. Как известно, они впитывают нужные вещества всей своей поверхностью. Коэф­фициент усвоения питательных веществ тем выше, чем больше относительная поверхность водорослей. А это харак­терно для мелких одноклеточных организмов ^поэтому, веро­ятно, в открытом Байкале, как и в океане, преобладают мелкие Одноклеточные водоросли.

Как велика продуктивность Байкала по сравнению с сушей?

• Продукция фитопланктона Бай­кала в среднем составляет 21 т/га; продукция рыб—42,5  кг/га, в том числе промысловых (омуль, сиг, хариус и др.)— 1,5—2 кг/га, а продукция сельскохозяйственного пастбищно­го животноводства—300—350 кг/га.

Наиболее плодородные районы океана могут дать не более 10% сухого органического вещества, получаемого с такой же площади удобряемых сельскохозяйственных угодий. Следова­тельно, продуктивность Байкала примерно такая же, как и океана, но гораздо ниже, чем возделываемых сельскохозяй­ственных угодий. Причина в том, что в хорошей почве содержится в тысячи раз больше азота и фосфора и других питательных веществ, чем в воде.

По расчетам В. В. Бульона и Г. Г. Винберга, рыбопродуктивность по отношению к первичной продукции характеризу­ется так: в Мировом океане—0,01—0,02%, озерах, водохра­нилищах и внутренних морях—0,1—0,3, прудах—0,5—2%. Рыбопродуктивность Байкала составляет около 0,2%, а про­мысловых рыб—0,002%.

Сколько водорослей требуется для выращивания 1 кг рыбы?

• Для выращивания 1 кг молоди омуля нужно до 10 кг пастбищного зоопланктона—эпишуры. В свою очередь для выращивания 1 кг эпишуры необходимо до 10 кг водорослей и бактериопланктона, т. е. для выращива­ния 1 кг молоди омуля требуется до 100 кг фито- и бактерио­планктона. Взрослый омуль питается хищным зоопланкто­ном—макрогектопусом. Для выращивания 1 кг этого рачка нужно около 10 кг эпишуры, которой он питается, или также до 100 кг бактерий и водорослей в пересчете на бактерио- и фитопланктон. Для выращивания 1 кг омуля в среднем необходимо 10 кг макрогектопуса. Следовательно, в пересче­те на водоросли, для выращивания 1 кг омуля требуется 1000 кг фитопланктона. Но трофическая цепочка значительно сложнее, и рацион омуля состоит не только из пелагических рачков, но и из рыб (бычки, голомянки и др.), а эти рыбы питаются макрогектопусом. В таком случае на 1 кг омуля расходуется до 10 т первичной продукции, создаваемой фи­топланктоном в Байкале.

Примерно такое же трофическое соотношение продуциру­емых и потребляющих организмов в океане. Для производ­ства 1 кг сельди, например, нужно 10 кг зоопланктона (хищ­ного), для которого в свою очередь необходимо 100 кг фитопланктона. Более крупным и ценным породам рыб, таким, как лосось, требуется для прироста веса в 1 кг также 1000 кг фитопланктона и т- д.

В Байкале первичная продукция составляет, например, Я т/га, а продукция промысловых рыб (омуля, хариуса и др.)—в среднем 2—2,5 кг/га, т. е. для выращивания 1 кг ценных промысловых рыб нужно около 10 т первичной продукции.

Можно ли из глубин искусственно доставлять к верхним слоям воды Байкала питательные вещества для водорослей?

• В естественных условиях пита­тельные вещества в Байкале поступают с водами его притоков и при подъеме глубинных вод во время ветрового и циркуля­ционного перемешивания. При этом с глубинными водами в зону фотосинтеза выносится гораздо больше веществ, поэто­му сама идея об искусственном их переносе представляется интересной. Впервые над этим вопросом задумались океано­логи. Было высказано предложение установить на море ком­прессор, с тем чтобы он подавал на глубину сжатый воз­дух, который при свободном подъеме создавал бы восходя­щее движение воды. Предлагают также нагревать придонную воду с помощью ядерного реактора: теплая вода будет подниматься вверх, увлекая питательные вещества. Однако широкое практическое осуществление подобных предложений пока нереально, а для Байкала, по-видимому, и не нужно, так как он представляет собой бесценную сокровищницу самого большого на Земле скопления высококачественных пресных вод. Их качество и чистота поддерживаются именно тем биокосным механизмом, который в нем существует в насто­ящее время.

Какие  компоненты  сдерживают   развитие  фитопланктона в Байкале?

• Для диатомовых водорослей недостаток растворенного в воде кремния, для всех других водорослей—фосфора, иногда азота и, может быть, микро­элементов. Ограничивают развитие отдельных видов фито­планктона, вероятно, и биологические взаимоотношения в сообществах организмов—способность одних видов, выделяя в окружающую среду продукты своей жизнедеятельности, подавлять развитие других. Такими свойствами обладают, например, сине-зеленые водоросли, грибы и др.

Как химические питательные вещества преобразуются в пищу?

• В процессе фотосинтеза фито­планктон утилизирует нитраты, фосфаты» силикаты и другие биогенные элементы и двуокись углерода. При их соединении синтезируется органическое вещество, т. е. создается первич­ная продукция. Фитопланктон служит пищей для пастбищного зоопланктона и зообёнтоса, а они в свою Очередь—для плотоядных организмов.

Какие элементы накапливаются водными организмами?

• Многие животные, например устрицы, накапливают в своем теле медь, другие моллюски— никель, ракообразные—медь и др., морские бурые водорос­ли—йод и бром. Почти все растительные и животные организмы в разной степени накапливают радиоактивные элементы, ртуть и др.

Как влияют живые водные организмы на состав воды?

• Почти все растворенные в воде соли в разной степени используются водными организмами для питания. В районах повышенной биологической активно­сти концентрация таких веществ, как фосфаты, нитраты, соединения кремния и др., может стать для данного водоема ниже нормы или достичь концентраций, равных аналитическо­му нулю, т. е. стать практически полностью утилизированны­ми. Разложение отмерших остатков растений и животных также может вызвать изменения химического состава воды. В первую очередь это сказывается на содержании кислорода, изменении окисляемости и др.

Что такое обрастание?

• Это наросты, образуемые живы­ми организмами и минеральными частицами на поверхности погруженных в воду предметов—например, подводных ча­стей судов. Обрастания существуют как в морских, так и в пресных водах. Они бывают такими мощными, что приводят к замедлению скорости движения судов. В пресных водах самые активные обрастатели—моллюски дрейсена. Попадая в трубопроводы насосных станций, они часто вызывают значительные помехи в водоснабжении. Это особенно опасно для тепловых электростанций, где прекращение подачи воды может иметь тяжелые последствия. В Байкале обрастаний, подобных морским, нет. Нет и дрейсены, которая в насто­ящее время заполонила реки и водоемы европейской части нашей страны и упорно продвигается на север. Обрастания судов и подводных сооружений образуют главным образом водоросли (улотрикс), бактерии и простейшие. Однако даже эти, казалось бы, безобидные обрастания затрудняют работу гидрологических и гидрохимических приборов при длительном их нахождении в воде.

Как используются водоросли?

  • Морские водоросли используют­ся уже давно и довольно широко в пище людей, в качестве корма для животных, как удобрение, как сырье для изготов­ления лекарств, а также в виде ингредиентов хлеба, пирож­ных, мясных консервов, мороженого, желе и различных эмульсий. До сих пор, например, не найден достойный заменитель морской водоросли анфельции для получения агар-агара. Йод можно добывать из недр земли, однако почти во всем мире его продолжают добывать из морских водорос­лей. В последнее время из водорослей начали извлекать наряду со многими витаминами биологически активные веще­ства, которые могут стимулировать функции различных орга­нов и желез внутренней секреции у человека, поэтому их широко используют в медицине.

Пресноводные водоросли пока не получили такого широ­кого использования, как морские. В Институте гидробиологии Академии наук УССР разработан метод переработки и ис­пользования синезеленых водорослей: из них получают бел­ковые добавки к корму животным, ароматические вещества для парфюмерии и др. В Байкале утилизация водорослей затруднена тем, что сбор их из-за разреженности связан с большими затратами.

Насколько питательны водоросли?

• Питательность водорослей срав­нима с питательностью салатов—в них также содержится много углеводов. Водоросли богаты витаминами, среди кото­рых бета-каротин (в организме превращается в витамин А), тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, витамин В ц, витамины С и Д. В водорослях также содержатся все минеральные соли, необходимые для нормального роста организмов животных.

Станут ли водные растения пищей для будущих поколений людей?

• В пище водные растения исполь­зуются в ограниченном количестве, главным образом добы­тые из морей и океанов (морская капуста и др.). Пресновод­ные водоросли пока не применяются. В будущем, вероятно, целесообразнее использовать животных, питающихся водо­рослями, чем сами водоросли, хотя они богаты протеином. Будут выращиваться отдельные культуры, например хлорел­ла, ее продукция-—использоваться в корм животным, в том числе рыбам и беспозвоночным, а последние—употребляться в пищу людей.

Что такое-иейстон?

• Нейстоном называют совокуп­ность организмов, обитающих в тонком поверхностном слое воды, в том числе и прикрепленных к поверхностной ее пленке. Организмы, передвигающиеся по пленке воды сверху, называют эпинейстоном, а снизу—гипонейстоном. Нейстон составляют бактерии, простейшие, одноклеточные водоросли и другие мелкие организмы, а также личинки комаров, некоторые легочные моллюски, часто личинки и молодь рыб и других водных организмов. К нейстоиу в других водоемах относят также водяных клопов, водомерок, водяных клещи­ков (гидрахиид), жуков-вертячек, ветвистоусых рачков (даф­ний), личинок стрекоз и др. Однако эти личинки в Байкале не живут и встречаются только случайно, попадая в озеро из рек и заливов. Первые сведения о нейстоне в Байкале получены Г. Ф. Мазеповои (1957). Она обнаружила его скопления в узком подледном слое воды 0—10 см.

Несколько лет назад в Байкале начались исследования нейс-тона. Первые итоги работы показали, что численность организмов бактерионейстона в приповерхностных слоях во­ды на несколько порядков превышает их численность на глубине 5 см. Раньше считалось, что на поверхностной пленке воды вообще невозможно существование каких-либо организ­мов, так как они неминуемо должны погибать от сильного воздействия ультрафиолетовых лучей. Оказалось, что это не совсем так—не все организмы погибают под действием этих лучей. Исследования этой группы организмов продолжаются.

Чем питается зоопланктон на больших глубинах?

• Пастбищный зоопланктон пита­ется опускающимися на глубину после ослабления жизнеде­ятельности или отмершими организмами фитопланктона и бактериопланктоном. Хищный зоопланктон потребляет в пи-'щу более мелкие организмы нехищного зоопланктона.

Почему планктонные организмы не тонут?

• Планктонные водоросли и про­стейшие имеют форму тела, поверхность которого во много раз больше веса, они как бы уравновешены и обладают нулевой или близкой к ней плавучестью. У других организмов есть специальные наросты на теле, увеличивающие их повер­хность и сопротивление при погружении. Часто планктонные водоросли имеют жировые капли, их удельный вес становится близким К единице, и они находятся во взвешенном состо­янии.

Каких организмов на Байкале больше всего?

Из растительных организмов больше всего диатомовых водорослей – 509 видов и разновидностей;    из   беспозвоночных  животных—бокоплавов— 255 видов; из позвоночных организмов—голомянко-бычковых рыб—29 видов.

Как распространяется планктон?

• Обычно течениями в водоеме и миграцией. Некоторые организмы зоопланктона днем нахо­дятся на глубине ниже зоны фотосинтеза, а ночью поднима­ются к поверхности. Обычно фитопланктон находится в освещенной зоне, но некоторые виды способны к миграции и на поверхность поднимаются днем. Происходит это пассивно:

при фотосинтезе в организме накапливается жир и газы, которые способствуют всплытию, а в течение ночи, когда фотосинтез не идет, а происходит дыхание и расходование синтезированных веществ, они постепенно погружаются.

Почему животные совершают суточные вертикальные миграции?

• Животные совершают их следом за миграцией пищевых организмов, т. е. это миграции пище­вые. Например, эпишура и макрогектопус совершают ежесу­точно вертикальные перемещения до 100 м и более. Эпишура мигрирует следом за фитопланктоном, которым она питается; макрогектопус же питается главным образом эпишурой и поэтому совершает такие же миграции, но уже за эпишурой. Следом за макрогектопусом, как пищей для рыб, совершают миграции и рыбы и т. д. Пользуясь такими вертикальными миграциями, гидробиологи для лова эпишуры или макрогектопуса ставят свои вертикальные конусные сетки на глубине. И животные, опускаясь вглубь, попадают в эти ловушки. Таким образом, отпадает необходимость проводить для их сбора довольно трудоемкое траление, при -котором нежные организ­мы очень сильно травмируются.

Какие животные создают основную биомассу планктона в Байкале?

• Из беспозвоночных организмов - эпишура и макрогектопус (более 90% всей биомассы).

Как планктон влияет на цвет воды?

• Цвет воды в озере под влиянием фитопланктона может -изменяться только в период его цвете­ния. В открытых районах Байкала в период, когда развитие водорослей слабое, цвет воды обычно темно-синий, а прозрач­ность очень большая. При больших концентрациях планктона цвет воды становится желто-зеленым. Обычно к местам, где происходит массовое развитие водорослей, приурочено скоп-ление организмов зоопланктона, которые также вносят свои оттенки в цвет воды.

Можно ли планктон использовать в пищу?

• В пищу планктонные организмы используются уже давно, особенно широко—креветки. Но может ли жить человек только на планктонной диете? Опыты с крысами показали, что они могут жить длительное время на планктоне и зерне, но не на одном планктоне. Вероятно, продукцию планктона можно использовать в пищу животным и человеку в виде добавок к привычному рациону. Питание человека, оказавшегося в критической ситуации (морские катастрофы), только планктоном возможно. Известный фран­цузский врач Аллен Бомбар подверг себя испытанию и доказал, что потерпевший кораблекрушение в океане и лишенный воды и привычной пищи человек может в течение длительного времени жить, питаясь только сырым планкто­ном. У А. Бомбара нашлось немало последователей.

Чем затруднено использование планктона в качестве продукта питания для человека?

• Планктонные организмы, за ис­ключением криля, слишком рассеяны в водоеме (море, озере). В Байкале, например, даже в урожайные годы, в 1м3 содержится 0,1 г сухого вещества планктона, т. е. для полу­чения 1 кг сухого вещества понадобится профильтровать около 10 тыс. м3 воды. Стоимость планктонной пищи оказа­лась бы во много раз выше стоимости мяса. Кроме того, некоторые из планктонных организмов несъедобны и даже ядовиты, например синезеленые водоросли.

Существуют ли в водной толще Байкала времена года?

• Гидробиологи отмечают весну в Байкале (март—апрель), когда под ледяным покровом проис­ходит массовое развитие планктонных водорослей—весеннее цветение. После вскрытия озера ото льда и прогрева воды начинается летнее развитие организмов (август—сентябрь). Разграничительным периодом весны и лета является весенне-летняя гомотермия (июнь—начало июля). Осенью угасает фитопланктон, но продолжает развиваться зоопланктон, про­исходит нерест промысловых рыб (омуля). Лето от осени отделяет период осенней гомотермии. Зима наступает с замерзанием мелководных участков озера, заливов, а затем и всего озера. В глубинных слоях температура воды по сезонам не меняется, но отголоски времен года ощущаются по изменению количества поступающего сверху корма и кисло­рода.

385

И немножеко про жизнь на дне
Жизнь на дне Байкала

Что такое бентос?

• Организмы, живущие на дне или в толще грунта. Некоторые из них ползают по дну или углубляются в грунт. Иногда к бентосу относят бычковых рыб, проводящих большую часть времени в тесном контакте с дном. Бентос в Байкале изучен довольно хорошо, но именно из этой группы водных организмов почти непрерывно идет пополнение списка новых таксонов. В настоящее время из 1085 таксонов водорослей лишь немногим более '/2, местами около ^з являются бентонтами, жизнь которых тесно связана с дном. Вместе с тем среди беспозвоночных животных бентосные организмы по числу систематических единиц в десятки раз превышают количество свободно перемещающих­ся видов. Однако продукции, многочисленной по видовому разнообразию группы бентосных организмов, на порядок меньше, чем немногочисленной группы свободно плавающих, а продукция водорослей главным образом обеспечивается планктонными организмами. К сидячему бентосу относят организмы, которые живут неподвижно на дне водоема либо в толще грунта: полихеты, губки и др.

Какие из донных животных Байкала полезны для человека?

• В пищу люди используют дон­ных бычков. Донные бокоплавы—довольно крупные организ­мы. Это «родня» морских креветок, их размер до 8 см в длину. Остальные организмы служат пищей преимущественно для бентоядных рыб: сига, осетра, хищных бычков. К пищевым донным животным для рыб относятся гаммариды, личинки хирономид, ручейников, моллюски, малощетинковые черви, планарии, пиявки, бычки и др.

Какие из глубоководных дойных животных наиболее примечательны в Байкале?

• Вероятно, бычки-подкаменщики из рода красных широколобок. Среди них встречаются как наиболее крупные, так и самые мелкие формы байкальских рыб. Например, большая широколобка имеет длину до 35 см и вес до 600 г, а широколобка Гурвича не превосходит по длине 5 см и по весу 2—3 г. Виды родов Abyssocottus и Cottinella в основном живут на максимальных глубинах и являются наиболее глубоководными рыбами пресных вод земного шара. Из беспозвоночных животных примечательны многие глубоководные виды. Планарии Baikaloplana valida при вытягивании тела достигают небывалых для этой группы размеров—до 30—40 см. Ее тело с брюшной стороны по всей длине окаймлено многочисленными круглыми присосками, располагающимися в 2—3 ряда. Своеобразны гаммариды гаряевия (Garjajewia cabanisi)—слепые ракообразные с не­обычайно длинными антеннами. Безусловно, интересны сле­пые личинки хирономид, само существование которых на глубине свыше 1000 м—исключительный факт. Это насеко­мое с полным превращением. Во взрослой фазе—это комары. Личинки выходят из воды на берег, где происходит их превращение во взрослых насекомых, встреча самцов и самок, оплодотворение и вновь возвращение в водную среду, но уже в виде яиц.

Есть ли отличия в обменных процессах у глубоководных и приноверхноствых организмов?

• Такое исследование на Байкале только начато Лимнологическим институтом СО АН СССР совместно с Институтом морских биомедицинских исследова­ний в Уилмингтоне (США) Северо-Каролинского университе­та.

На первом этапе исследования установлено, что поведение под давлением—компрессия—пресноводных гаммарид имеет несколько своеобразных стадий, отражающих последователь­ные фазы: повышенной активности, судорог и прекращения подвижности. Пороговые давления, при которых начинаются судороги, гораздо выше для глубоководных, чем для мелко­водных гаммарид, и в среднем равны максимальному давле­нию, существующему в озере. Пороговые давления для двух других фаз значительно выше, чем те, которые возможны в Байкале, и мало различаются для глубоко- и мелководных гаммарид.

В водной толще и в верхних слоях донных отложений Байкала на всех глубинах существует довольно богатая жизнь. Многочисленные бентосные организмы представлены различными видами гаммарид, малощетинковых (олигохет) и многощетинковых (полихет) червей, хирономид, губок, мол­люсков и рыб—донных бычков и голомянок.

При дальнейших исследованиях предполагается изучить биохимические превращения в тканях, которые происходят при изменении давления. Результаты этих работ очень важны для расшифровки обменных процессов и позволят прибли­зиться к выработке оптимального режима работы людей в подводных условиях—аквалангистов, водолазов, обитателей подводных домиков, людей, занимающихся выращиванием пищевых организмов на мелководьях (на морском шельфе). Трудности, которые препятствуют быстрому успеху исследо­ваний в этой области, главным образом методического харак­

тера. Для их преодоления в Лимнологическом институте предполагается строительство аквариумов под давлением, которые позволят имитировать нужные глубины, искусствен­но создавая соответствующее давление, и изучать обменные процессы в течение продолжительного периода; пока будут жить исследуемые организмы. Сбор и фиксацию нужного материала можно было бы проводить с помощью автономных глубоководных аппаратов, способных погружаться на самые большие глубины и оснащенных манипуляторами.

Каково значение кислорода для глубоководных организмов?

• В первую очередь он нужен для дыхания и обмена веществ глубоководных организмов; для окисления и разложения органических веществ и детрита, оседающих с верхних горизонтов водной толщи; для охисле-ния аллохтонных органических веществ и метаболитов; для глубоководных и донных организмов; для поддержания аэро­бных микробиальных процессов.

Есть ли в Байкале жемчужницы?

• Жемчужницами называют неко­торых морских и пресноводных двустворчатых моллюсков из класса Bivalvia, в мантии которых может образовываться жемчуг. Пресноводные жемчужницы в Байкале не живут. Они распространены в зоне умеренного климата и относятся к роду Margaritana вид Margaritana Margaritifera. В нашей стране они встречаются на севере европейской части, на Камчатке и Сахалине; в бассейне Амура обитает близкий вид Margaritana dahurica (раковина длиной до 18 см). Жемчужницы живут в чистой, прозрачной и обычно маломинерализованной воде. В случае загрязнения воды или увеличения ее мутности они погибают. Продолжительность их жизни до 100 лет. У прес­новодных жемчужниц используются и раковины, идущие на перламутровые изделия.

Существует лн на Байкале промысел моллюсков?

• В Байкале промысла моллюсков нет, так как живущие в нем организмы этой группы, хотя и многочисленны по видовому разнообразию (более 80 видов), имеют сравнительно небольшие размеры.

Любопытно, что моллюски, найденные главным образом в третичных отложениях озер на месте современного Байкала, были гораздо крупнее современных.

Хозяйственно ценные организмы Байкала

Сколько видов рыб живет в Байкале?

  • В Байкале в настоящее время насчитывается 52 вида рыб, относящихся к 12 семействам.

1. Семейство Acipenseridae (осетровые) представлено од­ним видом—Acipenser baeri stenorhynchus natio baicalensis Nik (байкальский осетр).

2. Семейство Salmonidae (лососевые) представлено 4 рода­ми—Salvelinus, Hucho, Brachymystax, Coregonus—и 5 вида­ми: a) Savlelinus alpinus erythrinus Georgy (даватчан, голец). Иногда его ошибочно называют форелью. Даватчан близок к ледовитоморскому проходному гольцу (Salvelinus alpinus L.);

б) Hucho taimen Pallas, (таймень); в) Brachymystax lenok Pallas (ленок); г) Coregonus autumnalis migratorius Georgy (байкаль­ский омуль); д) Coregonus lavaretus L. (сиг).

Сиг, как и омуль, представлен несколькими экологически­ми популяциями озерно-речных, нерестующих в реках, и озерных сигов, нерестующих в озере (баргузинский, чивыр-куйский, маломорский и др.).

3. Семейство Thymallidae (хариусовые) представлено од­ним видом—Thymallus arcticus Pallas (сибирский хариус). В Байкале живут две его разновидности: черный хариус (Th. arcticus baicalensis Dyb.) и белый хариус (Th. arcticus brevipin-nus Swetowidow).

4. Семейство Esocidae (щуковые) представлено одним ви­дом—Esox. lucius L. (щука обыкновенная).

5. Семейство Сyprinidae (карповые) представлено 8 рода-чи: Rutilus (плотва), Leuciscus (ельцы), Phoxinus (гольяны), Птса (лини), Gobio (пескари), Abramis (лещи), Carassius (караси), Cyprinus (сазан) и 13 видами.

Род Rutilus представлен Rutilus rutilus lacustris Pallas (сибирская плотва, сорога).       

Род Leuciscus (ельцы) представлен двумя видами:

а) Leuciscus leuciscus baicalensis Dyb. (сибирский елец);

б) Leuciscus idus L. (язь).

Род Phoxinus представлен тремя видами:

а) Phoxinus pecnurus Pallas (озерный гольян, молька);

б) Р. czekanowckii Dyb. (гольян Чекановского);

в) Р. phoxinus L. (обыкновенный гольян).

Род Tinea представлен одним видом—Tinea tinea L. (линь, местное название—линок, корова-рыба).

Род Gobio представлен одним видом—Gobio gobio cyno-cephalus Dyb. (сибирский пескарь).

Род Abramis представлен одним видом—Abramis brama orientalis Berg (восточный лещ).

Род Carassius представлен видом Carassius auratus gibelio Bloch (серебряный карась).

Род Cyprinus представлен одним видом—Cyprinus carpio haematopterus Temm. et Schleg (амурский сазан).

6. Семейство Gobitidae (вьюновые) представлено двумя родами: Nemachillus (гольцы), Cobitis (щиповки).

Род Nemachillus представлен одним видом—Nemachillus barbatulus toni Dyb. (сибирский голец).

Род Cobitis также представлен одним видом—Cobitis taenis sibirica Gladkov (сибирская щиповка).

7. Семейство Siluridae (сомовые) представлено одним ро­дом—Parasilurus (сомы) и одним видом—Parasilurus asotus L. (амурский сом).

8. Семейство Gadidae (тресковые) представлено одним родом—Lota (налимы) и одним видом—Lota lota L. (налим).

9. Семейство Percidae (окуневые) представлено одним ро­дом—регса (окуни) и одним видом—Perca fluviatilis L. (окунь).

Подотряд подкаменщиков Cottoidei состоит из 3 семейств, 11 родов и 29 видов.

10. Семейство Cottidae (бычки-подкаменщики) представле­но 2 подсемействами Cottocomephorinae и Cottinae и 7 видами.

11. Семейство Abyssocottidae подразделяется на 6 родов и 20 видов бычков-подкаменщиков.

Из бычков промысловое значение имеют лишь три вида:

желтокрылка Cottocomephprus grewingki Dyb., длиннокрылка Cottocomephorus inermis Jakow и большая широколобка Рго-cottus major Taliev.

12. Семейство Comephoridae (голомянки) представлено од­ним родом—Comephorus (голомянки) и двумя видами:

а) Comephorus baicalensis (Pallas) (большая голомянка);

б) Comephorus dybowskii Korotneff (малая голомянка). Кроме того, в Байкал завезены амурский сазан, восточ­ный лещ, амурский сом, а в его бассейн—ладожский рипус, баунтовская ряпушка и пелядь.

Сколько эндемичных видов рыб в Байкале?

• Из 52 видов байкальских рыб к эндемичным относятся 27 видов. Наиболее многочисленна по видовому разнообразию группа эндемичных бычков. По последним данным, в Байкале насчитывается 29 видов бычко­вых рыб, объединенных в 11 родов и 3 семейства. Из них 22 вида, относящихся к семействам Comephoridae и Abysso-cottidae, эндемичны. К эндемичным также следует относить подвиды омуля, осетра, даватчана.

Сколько видов рыб живет в открытом Байкале?

• Пелагических рыб в открытом Байкале 5 видов: пелагические бычки—желтокрылка и длин-нокрылка, 2 вида голомянок—большая и малая—и омуль. Другие рыбы предпочитают донные экотопы, прибрежные районы и заливы и встречаются в открытом Байкале редко.

Можно ли переселять байкальские организмы в другие водоемы?

• Омуль, например, переселен и успешно развивается в водоемах Англии, Чехословакии, Японии, в Иркутском, Братском водохранилищах и в Ивано-Арахлейских озерах Читинской области. Есть наблюдения, что в Братском водохранилище уже сформировались его нерестовые косяки, которые заходили для икрометания в р. Белую. Омуль переселен также в оз. Хубсугул и, по сведениям монгольских ихтиологов, там сформировалась жи­лая форма. Нерестится он в притоках, впадающих в это озеро.

Осетр из Байкала переселен в Ивано-Арахлейские озера. Из беспозвоночных была попытка переселить макрогектопуса в другие водоемы, например в Нурекское водохранилище. Достоверных результатов успешности этого мероприятия пока нет. Главрыбвод Министерства рыбного хозяйства СССР намеревается переселить в водоемы европейской части стра­ны бокоплава микруропуса.

Могут ли переселенные организмы нарушить экологическое равновесие?

• Вопросы переселения и аккли­матизации требуют очень осторожного подхода, особенно если касаются таких уникальных водоемов, как Байкал. Необдуманно, без знания экологии водоема, биологии пересе­ляемых организмов и возможной их конкуренции с аборигена­ми (жилыми формами организмов данного водоема) можно серьезно нарушить существующее в нем экологическое равно­весие и нанести ущерб традиционному местному промыслу.

Вместе с тем переселение, например, севанской форели (гигаркуни) в оз. Иссык-Куль облагородило видовой состав промысловых рыб, а форель в этом озере растет быстрее, чем в Севане, и вес ее увеличивается в 2—3 раза. Переселе­ние травоядных рыб—белого амура и пестрого толстолоби­ка—в водоемы и особенно каналы Средней Азии (в том числе в самый большой по протяженности Каракумский канал) избавило ирригаторов от очень трудоемкой работы по очистке канала от зарастания водной растительностью.

Переселенный в Каспий червь нереис за полвека занял больше половины площади этого водоема и обогатил кормо­вую базу каспийских осетров и других рыб. В каждом отдельном случае решению о переселении организмов в новый водоем должно предшествовать тщательное исследование возможных последствий, иначе доброе намерение может превратиться в биологическое загрязнение. Иногда это быва­ет непреднамеренно, как это случилось, например, с водным растением злодеей канадской. Случайно попав в водоемы Старого Света, она к настоящему времени заняла все доступ­ные ей биотопы. По наблюдениям гидробиологов, злодея уже появилась в заливах Байкала, например в Посольском соре, и приносит вред рыбному хозяйству. Дрейсена после постройки каналов, соединяющих бассейны рек европейской части, впадающих как в южные, так и в северные моря, распростра­нилась по всем водоемам и в настоящее время служит серьезной помехой для водозаборов.

Сколько видов рыб переселено в Байкал?

• Амурский сазан (Cyprinus carpio haematopterus Temm. et Schled), амурский сом (Parasilurus asotus L.), восточный лещ (Abramis brama orientalis Berg.) завезены в Байкал. Но эти рыбы пока встречаются редко. В бассейне Байкала отмечены баунтовская ряпушка (Coregonus sardinelis Berg.), пелядь (Coregonus peled GmeL), ладожский рипус (Coregonus albula L.), а в оз. Гусином появился ротан (Perccottus glehni Dyb.).

Какие самые крупные и самые маленькие рыбы живут в Байкале в настоящее время?

• Осетр байкальский (Acipenser baery stenorhynchus natio baicalensis Nik.), его длина достигает 1,5—1,8 м, а вес—100—130 кг и более. Второй по величине и весу рыбой является таймень (Hucho taimen Pall.)—его длина до 1 м и вес до 40—50 кг. Самая маленькая рыба Байкала— широколобка Гурвича (Procottus gurwici Taliev.). Взрослые особи этой рыбы имеют вес всего 2—3 г. Гольяны (Phoxinus phoxinus L.), или, как их называют местные жители, моль-ка,—одна из многочисленных рыб заливов Байкала, но из-за ничтожно малого размера она не является промысловой.

Какие самые плодовитые рыбы в Байкале?

• Налим и осетры. Самка налима весом около 4 кг откладывает до 2,3 млн икринок. Количе­ство откладываемой икры осетрами с возрастом самок увели­чивается, достигая 350—400 тыс. штук.

Какая самая многочисленная рыба в Байкале?

• Большая и малая голомянки. Их общая численность и биомасса в 2 раза больше, чем всех остальных рыб, живущих в озере, и составляет около 150 тыс. т. Биомасса всех других рыб в Байкале— 74 тыс. т. Если считать, что эти рыбы во взрослом состо­янии в среднем имеют вес около 30 г, то в Байкале живет 5 млрд этих рыб (средний вес голомянки—12—15 г, а боль­шой голомянки—около 50 г). Но так как биомассы обоих видов примерно равны, а весовые показатели различаются более чем в 3 раза, то, следовательно, относительная числен­ность малой голомянки примерно в 3 раза больше.

Почему одни и те же рыбы в разные годы откладывают разное количество икры?

• Количество вызревающей и от­кладываемой рыбами икры зависит от условий нагула и обилия или недостатка корма. При обилии корма и благопри­ятных условиях нагула откладываемой икры больше. В неблагоприятные годы, когда ощущается нехватка питатель­ных веществ для формирования и вызревания икры, рыбы могут вообще не пойти на нерест, а в отдельных случаях в особо неблагоприятных условиях уже сформированная икра рассасывается полностью или частично. У разных видов рыб количество икры зависит от их биологических особенностей. Омуль откладывает до 30 тыс. икринок и больше о ней не заботится. А бычковые рыбы, например, обладают очень важной особенностью—откладывая сравнительно небольшое количество икры, они охраняют ее до выведения мальков. Охраняют кладки икры самцы. Это, вероятно, и позволяет им выживать при обилии хищных гаммарид в Байкале, которые довольно быстро уничтожают икру, если она не охраняется. Кроме охраны икры самцы движением плавников создают приток свежей воды к кладкам и тем самым обеспечивают постоянный приток кислорода.

От каких экологических факторов зависит численность рыб?

• От температуры воды в период нагула, условий нереста, выживаемости икры, характера дна и обеспеченности воды кислородом в период эмбрионального развития икры, условий освещенности, химического состава и солености воды, наличия кормовых организмов в период перехода личинок на самостоятельное питание, загрязнения воды рек и мест нагула, а также от интенсивности лова взрослых рыб и соблюдения правил рыболовства.

Почему у рыб невозможен «демографический взрыв»?

• Самка омуля выметывает до 30 тыс. икринок. Если бы все родившиеся рыбы выживали, то уже через 4—5 поколений Байкал был бы заполнен омулем полностью, и рыбы было бы больше, чем воды. Примерно то же самое произошло бы, если бы все рожден­ные голомянкой личинки выживали до взрослой рыбы.

Но этого не происходит, потому что из 10 тыс. икринок омуля до взрослой рыбы доживает всего 5—7 штук. Уже на нерестилищах гибнет даже в нормальных условиях более половины отложенной икры. А там, где нерестилища загряз­нены, гибель составляет 90—95% и более. Такая же картина в океане. Треска, например, выметывает до 5 млн икринок. Если бы все они выживали, то уже через 6 лет весь бассейн Атлантики был бы сплошь заполнен треской. Но этого не случается, так как из огромного количества икринок до взрослой рыбы выживают всего лишь единицы или в лучшем случае десятки рыб.

Есть ли на Байкале водные пустыни?

• В районе максимальных глубин Байкала, в средней котловине, где наиболее интенсивное перемешивание, вода всегда холодная и прозрачная. Здесь рыбы мало. Разве только случайные косяки, занесенные течением от штормовых ветров, кратковременно могут ока­заться в этом районе.

Есть ли хрящевые рыбы в Байкале?

• Рыбы с преимущественно хря­щевым скелетом в Байкале представлены одним видом—­осетр сибирский. Однако по классификации они относятся к костистым рыбам, а не хрящевым. Осетровые относятся к подотряду (по другой системе—к отряду) хрящевых ганоидов — хрящекостные рыбы.

Есть ли в Байкале растительноядные рыбы?

• Растительноядных рыб в Байка­ле, таких, для которых растительный корм является основ­ным (как, например, толстолобик, белый амур из семейства карповых и др.), нет. Некоторые виды прибрежных донных бычков-широколобок в незначительном количестве поедают водоросль улотрикс, возможно, также тетраспору. Водорос­левые обрастания в летнее время поедает сорога. Но специ­альных исследований по этому вопросу пока не проведено. Упомянутые сведения о поедании бычками-широколобками водорослей получены по визуальным наблюдениям. Но воз­можно, эти рыбы собирали животных, разместившихся на этих водорослях, и попутно заглатывали и сами водоросли?

Есть ли красная рыба в Байкале?

• Красной рыбой на Руси считали осетровых рыб (осетр, стерлядь, белуга и др.). Цвет их мышечной ткани («мяса») не красный, а бледно-розоватый. Красной ее называют за вкусовые, деликатесные качества. Красный цвет мяса у лососевых рыб, большинство из которых—морские обитатели. В пресных водах они лишь размножаются и проводят первый период жизни. В Байкале есть представители красной по деликатесным качествам ры­бы—осетр и красной по цвету мяса—даватчан. Встречаются они чаще в придельтовых участках мелководий. В самом Байкале даватчан (Salvelinus alpinus var erythrinus Georgy) встречается редко, главным образом в северном Байкале, преимущественно в районе губы Фролиха, и на прибрежных участках от р. Томпа до В. Ангары. В оз. Фролиха, из которого вытекает одноименная речка, впадающая в Байкал, живет и размножается популяция даватчана. Вероятно, в Байкал рыба попадает из этого озера, которое является основным местом ее обитания.

Есть ли представители тресковых рыб в Байкале?

• К тресковым относится налим, обитающий в сорах и в реках—притоках озера, а также и в самом озере.

Существуют ли миграции рыб в Байкале?

• Северобайкальская  популяция омуля для нагула мигрирует в Малое Море, иногда доходит до Култука—Слюдянки. В эти же районы приходит для нагула часть популяции селенгинского омуля. В основном же он нагуливает на Селенгинском мелководье и в открытой части Байкала после прогрева воды. Нерестовые миграции происходят в реках, где омуль откладывает икру,—Селенге, В. Ангаре, Кичере, Б. и М. Чивыркуе, Баргузине, Большой, Култучной, Абрамихе и др.

Какими факторами ограничиваются миграции рыб в Байкале?

• Приемлемыми для них диапазо­нами температуры воды, наличием пищи. Некоторые виды рыб (бычки-подкаменщики, песчаная широколобка, большего­ловая широколобка и др.) приспособлены исключительно к жизни на дне, и миграции их очень незначительны, и то только у дна. Другие, например голомянки, очень чувстви­тельны к изменению температуры воды и поэтому совершают вертикальные миграции в толще воды. Омуль в весеннее время мигрирует вдоль мелководий, где немногим раньше развивается кормовой планктон, а по мере прогревания воды в открытом Байкале и появления там нужного ему корма начинает миграции по всей акватории. Миграции организмов вызываются также антропогенными воздействиями. Почти все организмы избегают мест с загрязненной водой. Однако когда концентрация вредных веществ сильно снижается при разбавлении промстоков чистой байкальской водой (1:10000), некоторые организмы мигрируют к этим стокам.

Что такое пелагические рыбы?

• Рыбы, которые обитают в верхних слоях открытой части Байкала. Некоторые из них— например, бычки желтокрылки и длиннокрылки—проводят вдали от берегов значительную часть своей жизни и прибли­жаются к берегу только для откладывания икры. Омуль также относится к пелагическим рыбам, но в открытой части Байкала живет, когда прогреется вода и появится достаточ­ное количество кормовых планктонных организмов. К соб­ственно пелагическим рыбам, а точнее, батипелагическим, которые даже воспроизводством не связаны с субстратом, можно отнести голомянок. Они живут в более глубоководных слоях и у дна, а у берега практически никогда не находятся, кроме случаев, когда после рождения личинок мертвые самки ветровыми течениями и волнами выбрасываются на берег.

Какие из пелагических рыб в Байкале имеют промысловое значение?

Омуль и бычки желтокрылка и длиннокрылка.

Могут ли байкальские рыбы изменять свою окраску?

• Омуль, хариус, сиг меняют свою окраску в зависимости от цвета субстрата. Над песчаным дном они становятся светлыми; над темными камнями—более темными, под цвет камней; в искусственных условиях, на голубом фоне дна аквариума,—серо-голубоватыми. Причем свою окраску изменяют только зрячие рыбы. Ослепленные рыбы или с глазами, закрытыми непрозрачной пленкой, бывают темноокрашенными, почти черными.

Есть ли у глубоководных рыб глаза?

• У всех глубоководных рыб Бай­кала есть глаза, но у части глубоководных беспозвоночных они лишены зрительного пигмента. У некоторых морских животных, обитающих на глубине до 1800 м, т. е. почти такой же, как и в Байкале, очень большие глаза и острое зрение. У рыб, живущих на глубине более 1800 м, глаза чаще всего маленькие или совсем отсутствуют.

Издают ли рыбы звуки и каким образом?

• Большинство видов рыб издают различные звуки. Среди них выделяют кваканье, хрюканье, покашливание, треск, свист, писк, барабанную дробь и др.

О значении звуков, издаваемых рыбами, известно пока очень мало. У большинства рыб нет голосовых связок. Чаще всего звуки производятся вибрацией плавательного пузыря или трением друг о друга отдельных частей скелета. Некото­рые виды хлопают плавниками или Щелкают зубами. Барабан­ные раскаты морской рыбы-барабанщика служат, по-видимому, для отпугивания врагов. Рыба-жаба издает в брачный период звук боцманской дудки. Другие звуки пред­назначаются, вероятно, для связи особей в косяке, при приближении опасности и т. п. Однако есть и немые, не издающие звуков рыбы. Из морских — это камбала-молчунья.

Хороший ли у рыб слух?

• Вероятно, достаточно хороший, так как звук в воде распространяется почти в 5 раз быстрее, чем в воздухе, и реакция на него должна быть быстрой. Однако широких исследований пока не проведено. В Годо-лульской лаборатории Национального управления морского рыбного хозяйства на Гавайских островах проведены исследо­вания слуха у тунцов. Они показали, что тунцы видят и слышат хуже человека (не воспринимают звуков по частоте выше 2 кГц, тогда как человек слышит звуки частотой до 15 кГц и даже более высокие). Красочность звука в воде также гораздо беднее, чем в воздухе, об этом говорят и аквалангисты. На Байкале предполагается провести исследо­вание слуха у рыб после постройки специального аквариума.

Есть ли у рыб обоняние?

• Как установлено, лосось в сложной речной системе находит место своего рождения по запахам донных отложений. Острым обонянием обладает угорь, который возвращается к месту своего рождения для продолжения потомства за десятки тысяч километров от мест нагула. Некоторые рыбы, особенно глубоководные, способны по запаху обнаруживать своих жертв. Эксперименты в аква­риумах на Байкале позволили обнаружить способность разли­чать запах у донных прибрежных бычков. В проточном аквариуме емкостью 7—8 м воды, где находились бычки-широколобки, пускали небольшого хариуса (100—150 г), ко­торый не мог проглотить живших в аквариуме бычков. Однако бычки, как тольку пущен был хариус в воду аквари­ума, мгновенно прятались в укромные места, откуда извлечь их было нелегко. Даже запуск нерпы (весом 15—20 кг), которая употребляет их в пищу, приводил их в меньший «ужас», чем присутствие маленького хариуса. Сам же хариус и омуль отрицательно реагируют даже на очищенные и разбавленные в 10 тыс. раз и более промстоки Байкальского целлюлозно-бумажного комбината.

Имеется ли у рыб шестой орган чувств?

• У рыб, постоянно живущих в воде, земноводных, а также у личинок земноводных есть так называемые органы боковой линии—органы ощущения, рас­положенные вдоль всего тела. Они состоят из чувствитель­ных клеток с выходящими волосообразными отростками. Эти органы улавливают малейшие колебания воды, вызванные каким-либо движущимся поблизости организмом или предме­том. Некоторые рыбы способны обнаруживать движущееся тело на расстоянии более 15 м. Хотя подобных органов у других животных и нет, но их, вероятно, следует считать специфическими слухоосязающими органами водных позво­ночных животных, так как они воспринимают колебательные движения среды, в которой живут (как слуховой орган), и ее механическое давление (как осязательный орган).

Чем отличаются глубоководные рыбы (животные) от рыб, живущих вблизи поверхности?

• Глубоководные рыбы часто лишены плавательного пузыря, или он очень мал. Их плавучесть обеспечивается в основном за счет жира, как у голомянок. У многих из них большой рот, и они просто захватывают и процеживают большой объем воды. Постоян­но живущие на большой глубине животные, как уже было сказано, часто лишены органов зрения, вернее, зрительного пигмента и поэтому не могут видеть, зато у них есть органы, приспособленные для ориентирования и поисков пищи. Посто­янно живущие на большой глубине организмы чаще всего бесцветны или грязновато-серого цвета. Живущие вблизи от поверхности рыбы почти все имеют плавательный пузырь, зрячие глаза, их тело окрашено в разные цвета.

В каком диапазоне рН могут жить рыбы?

• Рыбы живут или встречаются в водах, -величина рН которых от 5 до 9. Однако изменение кислотности может повысить токсичность некоторых распро­страненных загрязнителей и вызвать гибель животных. Вме­сте с тем некоторые виды морских рыб приспосабливаются к водной среде с кислотностью рН 3,7. Исследований по реакции байкальских рыб на кислотность среды пока не проводилось—рН воды Байкала колеблется незначительно, в основном от 7 до 8,5, т. е. в нейтральной и слабощелочной области. Вероятно, и байкальские рыбы приспособлены к такой стабильной концентрации водородных ионов.

Как влияет на популяции рыб освещенность?

• Суточный (длина дня) и годовой ход освещенности влияет на суточный цикл поведения рыб, на половое созревание, на метаболизм и т. п. Проникающий сверху свет позволяет рыбам ориентироваться, отыскивать пищу и избегать хищников. Свет необходим для роста кормовых водных растений.

Как влияет на популяции рыб температура?

• Перепады температуры, а осо­бенно резкие, могут оказаться губительными как для взрос­лых рыб, так и для молоди. Температура воды влияет на скорость обменных процессов и энергию поведения, скорость роста, созревания, миграции и нерест рыб, формирование нерестовых косяков и др.

Как реагируют рыбы на сезонные изменения температуры?

• В  прибрежных мелководных районах, заливах и сорах вода прогревается раньше, чем в открытом Байкале. Здесь раньше начинается развитие кормового планктона, и пелагические рыбы весной подходят к берегам. Бычки откладывают икру в прибрежных участках с каменистым дном. Хариус устремляется на нерест в реки, а озернонерестующий откладывает икру на каменистых грун­тах. В это же время нерестится и соровая рыба. После прогрева воды в открытом Байкале рыбы мигрируют по всей акватории, следуя за скоплениями • кормовых организмов. Осенью, после нагула, когда температура в озере и в нерестовых реках примерно выравнивается, омуль идет на нерест.

Как влияет на поведение рыб штормовой ветер?

• Летом на Байкале при северо­западных ветрах теплые поверхностные воды сгоняются вместе с кормовым планктоном от западных к восточным берегам. За этими водами мигрируют и промысловые косяки рыб. На место теплой воды с глубин поднимается холодная, прозрачная вода темно-синего цвета. Эта вода бедна как кормовыми организмами, так и рыбами. Рыбаки знают, что в холодной воде ставить сети на омуля не следует. А вот там, где желтовато-зеленая теплая вода, там рыба есть, можно ставить сети. Но хариуса лучше ловить в холодной воде, поэтому его ловят обычно колотовкой с трехстенной сетью на участках прибрежья с каменистым дном.

Как определяют возраст рыб?

• По чешуе, на которой отклады­ваются кольца, подобные годичным кольцам деревьев. По количеству таких колец определяют возраст рыб, а по их ширине—интенсивность роста за сезон. Возраст бесчешуйных рыб (бычков, голомянок и др.) определяют по отоли­там—шарообразным известковым камешкам во внутреннем ухе. В отолитах также из года в год откладываются последо­вательные напластования. На поперечном срезе они видны, как и кольца на чешуе. Подсчитывая их количество, устанав­ливают возраст рыб.

Как рыбы находят свою нерестовую реку?

• Этот вопрос уже давно занимает умы ученых. Однако однозначного ответа пока не получено. Еще более загадочно, каким образом, нагуливая в океане, лососевые рыбы безошибочно находят ту самую реку, где они появились на свет. Эксперименты, проведенные с лосося­ми, позволили установить, как упомянуто выше, что рыбы находят свой приток по специфическому запаху донных осадков. А как, путешествуя по просторам океана, эти рыбы  находят свою реку—пока неизвестно. Возможно, что рыбы при многокилометровых пространственных миграциях исполь­зуют гидрологические и гидродинамические особенности водоемов: как, например, угри, уходя на нерест в Саргассово море, используют экваториальные течения. После нереста их личинки с течением Гольфстрим возвращаются снова к местам нагула в реки Европы. Но возможно, что здесь играют роль какие-то чувствительные обонятельные органы и органы навигационные, а может быть, эти органы в совокуп­ности позволяют рыбам найти устье нерестовых рек, а в реке они ориентируются уже по знакомым запахам. Исследовате­лям еще предстоит немало потрудиться над решением этой задачи.

Живут ли в Байкале угри

• В Байкале угри не живут. Место обитания угрей—побережье Атлантического океана и впада­ющие в него реки. Хотя угри, вероятно, могли бы жить в Байкале. Опыты по искусственному размножению угрей проводятся в Белоруссии, и получены хорошие результаты.

Омуль — деликатесная рыба Байкала

Откуда появился омуль в Байкале?

• Некоторые ученые (Г. Ю. Вере­щагин, М. М. Кожов и др.) считают, что омуль пришел в Байкал из приустьевых участков рек, впадающих в Ледови­тый океан, в частности по Енисею и Ангаре. Другие (Л. С. Берг, П. Л. Пирожников, П. А. Дерягин, В. В. Пок­ровский) считают, что предковыми формами всех сиговых рыб являются пелагические сиговые континентальных водо­емов Сибири.

Предполагают, что омуль попал в Байкал сравнительно недавно, вероятно, в ледниковый или послеледниковый пе­риод. Он хорошо освоил новую для себя экологическую нишу, смог откладывать икру, нагуливать, развиваться и стал байкальским. В Байкале он претерпел значительные измене­ния, биологические особенности подвида и может считаться эндемичной рыбой.

Какие популяции омуля обитают в Байкале?

• В Байкале живут четыре попу­ляции омуля: селенгинская, чивыркуйская, северобайкальская и посольская. Некоторые ученые выделяют еще баргузинскую. Но в настоящее время она практически прекратила свое существование, так как Баргузин настолько загрязнен зато­нувшей древесиной и продуктами выщелачивания, что восста­новление его, вероятно, будет длиться очень долго, если вообще произойдет. В пору же своего нормального существо­вания и воспроизводства баргузинская популяция давала до 10—15 тыс. ц рыбы. Посольская популяция омуля искус­ственно воспроизводится из икры, инкубируемой в специаль­ных аппаратах. Поэтому естественных популяций в Байкале в настоящее время только три, и все они находятся в угнетен­ном состоянии.

Какая из популяций омуля наиболее многочисленна?

• Селенгинская. Она нерестится главным образом в Селенге (отсюда и ее название) и в ряде притоков озера. Обитает в южной котловине Байкала и в южной части средней котловины. Молодь нагуливает на Селенгинском мелководье, здесь же осенью формируются нерестовые косяки. На нерест в реки омуль идет с конца августа—начала сентября (при температуре воды в реке 8—13°) до конца ноября. По численности нерестовое стадо достигает от 1,5—2 до 6—8 млн особей, общий фонд откла­дываемой икры—до 25—30 млрд икринок.

Сколько омуля в Байкале?

Биомасса всех возрастных групп омуля около 25—30 тыс. т.

На каких глубинах встречается омуль?

• До 300—350 м, а иногда и глуб­же. На таких глубинах довольно много времени проводит омуль посольской и чивыркуйской популяций, омуль других популяций встречается на меньших глубинах.

Каковы самые крупные величины и вес омуля?

• Самый крупный из встреченных экземпляров селенгинской популяции имел вес до 5 кг и длину около 50 см. Рыбаки говорят, что в старину ловили рыб и покрупнее. Однако добыть более крупный экземпляр даже для музея не удалось.

Когда созревает омуль и впервые идет на нерест?

• Рыбы селенгинской, баргузин-ской и чивыркуйской популяций начинают созревать на 5—6-м, северобайкальской—на 4— 5-м, посольской—на 7—8-м году жизни. В этом же возрасте большинство рыб впервые идет на нерест. Самое позднее созревание у рыб посольской популяции—14 лет, у селенгинской—10, у севе­робайкальской—8 лет. Нерестится омуль до 14—15 лет. На нерестилищах попадаются особи и старше, но уже без икры—утрачивая способность к размножению, они сохраня­ют инстинкт нерестовых миграций,

Каковы величина и вес впервые нерестующего омуля?

• У каждой популяции разные. У селенгинской на нерест впервые идут рыбы, размер которых 32,9—34,9 см и вес 355—390 г; у чивыркуйской—33 см, вес 392 г; у северобайкальской: самки—28,0 см, вес 284 г, сам­цы—27,7см, вес 263 г; у посольской—оба пола 34,3— 34,9 см, но самки весят 562 г, а самцы—472 г.

Сколько раз за жизнь омуль нерестится?

• Долгоживущие особи нерестятся, вероятно, до 5--6 раз за свою жизнь и откладывают до 200 тыс. икринок.

Сколько омуля нерестится на естественных нерестилищах?

• В разные годы численность не­рестовых популяций различна. От 7,5 до 12 млн особей омуля, в том числе: от 5,5 до 8 млн—в Селенге, от 1,8 до 3 млн—в Ангаре и Кичере, до 1—1,2 млн—в остальных нерестовых речках, притоках озера.

Какое самое большое количество икры откладывает омуль?

• Молодые, впервые нерестующие особи, обычно откладывают от 5—6 до 12—15 тыс. икринок. С возрастом количество откладываемой икры возрастает, достигая 30 тыс. штук и более. Исследования двух последних десятилетий показывают, что плодовитость омуля в среднем уменьшилась в 1,5—2 раза. Максимальная численность отло­женной икры не превышает 20 тыс. штук, а впервые нересту­ющие самки откладывают до 7—8 тыс. икринок.

Какое приблизительное количество икры откладывается на нерестилищах?

• От года к году оно неодинаково. Самое большое количество икры откладывает селенгинская популяция—от 7 до 30 млрд икринок; северобайкальская—от 2,5 до 13 млрд; посольская—1—1,5 млрд; чивыркуйская— также до 1—1,5 млрд икринок.

Какова продолжительность жизни омуля?

Исследователям     попадались 24—25-летние экземпляры.

Какова продолжительность периода развития икры от оплодотворения до выклева личинок?

• В чистой воде—от 200 до 220 дней. Колебания в продолжительности инкубации икры зависят от температуры и газового режима воды на нерести­лищах.

В каких условиях происходит развитие икры омуля?

• На естественных нерестилищах при температуре от 0,1—0,2 до 1—2° С и высоком насыщении воды кислородом. Оптимальная температура для нормального развития икры 0,5—1,5° С, поэтому омуль предпочитает откладывать икру на песчано-галечном дне, где чистая, прозрачная вода и постоянное течение, обеспечивающее необходимый приток кислорода.

Каков вес личинок омуля, родившегося из икры?

• Вес личинок омуля, родившего­ся из икры в естественных условиях, от 4 до 15 мг. Вес личинок, выведенных из икринок в искусственных условиях, укладывается в те же пределы, так как исходные условия в обоих случаях—размер икринок и количество питательных веществ в них—одинаковы.

Сколько возвращается в Байкал молоди омуля?

• До 20—30% от числа появившихся на свет личинок.

Какова выживаемость омуля при искусственном разведении?

• Из 100 личинок омуля, получен­ных Посольским рыборазводным заводом при искусственной инкубации, до половой зрелости выживает лишь одна рыба. В естественных условиях из 10 тыс. икринок, отложенных на незагрязненных нерестилищах и развивающихся в оптималь­ных условиях, развивается и выживает 5—7 рыб.

Какова выживаемость омуля в Байкале?

• По многолетним исследованиям установлено, что выживаемость икры до выхода личинок составляет от 5 до 10%, а выживаемость промысловых рыб от числа родившихся и выпущенных личинок не превышает 1%, это и подтверждается промысловым возвратом—0,05— 0,075%.

Какие изменения происходят с омулем?

• В последние десятилетия рыба стала медленнее расти, уменьшились ее упитанность, плодовитость, замедлилось половое созревание

Где зимует омуль в Байкале?

• Обычно на прибрежных уча­стках Малого Моря, Селенгинском, В. Ангарском мелководь­ях, в Чивыркуйском и Баргузинском заливах на глубине от 50 до 300 м. Омуль посольской популяции зимует на Приселенгинском мелководье на глубине от 200 до 300—350 м.

Чем питается взрослый омуль в нагульный период?

• В разном возрасте у омуля раз­ная пища. Молодь питается эпишурой, взрослые особи — макрогектопусом и молодью пелагических бычков и голомя­нок. Зимой омуль питается менее интенсивно, но теми же организмами, которые он поедает и в другие сезоны года, меняется лишь их соотношение в пищевом рационе. Омуль может питаться эпишурой, когда ее концентрация, по мнению А. Г. Егорова, достигает 35 тыс. рачков в 1 м3 воды. Однако мальки поглощают эпишуру при меньшей концентрации, чем требуется для взрослых рыб, охотясь за отдельными особями рачков.

Сколько вылавливают омуля в Байкале?

• На протяжении 50 лет (до конца 60-х годов) среднегодовой вылов составлял в среднем 39 тыс. ц. С 1969 по 1975 г. на промысловый лов омуля был введен запрет для восстановления воспроизводства популя­ций. Но он выполнялся не в полном объеме: был разрешен лов рыболовецкому колхозу «Победа», в течение всего срока запрета не прекращался браконьерский лов. В период с 1978 по 1982 г. отлов проводился для выявления численности омуля и разработки методов рационального ведения рыбного хозяйства. Официальные уловы составляли 10—12 тыс. ц. Поскольку общая биомасса омуля за годы запрета не достиг­ла среднемноголетних значений, промысловый вылов в бли­жайшие годы не должен превышать 12—15 тыс. ц.

Какую долю в уловах составляет омуль, искусственно выведенный на рыборазводных заводах?

• За последние 3—4 десятилетия среднегодовой вылов искусственно инкубированного омуля (в основном посольской популяции) составлял 5—6 тыс. ц, или около '/б—'/7 от общего вылова этой рыбы в Байкале.

Каких рыб кроме омуля,   искусственно разводят на Байкале?

• На рыборазводных заводах кро­ме омулевой инкубируют также икру осетра, сига, хариуса.

В каких странах разводят байкальских рыб?

• Омуля разводят в Японии, Чехо­словакии, Англии. В Японии с 1964 г. разводят также осетра, и получена уже икра от выросших там в искусственных водоемах осетровых рыб.

Почему в Байкале стало меньше омуля?

• Причина—усилившееся влияние хозяйственной деятельности как на само озеро, так и на его притоки и водосборный бассейн в целом, нерациональный рыбный промысел, а также ухудшение гидрометеорологиче­ской обстановки в бассейне Байкала.

Можно ли возродить былую славу байкальского омуля?

• Можно, если выполнить все предложения, высказанные учеными, в частности: прекратить загрязнение нерестовых рек и озера; расчистить и не допу­скать загрязнения нерестилищ; прекратить формирование плотов древесины в реках и их сплав по Байкалу, заменив на сухогрузную (в баржах или лесовозах) транспортировку;

построить новые рыборазводные заводы на нерестовых ре­ках, расширить и модернизировать существующие (Большереченский, Чивыркуйский, Баргузинский и Селенгинский); организовать подращивание мальков омуля до жизнестойких стадий; поддерживать оптимальный гидрологический режим в озере и в притоках, прекратив излишнюю рубку лесов в водосборном бассейне; держать уровень воды в озере на оптимальной отметке, не допуская превышения пределов естественных среднемноголетних колебаний; строго соблю­дать правила рыболовства; вести рациональное использование сельскохозяйственных угодий, не допуская эрозии почв и др.

Какие из переселенных в Байкал рыб представляют опасность для омуля?

• Большую опасность для омуля может представить вселение в Байкал пеляди (Coregonus peled Gmel). Эта рыба достигает половой зрелости, имея меньшие размеры, чем омуль; она созревает раньше омуля и по корму планктофаг — значит, конкурент омуля. Если эта рыба приживется в Байкале, она постепенно вытеснит омуля, так как при промысловом вылове пеляди будут вылавливать неполо­возрелого омуля. Многое еще неясно в биологии этой рыбы.

Как перерабатывают омуля на Байкале?

• Тепловой обработкой на рож­нах, запеканием в горячей золе (в фольге, обмазанного глиной или завернутого во влажную бумагу). Кроме того, омуля вялят, солят разными способами (поротым, культурным и любительским посолом), коптят (горячее и холодное копчение) и др. Кроме соленого, копченого, жареного, печеного и вареного омуля, а также консервированного многие местные жители любят блюда из свежемороженого омуля — расколотку, строганину. Хотя эти способы распространены широко, медицина не рекомендует ими пользоваться, так как существует опасность заражения кишечными паразитами. Кстати, для приготовления строганины используется не толь­ко замороженная рыба, но также и мясо оленей, лосей, нерпы и особенно печень этих животных.

В каком виде омуль больше всего ценится?

• В Сибири больше всего ценится соленый омуль, поротый и непоротый культурного посола. Настоящие любители и знатоки считают, что поротый соле­ный омуль «с душком» — своеобразным пикантным запахом и очень нежным по консистенции мясом — предпочтительнее всех других видов приготовления.

Для непривычного человека такой омуль кажется несколь­ко протухшим (однако это только кажется, такова специфика запаха деликатесной рыбы. Не всем же нравится, например, сыр «Рокфор», однако любители не променяют его ни на какой другой).

Высоко ценится свежемороженый омуль, приготовленный в виде расколотки и строганины. В летнее время предпочита­ют омуль на рожне.

Что такое расколотка?

• Сильно замороженную рыбу отбивают твердым предметом для того, чтобы снять с нее шкуру. После поколачивания шкура легко снимается, а рыба в сыром виде заправляется специями и луково-уксусной приправой. Употребляется как закуска.

Что такое строганина?

• Любимое блюдо сибирских ры­баков и охотников зимой. Для его приготовления использует­ся сильно замороженная рыба, которая строгается ножом тонкими пластинками, как стружка (отсюда—строганина). Употребляется в сыром виде со специями, луком и уксусом.

386

Надеюсь вам будет приятно почитать плод моих стараний)))

387

Бесподобно, аплодирую стоя ! Предстоит бессоная ночь по анализированию !
Про Байкал, реально интересно.

388

Уважаемая коллега!Для вас могу выложить ещё немного трудов про Байкал!Вы только скажите! :writing:

389

Двумя руками ЗА ! Только.....коллега, если можно, опишите всю живность Байкала.

390

Без проблем как говорицца.....Сегодня и продолжу.


Вы здесь » = REFUSE= » ФлудераризМ » Спейшл фор ботаники!