Борьба моря с сушей

   Эта борьба началась давно, с того времени, когда океанские впадины впервые стали наполняться водой. Приливы, вторгаясь на сушу, размывали берега и уносили с отливом оторванные от берега минеральные частицы. Штормовые волны, неутомимый прибой и прибрежные течения усиливали разрушительную работу приливов. Не довольствуясь прямым нападением, океан засылал в тыл противника отряды дождевых облаков. Питаемые дождями ручейки, горные потоки и более спокойные равнинные реки разрушали; поверхность суши, перемалывали твердые скалы в гальку, песок и тончайшие частицы глины. Одновременно они растворяли все, что поддается растворению в породах, образующих сушу, и уже в жидком виде уносили свою добычу в океан. Разрушительная работа воды, начавшись многие сотни миллионов лет назад, продолжается и поныне.

   Во всех частях света океан ведет с сушей «локальные войны», причиняющие человечеству, как и все войны, немало вреда. Главное оружие океана в этих войнах - волна. А волна, в свою очередь, увлекает в атаку донные отложения - гравий, песок, эти природные абразивы, которые подтачивают береговые утесы еще сильнее, чем сама волна. Недаром обрывистые берега геологи так и называют абразионными. Работа волны разнообразна. В одном месте она размывает пляжи и разрушает берега, в другом - заносит песком каналы и морские порты, если они построены без учета движения наносов, перемещаемых волной и прибрежными течениями.

 Развалины древней церкви на берегу Англии, сфотографированные в 1904 и в 1914 гг. В 1919 г. от церкви не осталость и следа

  На северо-восточном берегу Англии, в районе Шерингема, со времени римского владычества море продвинулось на 4-5 км. В настоящее время система дамб ограждает берег, но это оказывается недостаточным. Море продолжает наступать. Разрушает море и берега Бретани и Нормандии на противоположной стороне Ламанша.

   В Северном море хорошо известен остров Гельголанд - вершина знаменитого «мокрого треугольника» (Куксгафен-Гельголанд-Вильгельмсгафен) в системе германской обороны в первую и вторую мировые войны. Остров может служить образцом разрушительной деятельности моря. Площадь его, измеренная в 1079 г., составляла 900 км². В настоящее время остров окружен скалистым мелководьем, которое образовалось при размыве его берегов, а площадь острова при 60-метровой высоте над уровнем моря меньше половины квадратного километра.

   Часто море в одном месте размывает берега, а в другом - их наращивает. Так был совершенно занесен бразильский порт Цеара.

   Иногда в одном и том же месте волны, в зависимости от своего характера, то размывают, то наращивают берег. Например, на французском берегу Сален де Жиро в Средиземном море, невдалеке от маяка Вье-Фар, длинные штормовые волны за зиму наращивают берег на 30 м, а в течение лета при хорошей погоде невысокие короткие волны размывают его на 35 м. В итоге море ежегодно отвоевывает у суши 5 м. С 1807 г. море отняло в этом районе от суши полосу шириной в 670 м.

   На Черном море был неудачно построен порт Очамчире. Вдоль кавказского берега Черного моря под действием волн почти непрерывно движется на юго-восток каменный поток гальки. Мимо каждой точки берега за год он переносит 30 тыс. мг материала. И вот при постройке порта этот поток гидротехники перегородили молом, после чего по одну сторону мола галька стала накапливаться, делая пляж все шире и шире, а по другую - море сначала уничтожило пляж, а затем принялось разрушать коренной берег. Пришлось строить защитные сооружения. Нечто похожее произошло и с Сочинским портом. На участке Туапсе - Адлер протяженностью 100 км для укрепления берега было построено 4 км волноломов, 45 волноотбойных ряжей и 350 бун. В течение нескольких лет многие из этих сооружений были деформированы, подмыты, а частью разрушены. Еще большая неудача постигла небольшие порты Швентое на Балтийском и Каспийск - на Каспийском море. Их стало заносить песком.

   Неудивительно поэтому, что ученые сейчас настойчиво работают над изучением прибрежного волнения, движения наносов и развития береговой черты с целью разработки теоретических основ для возведения морских гидротехнических сооружений. В этой области во многих странах было допущено немало «железобетонных ошибок», как выразился один из докладчиков на Международном симпозиуме гидротехников.

   После войны по предложению академика П. П. Ширшова, в то время министра морского флота, в Институте океанологии АН СССР был организован береговой отдел. В отделе под руководством В. П. Зенковича разработаны теоретические схемы перестройки профиля побережья и береговой линии во время волнения того или иного вида, дающие возможность составить представление о перемещении наносов в любой фазе шторма по волнограммам поверхностных волн. Работы советских океанологов в этой области были высоко оценены на Международном навигационном конгрессе в Балтиморе (США), а разработанный ими метод люминесцентного мечения материала наносов был рекомендован для всеобщего применения.

   Грозен прибой на берегу океана. В штормовую погоду волна иной раз, словно детские кубики, отбрасывает бетонные блоки портовых дамб весом в сотни и даже тысячи тонн. Однако волны и течения разрушают берега намного медленнее, чем дождевая вода и реки размывают поверхность суши. Подсчитано, что волны и течения ежегодно отрывают от берегов примерно 1,5 км³, тогда как реки выносят в море более 12 км³ твердого материала в год. Кроме того, реки ежегодно уносят в океан 3300 млн. т растворенных веществ (кремния, железа, алюминия, фосфора, кальция, магния, азота и пр.).

   Кальций и кремний извлекаются из морской воды мелкими растительными и животными организмами. Из этих веществ они строят свои скелеты, панцири и створки. Организмы отмирают, разлагаются, а скелеты их погружаются на дно океана.

   Осадки во многих глубоководных частях океана, удаленных от берега, состоят почти исключительно из твердых остатков пелагических (живущих в толще воды) организмов. За 1000 лет отлагается слой пелагических осадков толщиной в 5-7 мм. Осадки на материковой отмели образованы преимущественно терригенным материалом - минеральными частицами, оторванными водой от поверхности суши. Со дна материковой отмели они часто относятся течением на большие глубины.

   При такой скорости накопления осадков общее их количество на дне океана за 2 млрд. лет существования земной коры составило бы около 800-900 млн. км³. Эта огромная масса донных океанских отложений примерно в шесть раз превосходит объем суши, возвышающейся в наше время над уровнем моря. Если ученые правильно подсчитали количество материала, смытого с суши водой и затем осевшего на океанское дно, то на первый взгляд можно подумать, что от материков не должно остаться и следа. Однако материки существуют и, очевидно, дальше будут существовать. Нет ли в подсчетах ошибки? Может быть и есть, но, вероятно, не очень большая.

   Если распределить эту огромную массу осадков по всей площади глубоководных океанских бассейнов, она должна была бы образовать слой толщиной около 3 км. Казалось бы, что такой слой должен почти сравнять дно океанских бассейнов с сушей, вытеснить из них воду и затопить почти весь земной шар. Ни того, ни другого, как мы знаем, не случилось.

   Оказывается, уровень океана относительно суши регулируется, можно сказать, автоматически, благодаря тому, что под земной корой, как под ложем океана, так и под материками, находится пластичное подкоровое вещество. Погруженная в него земная кора может находиться в равновесии лишь при условии, что давление столба земной коры на подкоровое вещество в любом месте земного шара будет одинаково. Столб океанской воды весит меньше, чем столб такой же высоты, вырезанный в толще материка. Чтобы выровнять давление на подкоровое вещество того и другого столба, необходимо сделать кору под ложем океана плотнее и тяжелее, чем кора под основанием материков. Так природа и поступила. О том, как это произошло, можно строить любые догадки, но так или иначе в области океана твердая земная кора состоит преимущественно из тяжелого вещества типа базальта, удельный вес которого равен 3,0, в области же материков кора образована преимущественно белее легкими гранитными породами с удельным весом от 2,7 до 2,9. Пониженный удельный вес придает материкам плавучесть, благодаря чему они, подобно поплавкам, не тонут в подстилающем их подкоровом веществе.

   Итак, несмотря на огромное количество осадков, заполнявших океанские бассейны, океан не затопил всю поверхность земного шара. Как это могло случиться?