Почему воды не смешиваются Тихого и Атлантического океанов, когда встречаются?

На первый взгляд кажется, что вода в океане — это просто вода. Однако на стыке Тихого и Атлантического океанов наблюдается удивительный феномен: воды этих океанов как бы не желают смешиваться.

Обнаружение феномена несмешивания вод

Впервые это явление заметил французский исследователь Жак-Ив Кусто в 1962 году, изучая воды Гибралтарского пролива. Там соприкасаются воды Средиземного моря и Атлантического океана. Ученый отметил разницу не только в цвете, но и температуре воды с двух сторон этой границы.

Позже океанологи обнаружили подобные «разделительные линии» в других местах, в частности:

на стыке Тихого и Атлантического океанов у побережья Южной Америки;
на границе Балтийского и Северного морей в Дании;
в месте слияния рек Рио-Негро и Амазонка в Бразилии;
на встрече речных потоков Катуни и Бии в России;
в Германии, где сходятся реки Дунай, Инн и Иль.

На всех этих участках можно наблюдать любопытную картину: воды как бы «не желают» перемешиваться, образуя четкую границу между двумя потоками. Цвет и даже консистенция воды по разные стороны этой границы заметно отличаются.

«С одной стороны темно-синие воды Атлантики, с другой — зеленоватые воды Тихого океана. Волны словно врезаются в невидимую преграду, которую не могут преодолеть».

Похожий эффект наблюдается и на реках, где воды разного цвета как бы «текут параллельно», не смешиваясь на протяжении многих километров.

Вероятные причины разделения вод

Причина этого феномена кроется в различии физико-химических свойств соприкасающихся водных масс. Ученые выделяют три основных фактора, из-за которых происходит разделение при слиянии океанов и рек:

Разница в плотности и химическом составе
Влияние инерции течений и силы Кориолиса
Разное поверхностное натяжение вод

Рассмотрим их подробнее.

1. Разница в плотности и химическом составе. Вода в каждом океане имеет уникальный набор характеристик, таких как минерализация, соленость, температура и плотность. Эти показатели могут существенно отличаться у соседних водоемов.

Характеристика	Тихий океан	Атлантический океан
Соленость, ‰	34,5	37
Плотность, г/см³	1,0275	1,0278

Из-за бóльшей плотности воды Атлантики должны были бы «лечь» внизу, однако на практике граница остается четкой и вертикальной.

Кроме того, по обе стороны границы действуют разнонаправленные океанические течения. Их инерция в сочетании с вращением Земли (сила Кориолиса) препятствует смешиванию.

Таким образом, несмотря на небольшую разницу плотностей, воды океанов остаются разделенными.

Вероятные причины разделения вод

2. Влияние инерции течений и силы Кориолиса. Как уже говорилось, по обе стороны границы действуют разнонаправленные океанические течения. Их инерция в сочетании с вращением Земли (проявление силы Кориолиса) препятствует смешиванию вод двух океанов.

Этот эффект можно сравнить с попыткой смешать воду в двух аквариумах, движущихся в противоположных направлениях. Даже при относительно небольшой скорости их движения воды будут «отталкиваться» друг от друга, не давая перемешаться.

Медленное смешивание на глубине

Однако считать, что воды Тихого и Атлантического океанов полностью изолированы друг от друга, было бы неверно. На самом деле между ними происходит постепенное смешивание посредством особого глобального процесса — термохалинной циркуляции.

Суть этого процесса заключается в медленном движении океанических вод между широтами под влиянием разницы температур и солености. При этом воды «перетекают» с одного полушария в другое, а также из поверхностных слоев в глубинные и обратно. Так осуществляется их постепенное смешивание.

Влияние на морские экосистемы

Явление разделения вод Тихого и Атлантического океанов может оказывать существенное влияние на обитателей этих водоемов. Резкий перепад температуры, солености и других показателей на границе двух океанов создает своеобразный барьер для мигрирующих морских организмов.

Кроме того, в зоне разделения вод за счет разницы плотностей могут возникать локальные морские течения, вихри и восходящие потоки глубинных вод. Эти гидродинамические эффекты тоже влияют на обитателей пограничных экосистем обоих океанов.