В 1870 году русский академик Александр Федорович Миддендорф, изучая температуру поверхностных вод Баренцева моря, обнаружил, что сюда мощным потоком проникает одна из ветвей теплого атлантического течения Гольфстрим. Миддендорф предложил называть эту ветвь Нордкапской, так как воды ее ближе всего подходят к самой северной оконечности Европы — мысу Норд-Кап.
Это открытие было своего рода началом океанографических исследований Баренцева моря. Но в то время русские ученые не обладали достаточными средствами и необходимой техникой, чтобы вести систематические наблюдения. До самого конца XIX века исследования морей Ледовитого океана носили случайный и, можно сказать, поверхностный характер, так как ученые ничего не знали о том, что происходит на глубинах и у дна моря.
Незнание порождало легенды. Некоторые ученые полагали, что воды северных морей безжизненны, что проникающие сюда струи Гольфстрима не имеют большого влияния на ледяной арктический режим глубинных слоев воды.
Считалось, что Баренцево море является прямым продолжением Северного Ледовитого океана и что арктические воды беспрепятственно вплотную подступают почти к берегам Мурмана.
Если посмотреть на современную карту Западной Арктики, можно увидеть, что Баренцево море отделено от Ледовитого океана ожерельем островов и как бы закрыто с севера. В то же время с западной стороны для притока атлантических вод нет никаких преград.
К концу XIX века, когда уже была открыта Земля Франца-Иосифа, некоторые исследователи с помощью новых приборов обнаружили в глубинных слоях Баренцева моря следы теплых атлантических вод и предположили, что здесь могут быть богатейшие запасы рыбы. Однако и это не вызвало у царского правительства интереса к Северному бассейну. Только трагическое событие, происшедшее осенью 1894 года, когда сильный ураган на Мурмане уничтожил двадцать пять поморских судов вместе с рыбаками, заставило зашевелиться царских чиновников. В Петербурге был создан «Комитет для помощи поморам Севера», в котором активную роль играли передовые русские ученые того времени. Комитет не ограничился сбором добровольных пожертвований в пользу пострадавших рыбаков, а всеми силами добивался организации фундаментальных исследований Северного Ледовитого океана. И добился. В феврале 1897 года были выделены средства на специальную экспедицию для научно-промысловых исследований на Мурмане. Руководителем ее стал прогрессивный ученый, патриот Николай Михайлович Книпович. Неизвестно, что сыграло главную роль в этом назначении: то ли энциклопедические познания Книповича, то ли стремление царской охранки держать подальше от столицы неблагонадежного «подданного», принимавшего активное участие в революционной деятельности.
За короткое время Книпович сумел создать техническую базу экспедиции: построил образцовый исследовательский корабль «Андрей Первозванный», подобрал высококвалифицированных специалистов. С мая 1897 года экспедиция развернула широкие исследования Баренцева и Белого морей. Работы продолжались несколько лет. Н. М. Книпович и его помощники опубликовали ряд научных трудов, послуживших фундаментом для дальнейшего научного и практического освоения Северного бассейна. Одной из самых важных работ Н. М. Книповича было создание точной, основанной на большом фактическом материале, карты распространения в Баренцевом море теплых вод Гольфстрима. Помимо обозначения всех разветвлений теплого потока на карте очерчены границы, в пределах которых должна распространяться промысловая рыба. Большой труд Н. М. Книповича «Основы гидрологии Европейского Ледовитого океана», изданный в Петербурге в 1906 году, явился руководством по освоению рыбных богатств бассейна.
Однако научные достижения экспедиции Н. М. Книповича были по-настоящему оценены и использованы только при Советской власти. По декрету, подписанному В. И. Лениным, в 1921 году в нашей стране был создан «Плавучий морской институт», который вскоре был реорганизован в «Государственный океанографический институт», а еще позднее, в 1934 году — во «Всесоюзный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии». Филиалом этой крупной научной организации является наш Полярный институт, носящий сейчас имя Н. М. Книповича (ПИНРО).
За 40 лет интенсивных исследований советские ученые решили многие теоретические и практические вопросы, поставленные Книповичем, по изучению и рациональному использованию богатств Северного морского бассейна.
Что же представляют собой наши Баренцево и Белое моря, каково их прошлое и настоящее?
Известный норвежский ученый и мореплаватель Ф. Нансен предположил, что в третичном периоде истории Земли, примерно миллион лет назад, на месте Баренцева и Белого морей простиралась суша, по которой текли могучие реки. Одна из рек располагалась между островом Медвежьим и Шпицбергеном, другая — более мощная — между островом Медвежьим и Норвегией, причем бассейн ее занимал пространство от Земли Франца-Иосифа на севере, горных хребтов Новой Земли на востоке до северной России на юге. Эта река по величине была больше современной Волги и принимала многочисленные притоки, следы которых можно заметить на карте дна Баренцева моря.
В ледниковый период весь Север покрылся мощным слоем движущихся льдов. С течением времени они изменили очертания долин, местами выпахали дополнительные углубления, засыпали их мореной. С исчезновением оледенения (13—14 тысяч лет назад) огромный участок суши оказался на 400—500 метров ниже уровня океана и был затоплен водами Северной Атлантики. Дно этого нового морского бассейна за многие тысячелетия выровнялось, покрылось илистыми и песчаными осадками. Здесь возникла своя система морских течений.
Работы Н. М. Книповича и других ученых в более позднее время позволили составить полную картину движения водных масс в Баренцевом и Белом морях. По схемам течений Баренцева моря, составленным в Полярном институте А. И. Танцюрой, и Белого моря — ленинградскими учеными К. М. Дерюгиным и В. В. Тимоновым, можно видеть, что струи Гольфстрима, поступающие из Атлантики в Северный бассейн, находятся в сложном взаимодействии с местными водными массами и водами, проникающими в Баренцево море из Центрального арктического бассейна. На схемах мы видим целую серию круговых движений, водяных вихрей большого радиуса. Это связано, главным образом, со строением Дна и берегов моря, отдельными препятствиями, стоящими на пути морских течений.
Оказывается, эти завихрения имеют большое значение в жизни морских животных.
Личинки и молодь многих беспозвоночных и рыб заносятся из районов Атлантики в Баренцево море и течениями рассеиваются в нем на широком пространстве. Придонные водные массы, перемещаясь к поверхности, имеют повышенное содержание растворенных в воде питательных веществ: солей, фосфора, кремния, азота. Дневной свет проникает до 30—80 метров от поверхности в глубь моря (в зависимости от прозрачности вод в данном месте). Верхние слои моря поглощают кислород, углекислоту и другие газы атмосферы. Все это создает благоприятные условия для массового развития одноклеточных водорослей — первоосновы питания морских животных.
По некоторым подсчетам, в Баренцевом море за год вырабатывается примерно 5,6 миллиарда тонн таких водорослей, то есть по 3—5 тысяч тонн на кв. километр.
Этими водорослями, рассеянными на огромных пространствах моря, питаются многочисленные мелкие организмы: калянус, капшак, донные беспозвоночные, черви, которыми в свою очередь кормятся треска, сельдь и другие рыбы.
Зимой, когда поверхностные слои моря сильно охлаждаются, весь животный мир опускается в придонные слои, где сохраняется достаточно тепла. Особенно благоприятными для обитателей морских глубин являются области завихрений теплых струй у склонов подводных возвышенностей — банок. В этих местах обычно накапливается так называемый сестон — отмершие растения и мелкие животные. К тому же опускающиеся с поверхности частицы воды насыщены кислородом. Все это привлекает в такие зоны множество донных животных: червей, моллюсков, мелких ракообразных. В эти же узкие зоны, как на огонек, собираются рыбы разных пород и возрастов, чтобы поживиться обильной пищей.
Таким образом, между движением воды, ее температурой, газовым режимом и скоплениями морских животных в промысловых районах Баренцева и других морей существует тесная причинно-следственная связь.
Очевидно, эта многосторонняя связь сложилась исторически. С тех пор, как образовалось Баренцево море, поселившиеся в нем многочисленные виды животных стали постепенно приспосабливаться к новым условиям, осваиваться. Многие из них поселились в пределах этого бассейна навсегда. Здесь они постоянно живут и размножаются, например, беломорская сельдь и треска, баренцевоморская сайка. Другие, более многочисленные рыбы, откармливаясь в Баренцевом море, на нерест уходят к берегам северо-западной Норвегии.
Господство атлантических водных масс является главной гидрологической особенностью Баренцева моря. Подсчитано, что сюда ежегодно вливается Гольфстримом около 50 тысяч кубических километров теплых вод. Распространяясь почти по всему морю, эти воды теряют принесенное тепло как от воздушного охлаждения, так и от смешивания с холодными арктическими водами. Каждый квадратный сантиметр поверхности Баренцева моря отдает на обогрев воды и воздуха более чем 60 больших калорий. Тепло постоянно пополняется течениями из Атлантики, поэтому Баренцево море все время остается относительно теплым и даже в самые холодные зимы огромные пространства его не покрываются льдом. В теплое время года кромка льда в Баренцевом море отступает к северу в среднем до 78 параллели.
Соленость водных масс моря очень близка к океанской. У берегов под влиянием пресного стока соленость несколько снижается, а в заливах, куда впадают реки, можно встретить совершенно пресные воды.
Центральную впадину моря заполняют сильно охлажденные (1—2 градуса холода) смешанные воды с атлантической соленостью.
Несколько иначе обстоит дело в Белом море. Его бассейн, благодаря обильному речному стоку, заполняют опресненные воды. Поверхностные слои моря сильно прогреваются летом и так же сильно охлаждаются зимой. Из Баренцева моря сюда приносятся относительно теплые струи смешанных вод, но большого значения они не имеют. В Белом море на глубинах ниже 50 метров температура воды круглый год держится от 0 до 1,4 градуса холода. Этот глубинный сток из горла Белого моря в центральную и Кандалакшскую впадины (последняя из них имеет глубину в 350 метров) оказывает отрицательное влияние на всю подводную, а отчасти надводную жизнь моря. Дно его ниже 50 метров слабо населено. Жить там могут только арктические виды животных: колонии моллюсков иольдия и леда, актинии, некоторые иглокожие. Холодные глубинные воды проникают во все губы Терского и Карельского побережий, смешиваются с поверхностными слоями и отбирают у них тепло.
В очень суровые зимы теплолюбивое население Белого моря, главным образом, местная треска и сельдь попадают в исключительно тяжелые условия. В открытой части Белого моря на поверхности температура воды з самое теплое время года (август) не бывает в среднем выше 13 градусов тепла. Это вызывает заметное охлаждение воздуха и на побережье вокруг моря.
В наших морях большое практическое значение имеют такие природные явления, как приливы и отливы.
Под действием сил притяжения Луны и Солнца уровень воды в морях колеблется. Дважды в сутки он поднимается до максимальной высоты и дважды в сутки опускается до минимума. Установлено, что в Баренцевом и Белом морях приливы и отливы происходят не за счет непосредственного влияния сил тяготения на наши местные водные массы. Собственные приливообразующие силы в наших морях столь ничтожны, что могут поднять уровень воды всего лишь на несколько сантиметров. Так, например, обстоит дело во всех сравнительно небольших морях, слабо связанных с мировым океаном (Балтийском, Черном и других). Большой прилив в моря Севера приходит с океанских просторов южного полушария Земли. Образовавшаяся там приливная волна, обегая земной шар, проникает через Атлантику в Северный Ледовитый океан и вызывает периодические колебания уровня моря. Эта свободная волна длиной в несколько сотен километров движется с огромной скоростью. Например, в Атлантике над глубинами в пять километров она бежит со скоростью 726 километров в час.
В открытом море приливы не достигают большой высоты. Они там лишь немногим выше половины метра. Зато в узких проливах, бухтах и заливах уровень воды может достигать большой высоты. Так, например, в новолуние и полнолуние, когда приливообразующие силы Луны и Солнца складываются в одну, в Териберке на Мурманском побережье вода поднимается на 4,3 метра, в Кольском и Мотовском заливах примерно на 3 метра. Особенно высокие приливы образуются в устьях рек Мезени и Семжи, где приливная волна, сталкиваясь со встречным мощным стоком рек, превышает 8 метров. Почти такие же приливы бывают в устьях рек Кулой и Чижа, в губе Сазоновой (Терский берег), у мыса Воронова. В равнинных реках Мезенского залива (Чижа, Несь) во время прилива морская вода даже поворачивает вспять течение, и местные жители отлично используют это, плавая по рекам в том и другом направлении. Самые высокие в мире приливы отмечены в Пенжинской губе Охотского моря — 14—15 метров и в заливе Фанди в Северной Атлантике — 16 метров.
В центральной части Белого моря слишком больших приливов не бывает. У входа в Кандалакшский залив, например, они едва достигают высоты в полтора метра, а в самой вершине его у Кандалакши — чуть больше двух метров.
Приливо-отливная волна не только вызывает колебания уровня воды, но и заставляет водные массы двигаться взад и вперед, образуя сильные переменные течения и круговороты (сулои). В некоторых узких проливах скорости приливных течений временами достигают 5 миль в час. Все это, особенно вблизи берегов, представляет серьезную опасность для Мореплавания. Поэтому знание времени, высоты и характера приливов в различных районах моря является обязательным для всех судоводителей. Не случайно метеослужба и специалисты-гидрографы ежегодно издают специальные таблицы приливов, пользуясь которыми можно избежать опасностей при плавании в прибрежных районах и при заходах в порты.
Водные массы во время приливов и отливов развивают большую механическую энергию, которая может быть использована человеком для нужд народного хозяйства. В Советском Союзе началось строительство приливных электростанций. Первая из них — опытная — строится сейчас на территории Мурманской области в губе Кислой. Сооружение более мощных приливных электростанций намечается в Лумбовском заливе, где приливы достигают семиметровой высоты, и в Мезенском заливе Белого моря.
Баренцево и Белое моря, несмотря на теплую поддержку Атлантики, все же ощущают на себе холодное дыхание своего великого северного соседа — Ледовитого океана — и зимою частично замерзают.
Ближе всего кромка плавучих льдов подходит к Мурманскому побережью и Норвегии в апреле. Летом в июне, если год не был особо холодным, Баренцево море уже становится свободным ото льдов. Но все это в основном местные льды, которые рождаются в границах моря и уничтожаются теплом водных масс с наступлением лета. Этот местный ледостав начинается, как правило, в конце октября в пресноводных участках моря, постепенно увеличивается и достигает максимума в конце зимы — начале весны. Ледяной покров, достигающий толщины в 50—60 сантиметров, не представляет собой единого монолитного поля. Если не считать узких мест между островами и у берегов, где образуется более или менее устойчивый ледяной припай довольно большой толщины, на всем пространстве моря ледяные поля находятся в постоянном движении. Под действием приливов и отливов, сильных ветров происходят подвижка, нагромождение ледяных полей, образование полутораметровых торосов.
Часть льдов выносится в Арктический бассейн через северо-восточные проливы. Но взамен те же самые силы делают свои «подарки» — из районов Земли Франца-Иосифа и Шпицбергена шлют в Баренцево море массивные ледяные поля и айсберги. В особо холодные годы айсберги и тяжелые многолетние льды могут встречаться на самом юге, недалеко от берегов Мурмана и Норвегии.
Весьма своеобразны ледовые условия и в Белом море. Зимой здесь также происходит накопление плавучих льдов, но они не всегда сплошь покрывают море. Приливы, отливы, ветры в центральной части моря ломают ледяной покров, нагромождают ледяные поля друг на друга. Зимой тут часто происходят сильные сжатия и торошение льда. В прибрежной полосе и вдоль береговой линии образуются ледяные десятиметровые валы. На освободившейся в результате торошения свободной поверхности моря вода снова замерзает. Лед вскоре подвергается новому разрушению, и весь процесс повторяется.
Лишь губы и заливы Белого моря покрываются относительно устойчивым льдом.
Периоды становления и весеннего разрушения льдов тянутся очень долго. Ледовый сезон в Белом море продолжается с ноября по май включительно, а в некоторые годы — с начала октября до середины июля.
Процессы льдообразования играют исключительно важную роль в жизни наших морей, так как во многом определяют температурный режим воды как на поверхности, так и в глубинах. Большое скопление льдов на поверхности снижает температуру и у дна моря. В холодные годы большие плотные скопления трески, на которых базируется промышленное рыболовство, уходят далеко на запад, покидая мелководные восточные районы Баренцева моря. Поэтому прогнозирование гидрологических условий в Баренцевом море имеет огромное практическое значение для рыбной промышленности Северного бассейна.
Источник: Отв. ред. В.А. Токарев. Природа Мурманской области. Мурманское книжное издательство. Мурманск. 1964