Марстон Бейтс - Остров Ифалук
Зимой дождей бывает меньше, но настоящего сухого времени года здесь нет. Поэтому, несмотря на скудость почв во многих частях атолла, весь Ифалук, от берега до берега, покрыт густой зеленью.
Часть Каролинских островов получает даже больше осадков, но на некоторых атоллах, таких, как Эниветок (северные Маршалловы острова), в год в среднем выпадает около пятидесяти дюймов, а на южных островах Гилберта — всего лишь тридцать девять дюймов, почти столько же, сколько в Бостоне. На самом деле эти цифры несколько обманчивы, так как важно не только количество осадков, но и распределение их в течение года. На засушливых атоллах дожди имеют более выраженный сезонный характер. Здесь бывают сезоны и даже годы жестоких засух. В таких местах растительность не так густа и разнообразна: нет ни обширных болот, ни густых зарослей деревьев и папоротников; кокосовая пальма и панданус растут здесь хорошо, а вот хлебное дерево и таро выращивать трудно. Самые засушливые атоллы необитаемы и по своим природным условиям напоминают пустыни. На засушливых атоллах Бикар и Покак (северные Маршалловы острова) ботаник Рей Фосберг нашел только девять видов высших растений, упорно борющихся за существование. Обитатели Океании уступили такие островки черепахам, крабам и огромным колониям морских птиц, которые находят здесь приют.
Бывали ли засухи на Ифалуке? Однажды я спросил старого Торомана, не помнит ли он такое время, когда на Ифалуке не хватало воды. Вождь ответил мне непонимающим взглядом. Тогда я спросил, не помнит ли он время года или период, когда было мало дождей. Тороман тут же энергично закачал головой. «Всегда дождь, — сказал он с горячностью. — Всегда слишком много дождя». В словах его звучало неодобрение: он, видимо, решил, что я жалуюсь на погоду последних дней, и поспешил со мной согласиться. Похоже, что на Ифалуке осадки никогда не являются тем, что эколог мог бы назвать «лимитирующим фактором». Недостаток в пресной воде чувствуется только после тайфунов: волны перекатываются через остров, насыщая солью почву и колодцы.
Ифалукцы почти никогда не пытались специально собирать дождевую воду, хотя Арноу отметил все же два хозяйства (кроме нашего), где у стволов кокосовых пальм стояли старые бочки из-под нефти, в которые стекала дождевая вода. Одно из таких хозяйств (семейство Апилимат) пользовалось этой водой для полива нескольких хилых кустов табака, однако, судя по результатам, табака на острове по-прежнему будет не хватать.
Большая часть осадков, выпадающих на острове, уходит в землю. Даже во время сильных ливней в море или лагуну сбегает очень немного воды, так как пористые каменистые почвы впитывают ее, как гигантская губка. Некоторая доля этой воды испаряется через почву и растения, так как даже морские ветры, дующие над атоллами, сухие. И все же потеря влаги по сравнению с количеством осадков незначительна, и большая часть ее сохраняется в виде почвенных и грунтовых вод.
Коренным основанием острова является древний риф, но неизвестно, на какой глубине он расположен. Это основание, как и верхний слой почвы, сравнительно пористое, и вся та часть его, которая расположена ниже среднего уровня океана, пропитана морской водой. Можно предположить, что вода в колодцах атолла должна быть соленой. В некоторых случаях это так. Там, где осадков выпадает мало, почва слишком пористая, а сами островки очень маленькие или колодцы расположены слишком близко к берегу, — грунтовые воды так засолены, что непригодны для использования человеком.
Наличию пресной воды Ифалук и многие другие атоллы обязаны обильным дождям, а также тому счастливому обстоятельству, что морская вода благодаря своей солености несколько тяжелее пресной. Соотношение удельных весов приблизительно сорок один к сорока. Пресная и соленая воды легко смешиваются, если их взбалтывать. Но если в сосуд с морской водой осторожно но стенке вылить стакан пресной, то, будучи более легкой, она останется вверху, а смешивание будет незначительно.
Подобные явления наблюдаются в недрах атолла. Дождевая вода впитывается в почву, увлажняет грунт и просачивается сквозь гальку и песок до подземного уровня морской воды. Здесь она останавливается, постепенно накапливается и образует большие подземные бассейны, которые фактически плавают на морской воде. Смешение вод происходит на границе соприкосновения этих слоев, однако процесс этот очень незначительный и медленный, так как воды, находящиеся в песчаных или губчатых фильтрах, нелегко смешать, а диффузия солей очень небольшая. Чем больше дождей, тем толще становится подземный слой пресной воды.
Разрез рифа (схема)Такие подземные резервуары пресной воды на островах гидрологи называют линзами Гибена — Герцберга. Гибен и Герцберг — голландский и немецкий исследователи, впервые описавшие это явление. Линзами их называют потому, что они действительно по своей форме напоминают линзу: самая толстая часть их расположена под центром острова (по крайней мере в идеальных случаях), а по направлению к берегам они становятся тоньше, постепенно сходя на нет. Линзы обычно бывают двояковыпуклые. Нижняя поверхность их гораздо более выпуклая, чем верхняя. Их радиусы кривизны составляют отношение один к сорока. Самый высокий уровень воды в линзе находится под самым низменным участком суши. В центральной части, в болотах, где растет таро, верхняя часть линзы часто выходит на поверхность земли. По краям болот, в более высоких местах, слой воды находится в нескольких футах от поверхности. Здесь растения с короткими корнями живут за счет почвенной влаги, и только деревьям с большими корнями удается получать воду из подземного резервуара. Арноу обнаружил, что на Ифалуке центры линз немного смещены к лагунной стороне островков. Вероятно, как он предполагал, это происходило потому, что нижний слой подветренных берегов, состоящий из гальки, был более проницаем для морской воды, чем пески и гравий, которые окаймляли лагуну.
Однако масса почвенной и грунтовой воды не статична. Она напоминает банковский счет, который изменяется в зависимости от прихода и расхода. Приход и расход воды не всегда находятся в равновесии; баланс сокращается в засушливые и возрастает в дождливые сезоны. Величина и динамика этих колебаний — вопрос первостепенной важности для гидролога.
Размеры линз испытывают не только сезонные, но и суточные изменения по вертикальной оси. Уровень моря поднимается и падает дважды в течение каждого приливного цикла, равного приблизительно двадцати четырем часам пятидесяти минутам. Соответственно наблюдается подъем и спад морских вод под линзой, хотя эти сдвиги частично задерживаются и угасают под островами. В результате резервуары пресной воды поднимаются и опускаются в соответствии с приливами. Этот процесс очень медленный и не вызывает большого смешения вод. Некоторое количество пресной воды по краям линз теряется, особенно при отливах. В эти часы можно видеть, как из берега, чуть выше уровня моря, просачиваются маленькие ручейки; вода в них пригодна для питья. Дожди и такое просачивание разбавляют морскую воду в береговых водоемах, заливаемых во время приливов, и морские организмы вынуждены здесь приспосабливаться к уменьшению солености морской воды в шесть раз.
