Помимо анализов, характеризующих наличие этих основных элементов, из наиболее важных для нас точек морей брались пробы на полный химический анализ, а с глубоководных станций брались пробы на содержание солей серной, азотной и азотистой кислот. За период рейса судна и за время зимовки произведено несколько сот определений солености. Колебания солености в различных пунктах пути следования «Челюскина» были довольно значительны. Особенно резко падала соленость с приближением к льдам и устьям рек.
Очень важны работы по установлению щелочного резерва морской воды. Щелочный резерв составляется из суммы основных солей угольной кислоты, каковыми являются углекислый и двууглекислый кальций, углекислый натрий и т. д. Содержание углекислого кальция в морской воде подвергается наибольшим колебаниям. Низшие животные организмы, используя углекислый кальций для построения своих скелетов, сокращают этим наличие кальция в морской воде. Скелеты скапливаются в глубинных слоях воды, и так как эти слои богаче углекислотой, чем поверхностные, то они растворяют кальций. Поэтому в придонных слоях содержание углекислого кальция выше, чем в поверхностных.
Определение количества кислорода в морской воде имеет также большое значение. По количеству кислорода в той или иной точке на глубине моря можно судить о том, происходит ли перемешивание горизонтальных слоев воды, насколько глубоко происходит обмен воды и т. д. С другой стороны, количество кислорода, [246] растворенного в морской воде, играет весьма большую роль для органической жизни моря.
Анализ на кислород требует большой тщательности. Кроме того определение содержания кислорода должно производиться сразу же после взятия пробы, чтобы в склянку не проник кислород из воздуха. Содержание кислорода в верхнем слое морской воды находится почти в полном равновесии с содержанием кислорода в воздухе. Глубинные слои беднее кислородом, так как они снабжаются почти целиком лишь путем вертикальных перемешиваний воды. Наличие интенсивных течений и действие ветра способствуют обмену вод и поступлению кислорода на глубину. Поэтому прибереговые зоны имеют более равномерное распределение кислорода, чем открытые моря.
Что касается физических свойств морской воды, то на «Челюскине» производилось определение электропроводности, т. е. способности раствора проводить электрический ток.
Это производилось в пробах морской воды, которые одновременно подвергались и анализу на содержание растворенных солей. Чем выше концентрация солей в морской воде, тем больше величина электропроводности этой воды; при этом наблюдается строгая зависимость между концентрацией солей и электропроводностью.
Имея соотношение между показателем электропроводности и соленостью морской воды, можно это соотношение практически использовать для облегчения исследовательской работы в походных условиях. Можно определение солености методом химического анализа (титрования) заменить определением величины электропроводности. Хотя определение электропроводности и занимает не меньше времени, чем определение солености, а иногда даже и больше, все же оно имеет две существенные положительные стороны:
1. Не надо возить с собой на судах стеклянное оборудование (колбы, пипетки и т. д.), необходимое при определении солености по методу химического анализа: стекло бьется как во время перевозки, так и во время самой работы в рейсе, особенно когда море неспокойно.
2. При определении электропроводности не требуется реактивов, за исключением небольшого количества хлористого калия и незначительного количества соли платины для электродов.
Эти соображения и целый ряд других говорят о необходимости перейти от определения солености по методу химического анализа к определению показателя электропроводности морской воды.
Работы, проделанные в экспедиции, имеют особенный интерес [247] с той точки зрения, что они велись не только в период полярного лета, но и зимой. Важно еще и то обстоятельство, что все наблюдения над химизмом морской воды в зимний период производились в восточной части Северного морского пути, в почти неизученном доселе Чукотском море.
* * *