Безусловно, эта схема водообмена не учитывала многих физических факторов, и это ясно видел В. А. Водяницкий. Ведь бассейн моря представляет собой глубокую впадину с зеркалом поверхности 420 тыс. км2. Учитывая климатический пояс, в котором расположено море, нельзя игнорировать фактор испарения морской воды и переноса в виде облаков, которые изливаются дождем здесь же или орошают земли на побережье и в глубине материка.
Выпавшие в виде дождевых осадков и не впитанные землей воды, а также талые воды при таянии снега и льда стекают в реки, которые несут их опять в море.
Часть морской воды уходит через Босфор в Средиземное море. Навстречу этому потоку по дну пролива идет более соленая и потому более тяжелая вода. Через Босфор уходит до 400 км3воды соленостью 18промилле, а поступает 200 км3с соленостью 33 – 34промилле. Ученый убедился, что солевой баланс сходится: море получает столько же соли, сколько отдает.
И далее Г. В. Воройская образно описывает конечный этап рассуждений ученого и его прозрение: «Но что-то в этом простом балансе было не так, что-то остается неучтенным. Что же?… Но ведь вода из рек поступает в море пресной!..
Владимир Алексеевич разыскивает специальную литературу, заново подсчитывает дебит Дуная, Днепра, Днестра, Буга, Риони и других рек, высчитывает, сколько потребуется воды соленостью в 21промилле, чтобы «подсолить» пресную воду до 18промилле. Результат таков: ежегодно в стадии смешивания находится не 200, а почти 3000 км3 воды… Он заново пересчитывает все, стремясь ничего не забыть, ничего не упустить. Расчеты показали: для полного обновления вод Черному морю требуется не 2500 лет, а меньше.
Но… Водяницкий решает новый каверзный вопрос: откуда уверенность, что речная вода смешивается с глубинными водами, а не остается в верхнем слое?
Новые столбцы цифр свидетельствуют: если бы речные воды смешивались только с верхним слоем, то за 60 лет кислородный слой должен был бы опресниться до 6промилле, а в нем все те же 18. Значит, происходит глубинное перемешивание воды со скоростью 15 м/год».
В. А. Водяницкий доказал, что вполне возможно привести в движение 3000 км3в год. Для этого вполне достаточно таких реальных факторов, как поверхностные течения, сточно-нагонные явления, перемешивание, вызванное охлаждением верхнего слоя и нагреванием глубинного, возникновение внутренних волн и вихревых образований.
И наконец он смог сделать окончательный вывод, что вертикальное перемешивание вод в Черном море происходит на всех его горизонтах, а период обновления воды сероводородного слоя равен 100–130 годам. Все это было изложено в статье «Водообмен и история образования солености Черного моря», опубликованной в 1948 г. и оказавшей глубокое воздействие на наших ученых-океанологов. А последние научные данные свидетельствуют о том, что полный водообмен в Черном море происходит всего за 60–80 лет.
Этот во многом академический, чисто научный вопрос об отсутствии или наличии вертикального водообмен! в одном из окраинных морей СССР в наш беспокойный век превратился в политический. Профессор В. А. Водяницкий получил письмо от академика Л. А. Зенкевича. В нем были такие строки: «…необходимость сбрасывать куда-то отходы радиоактивной промышленности привела к тому, что в США и Англии серьезно дебатировался вопрос об использовании для этой цели Черного моря как водоема с очень низкими показателями вертикальной циркуляции… В январе в Гетеборге я очень решительно возражал против подобного предложения, ссылаясь на Ваши данные. Однако этого мало…» Академик обратился к Владимиру Алексеевичу с просьбой представить дополнительные убедительные аргументы для возражений.
Подготовленные профессором материалы о водообмене в Черном море дали возможность представителю СССР академику Л. А. Зенкевичу на конференции МАГАТЭ в Вене в 1957 г. доказать недопустимость захоронения в нем ядерных отходов. И все же предложения о таком захоронении еще публиковались в Англии и США до 1962 г.
В расширении масштабов исследовательских работ на Черном море большую роль сыграли новые НИС, поступившие в распоряжение ученых в 50-х гг. Первым из них было НИС «Академик А. Ковалевский», принадлежавшее Севастопольской биологической станции АН СССР, которая затем была преобразована в Институт биологии южных морей АН УССР.
Начальник ОМЭР АН СССР И. Д. Папанин договорился с Министерством рыбного хозяйства СССР о передаче ученым трех среднетоннажных рыболовных траулеров для переоборудования в НИС. В 1954 г. заместитель начальника ОМЭР Е. М. Сузюмов и главный морской инспектор С. И. Ушаков подобрали для переоборудования траулер постройки 1949 г. Его срочно перевели в Севастополь, где на судоремонтном заводе в короткий срок переоборудовали в экспедиционное судно водоизмещением 455 т. Уже осенью 1954 г. НИС вышло в свой первый пробный рейс в Черное море. По предложению профессора В. А. Водяницкого ему присвоили имя «Академик А. Ковалевский» в память выдающегося русского биолога Александра Онуфриевича Ковалевского (1840–1901).
В течение двух последующих лет еще два таких же рыболовных траулера были переоборудованы в НИС и получили новые названия «Академик С. И. Вавилов» и «H. H. Миклухо-Маклай». Академик Сергей Иванович Вавилов (1891–1951) – выдающийся советский физик-оптик, президент АН СССР в 1945–1951 гг. Он сыграл важную роль в содействии организации океанологических исследований в послевоенный период. И вполне обоснованно его имя было присвоено новому НИС Института океанологии АН СССР.
Так же вполне объяснимо появление на борту второго НИС Института биологии южных морей имени Николая Николаевича Миклухо-Маклая (1848–1888) – выдающегося русского путешественника, этнографа и антрополога, навсегда оставившего о себе память как об ученом-гуманисте и ниспровергателе расистских теорий о «высших» и «низших» расах.
Профессор В. А. Водяницкий прозорливо выступал за расширение гидробиологических исследований в нашей стране, глубоко осознав их исключительно важную роль в фундаментальном и сугубо прикладном планах, особенно с учетом отставания советской биологической науки, вызванного негативными последствиями лысенковского поветрия.
В известном совместном программном письме академика Л. А. Зенкевича и профессора В. А. Водяницкого в адрес Бюро отделения биологических наук АН СССР говорилось, в частности, о том, что вопросы качественного состава и количественного развития жизни в водоемах, биологических циклов водных организмов, их соотношения со средой, структуры водных сообществ, колебания продуктивности имеют не только существенное значение для рыбной промышленности, морского флота, здравоохранения, климатологии и других отраслей народного хозяйства, но представляют огромный общебиологический интерес, касаясь закономерностей распределения и развития жизни в водоемах в зависимости от исторических и современных условий и хозяйственной Деятельности человека.
В письме ученые изложили конкретную программу развития гидробиологических исследований, предлагая в АН СССР особый упор сделать на изучение закономерностей биологической продуктивности водоемов в самом широком значении этого термина.
Ратуя о развитии гидробиологических исследований, профессор настойчиво доказывал необходимость расширения районов работ в южных морях. Он объяснял, что необходимы сравнительные исследования в цепи южноевропейских средиземноморских морей. Ему было ясно, что работы на Черном море должны обязательно проходить параллельно с соответствующими исследованиями в соседних морях, тем более что многие важные промысловые рыбы совершали регулярные миграции между Черным и Средиземным морями. Он видел, что именно в отношении биологической продуктивности бассейн Средиземного моря изучен очень слабо. Широкая и регулярная работа на больших пространствах моря с полным комплексом необходимых гидрологических, гидрохимических и ихтиологических наблюдений здесь к концу 50-х. гг. почти не проводилась, несмотря на обилие научных учреждений.
Важное место в работах на Черном море заняли наблюдения суточных и многосуточных станций. Они позволили получить непосредственное представление о ряде гидрологических и биологических процессов, протекающих в водоеме, в частности определить суточную продуктивность фитопланктона. К сожалению, для сравнения результатов можно было воспользоваться весьма немногочисленными работами иностранных ученых на Средиземном море, носящими по преимуществу частный или местный характер.