С. О. Макаров в 1881–1882 годах занимался изучением течений в проливе Босфор и открыл, что из Черного моря в Мраморное идут воды, сильно опресненные реками. Это течение занимает поверхностный слой воды Босфора. В глубинных слоях из Мраморного моря в Черное распространяются соленые воды. Экспедицией, проводившейся под начальством И. Б. Шпиндлера, были изучены течения, температура и соленость вод, а также особенности жизни на глубинах Черного моря.
В замечательных работах Н. Андрусова, А. Остроумова, В. Совинского были раскрыты не только состав фауны Черного и Азовского морей, но и происхождение этих морей.
Самые сокровенные тайны жизни Черного моря были открыты сотрудниками Севастопольской биологической станции, созданной по инициативе Н. Н. Миклухо-Маклая и академика А. О. Ковалевского. Возникла эта станция в 1872 году в Одессе, а затем в 1879 году была переведена в Севастополь. Она существует и по сие время. Работавший на станции академик С. А. Зернов заложил основы нашей отечественной гидробиологической науки.
Великие русские биологи А. О. Ковалевский, И. И. Мечников и В. В. Зеленский сделали крупнейшие открытия по истории развития и эволюции различных групп живого населения моря.
Но особенно широко развернулось изучение жизни и промысловых богатств Черного и Азовского морей в наше время.
Уже в 1923 году В. И. Лениным была утверждена Азово-Черноморская научно-промысловая экспедиция. Она работала под руководством академика Н. М. Книповича. В том же году начала работать Черноморская океанографическая экспедиция под руководством академика Ю. М. Шокальского. В течение 12 лет она проводила всесторонние исследования рельефа дна, вод и жизни Черного моря.
Н. М. Книпович.
Позже был организован Азово-Черноморский институт рыбного хозяйства и океанографии в городе Керчи. Создано много других учреждений, исследующих жизнь Черного моря.
Ученым удалось восстановить историю образования южных морей. В долгом чередовании геологических изменений Черное море то теряло связь со Средиземным, оставаясь соединенным с Каспийским, то теряло связь с Каспийским.
Условия существования черноморских обитателей изменялись, что приводило к массовой гибели фауны, но некоторое количество видов всегда сохранялось. Часто эти виды подвергались «угнетению»: сокращалась площадь их обитания, наконец сами виды изменялись и даже образовывали новые подвиды и виды. Разбирая происхождение современной фауны, биолог прежде всего ищет эти виды — живых представителей геологической истории. Они помогают ему итти по верным следам в увлекательной охоте по раскрытию тайн происхождения моря и его жизни.
Ни одна рыбка, ни един червяк не живет на больших глубинах Черного моря. Долго глубины моря хранили причину этой тайны.
Раскрыли тайну химики и бактериологи. Еще в 1891 году этим явлением заинтересовался академик Н. Д. Зелинский. Пробы воды и ила показали, что глубины Черного моря насыщены сероводородом. Н. Д. Зелинский доказал, а впоследствии бактериолог академик Б. Л. Исаченко подтвердил, что основная причина обилия сероводорода — это деятельность особых бактерий, участвующих в сероводородном брожении. Обычные организмы жить при этих условиях не могут.
Сероводород образуется от разложения сульфатов воды особыми бактериями в присутствии органического вещества. Кроме того, некоторое количество сероводорода может возникнуть и химическим путем, за счет разложения органического вещества.
В море с мощными течениями и сильным перемешиванием воды глубины хорошо снабжаются кислородом, и «сероводородная отрава» не смогла бы образоваться. Жизнь могла бы развиваться на всех глубинах. Но в Черном море верхний слой воды очень опреснен, нижний имеет высокую соленость. Опресненный слой, как более легкий, лежит сверху, он покрывает более тяжелые соленые воды. Перемешивание при таком положении хотя и происходит, но оно весьма затруднено. Слабо развито и течение в Черном море. Более того, трупы обитателей, живших в верхних слоях воды, опускаясь в глубину, питают сероводородный процесс органическим веществом. Заражение сероводородом губительно действует на развитие жизни, но создает особенно благоприятные условия накопления органических веществ и превращения их в нефть.