Фактически Ниагарский водопад состоит из двух водопадов: Канадского водопада и Американского водопада. Около 94 % ниагарской воды, 317 миллионов литров, низвергается в крутом Канадском водопаде каждую минуту.
Геологи считают, что Ниагарский водопад очень молодой, ему не более 10–15 тысяч лет. Во время Ледникового периода льды покрывали ту местность, которая сейчас известна под названием Ниагара. Ледники растаяли, образовалось озеро Эри. Из него нашла выход река, которая понесла свои воды на север.
В своем течении река достигает утеса. Этот утес, покрытый толстым слоем известняка, и создал Ниагарский водопад. Затем падающая вода углубляла русло реки. И сейчас высота падения воды гораздо больше первоначальной.
Первое упоминание о Ниагарском водопаде появилось в 1697 году. О нем написал французский миссионер и исследователь, отец Луис Хеннепин. Он увидел водопад в 1678 году во время экспедиции в Новый Свет с Сойр де ла Саллем.
Как появились реки?
На Земле существует множество рек. Маленькие речушки и ручейки, сливаясь, образуют более крупные. Те несут свои воды в моря и океаны. Другие – например, Волга – впадают во внутренние моря и озера. А некоторые, текущие по засушенным регионам, становятся все меньше, пока вовсе не исчезают, испаряясь или уходя в сухую почву.
Сами реки получают воду за счет осадков, а также от тающих снегов и ледников на вершинах гор, из родников или горных озер.
Крупные реки имеют множество притоков, то есть более мелких рек, впадающих в них. Даже такие американские реки-гиганты, как Огайо и Миссури, на самом деле являются всего лишь притоками еще более полноводной Миссисипи. Каждая из них, в свою очередь, питается более мелкими притоками, так что огромная речная система Миссисипи состоит из тысяч рек, речушек и ручейков.
Участок суши, воды которого питают речную систему, называется бассейном реки. Самым большим является бассейн южноамериканской реки Амазонки, территория которого составляет 7 050 000 км?. Самая длинная река на свете – африканский Нил, его протяженность б 670 км.
Реки не только орошают почву, но и разрушают ее, вымывая понемногу год за годом и унося в океан. Этот процесс протекает медленно, однако за тысячи лет его результаты оказываются весьма заметными. Наглядным примером разрушительного действия реки, оказываемого ею даже на скалы, является Гранд-Каньон, образованный американской рекой Колорадо.
Иногда озера создаются вулканами. Поток лавы может перекрыть сток вод в долины и образовать бассейн. Иногда кратер потухшего вулкана заполняется водой. Таково, например, кратерное озеро в южной части штата Орегон.
Многие озера занимают бассейны, образованные ледниковой эрозией. Все Великие Озера, кроме озера Верхнего, и озера Виннипег в Канаде – примеры озер ледникового происхождения.
На побережьях волны и прибрежные течения иногда отрезают узкие морские заливы от моря и со временем образуют озера из заливов и устьев рек. Иногда главное течение реки может само построить себе долину, откладывая наносы (грязь и почву) во время разлива. В результате долины притоков заполняются и образуют озера.
В местах, где под почвой находится известняк, грунтовые воды растворяют и уносят его, создавая большие подземные пространства, из которых образуются бассейны озер. В штате Флорида много озер такого типа.
Озера также могут быть созданы искусственно. Если на реке построить дамбу, она заблокирует поток воды и образуется озеро. Озеро Мид появилось, когда построили Гуверскую дамбу на реке Колорадо.
Какое озеро самое пресное в мире?
Самая пресная вода считается также самой чистой. Она в основном образуется при таянии ледников. В такой «ледяной» воде почти нет растворенных солей, оказывающих неблагоприятное воздействие на организм. Вот почему медики советуют пить талую воду.
В России есть озеро, которое заполнено самой пресной в мире водой, а значит, и самой чистой. Это озеро Байкал. Растворенных солей в байкальской воде содержится всего 20–30 миллиграммов на литр, тогда как в одном литре обычной озерной воды их до 100 миллиграммов, а в морской – до 37 и более граммов.
Однако байкальская вода образовалась не от ледников. Лимнологи – специалисты, которые занимаются изучением озер, – утверждают, что своей исключительной чистотой Байкал главным образом обязан живым организмам, обитающим в нем. Но ведь живые организмы есть в каждом озере, и все равно вода в них не такая чистая. В чем же дело?
Байкал и в этом отношении считается уникальным озером. Различные микроскопические растения, которых в байкальской воде насчитывается десятки тысяч, поглощают солнечный свет и выделяют в озерную воду больше 10 миллионов тонн кислорода в год и около 4 миллионов тонн органических веществ. Это, в свою очередь, создает основу для питания мельчайшим животным – зоопланктону, так называемым «блуждающим животным». В байкальской воде содержатся многие миллионы микроскопических живых организмов – до 300 видов различных инфузорий, 225 видов бокоплавов, больше, чем в каких-либо других пресных водоемах.
Особую роль в очистке байкальской воды играет веслоногий рачок, его называют «эпишура байкальская». Он встречается еще только в одном месте на Земле – в глубоком Кронецком озере на Камчатке.
Но в Байкале таких рачков очень много. В каждом литре байкальской воды содержится от 30 до 50 тысяч таких рачков, а по всему озеру – более 4 миллионов тонн. Миллиарды этих рачков, поедая микроскопические водоросли, пропускают через себя воду, как бы фильтруя и очищая ее.
Однако наличие такого количества микроскопических растений и живых организмов, которые очищают байкальскую воду, важная, но не единственная и, может быть, даже не главная причина чистоты байкальской воды. Та же эпишура может очищать только такую воду, которая существует в Байкале, в загрязненной воде рачки задыхаются, не выносят они и температуры выше 12 градусов. Значит, озеро Байкал уникально по своей природе. Чистота и химический состав его воды складывались на протяжении тысячелетий. Ученые предполагают, что пресная вода поступает в Байкал не только из рек, которые впадают в это озеро, но главным образом из верхней мантии Земли с его дна.
Байкал вмещает в себя 80 % пресной воды нашей страны и пятую часть всей пресной воды планеты.
Почему на озерах лежит туман?
Туман, роса и облака имеют друг к другу прямое отношение. То или иное состояние – туман, или роса – может быть вызвано за счет изменения какого-нибудь одного условия: например, наличия или отсутствия воздушных потоков. Давайте рассмотрим, почему так получается и почему в некоторых местах появляются туманы.
Частицы тумана очень невелики – меньше 0,001 миллиметра. Когда перед вами густой туман и вы ничего не видите перед собой, это значит, что в одном кубическом сантиметре тумана может быть не меньше 1227 таких частичек.
Чтобы появился туман, влага должна покинуть воздух и сконденсироваться (превратиться в жидкость). Это значит, что воздух должен каким-то образом охладиться, потому что холодный воздух не может удерживать такое количество влаги, как и теплый. Когда воздух охлаждается ниже определенной точки, которая называется точкой насыщения, или точкой росы, тогда начинает образовываться туман.
Образование тумана также требует, чтобы холодный воздух воздушными потоками перемешивался с теплым. Если воздух неподвижен, то тогда холодный воздух скопится у земли, и появится роса. Если же есть быстро восходящие воздушные потоки, охлаждение будет происходить высоко в воздухе, и тогда появляются облака. Поэтому воздушные потоки, перемешивающие холодный воздух с теплым, должны быть не слишком сильными, чтобы появился туман.
Это может получиться тогда, когда масса теплого воздуха проходит над холодной сушей или холодным водоемом. Может быть и наоборот, когда холодный воздух проходит над теплой водой. Последний случай возможен ранним осенним утром возле таких водоемов, как озера или пруды. Холодный воздух плавно перемешивается с потоками теплого, и появляются всем знакомые туманы, которые висят в воздухе над водоемами.
Что такое исчезающие озера?
В мире существует несколько десятков озер, которые время от времени исчезают, а затем вновь появляются. Так, озеро Сямго, расположенное в Архангельской области, длина которого составляет 4, а ширина – 2 километра, регулярно, один раз в четыре года, скрывается с лица земли.
По свидетельству очевидцев, вода с шумом уходит в подземные карстовые полости, а через 2–3 недели появляется вновь. Геологи установили, что непосредственно под озером находятся обширные пустоты. Они возникли в результате размывания известняков и других растворимых в воде пород.
Вероятно, несколько подземных полостей связаны между собой и образуют сифон (изогнутую трубку). После того как уровень воды в озере достигает необходимой отметки, давление на дно возрастает и вода начинает поступать в подземные полости. При этом происходит сжатие остающегося в них воздуха.
Через 2–3 недели подземные источники повышают давление, и вода вновь устремляется на поверхность. При этом часть воды остается в подземных пещерах, поэтому требуется некоторое время, чтобы поверхностные источники и выпадающие осадки восполнили потерю.
Исчезновение озера может быть вызвано и другими причинами. В Новгородской области расположены озера, которые исчезают каждый год. В частности, в Боровском озере уровень воды регулярно понижается почти до нуля. Затем он постепенно восстанавливается.
Геологи объясняют подобные колебания тем, что в непосредственной близости от озера протекают подземные реки. Уровень воды в них зависит от сезонных колебаний.
Исследования показали, что Боровское озеро сообщается с озером Ильмень, расположенным в нескольких километрах от него. Установили это следующим образом: выпущенная в озеро Ильмень окольцованная рыба через несколько недель была выловлена в Боровском озере. Вероятно, между двумя озерами находится цепочка подземных резервуаров.
Встречается на озерах такое явление, как фонтаны. Так, неподалеку от города Уржума расположено озеро Шайтан (в переводе – черт), глубина которого превышает 12 метров. И название это не случайно. Примерно раз в сутки посредине озера поднимается столб воды и газа высотой до 20 метров. Столь необычное поведение озера объясняется тем, что поднимающийся из глубины газ метан выдавливает воду из находящихся под озером каналов. В данном случае они срабатывают как своеобразные клапаны, перекрывающие путь природному газу. Режим сифонной циркуляции, установленный самой природой, может сохраняться в течение нескольких веков и, возможно, тысячелетий.
Может ли озеро быть и соленым, и пресным?
В Мурманской области геологи обнаружили необычное озеро. Местные жители прозвали его Могильным. Но в нем водятся самые разные живые организмы. Ихтиологи, исследовавшие озеро, наткнулись в нем на несколько слоев с совершенно различными свойствами. Вот уже много веков они существуют параллельно.
В нижнем, придонном слое жизни практически нет: вода насыщена сероводородом, метаном и углекислотой. В столь неблагоприятной среде могут существовать только бактерии. Они и окрасили воду в ярко-красный цвет.
Второй «этаж» озера напоминает море. Там живут морские ежи, океанические рыбы, звезды и даже актинии.
Над вторым слоем расположен многометровый слой абсолютно пресной воды. В нем обитают пресноводные рыбы и земноводные.
Поскольку в озере отсутствует вертикальная циркуляция воды, ни один слой не перемешивается с другим. Геологи считают, что слои воды как бы плавают друг на друге. Кроме того, рыбы и водоросли, привыкшие к своей среде обитания, не могут существовать в другом слое.
Ученые не пришли к единой точке зрения по поводу происхождения озера. Одни считают, что оно представляет собой остаток древнего моря. Видимо, когда-то акватория озера представляла собой тихую закрытую бухту.
После подъема суши связь с морем нарушилась. Со временем поверх морской воды образовался толстый слой пресной воды.
Другие считают, что озеро появилось в результате соседства нескольких групп различных по составу минеральных источников. В нижний слои впадают источники, приносящие воду с высокой минерализацией. В ней происходит разложение падающих сверху органических остатков. В результате этого процесса в воде появился метан.
Вероятно, подземными водами были занесены и анаэробные (способные жить без кислорода) бактерии. Их жизнедеятельность обусловила появление в озере сероводорода. Плотность воды возросла настолько, что любое вертикальное движение воды должно было прекратиться.
Средний, морской, «этаж» озера образовался под воздействием молекулярной (тепловой) диффузии (проникновения одних частиц в другие). В нем прекрасно себя чувствуют многие виды традиционной морской фауны и флоры.
Если бы сверху не размещался слой пресной воды, вскоре озеро превратилось бы в своеобразное мертвое море. Ученые считают, что многометровая толща пресной воды является своеобразным щитом, прикрывающим остальные слои.
Равновесие, установившееся между слоями воды, мешает процессам засоления и опреснения. Слой пресной воды не может уменьшиться, так как пополняется за счет источников, расположенных близко к поверхности земли.
В чем секрет озера Светлояр?
На севере Нижегородской области находится уникальный памятник природы – озеро Светлояр. По форме оно представляет собой правильный овал размером 450 на 350 метров. Глубина водоема доходит до 30 метров.