Более 60% приходящей солнечной энергии поглощается в верхнем метровом слое воды, а более 80% — в верхних 10 м. В прибрежных и мутных водах поглощение значительно сильнее. Энергия в видимом участке спектра пропускается значительно лучше, чем в инфракрасном и ультрафиолетовом участках. Глубже всего проникает излучение как раз тех длин волн, которые нужны растениям.

Важнейший фактор — мутность, то есть количество взвешенных в воде твердых частиц, включая осадочный материал и микроорганизмы. Большое значение имеет и высота солнца над горизонтом: глубже всего свет проникает в полдень. Условия погоды и длина волны излучения также играют свою роль. Глубже 200 м сезонные колебания прозрачности, по-видимому, малы.

Когда солнце в зените и атмосферные условия идеальны, очень слабый, однако доступный человеческому глазу сине-зеленый свет можно видеть даже на глубине 800 м. Приборы зафиксировали проникновение света на глубину 1000 м.

Это объясняется тем, что вблизи поверхности обычно много взвесей. Итальянские аквалангисты, работавшие на затонувшем судне «Иджипт» к юго-западу от французского порта Брест, сообщали, что до глубины 20 м видимость уменьшалась, а затем снова улучшилась. На глубине 120 м, где находилось затонувшее судно, свет был настолько слабый, что видимость составляла всего около 2 м.

Аквалангистам, пользующимся маской с плоским стеклом, подводные объекты кажутся увеличенными примерно на 30%. Это вызвано различием коэффициентов преломления света в воде и в воздухе, заключенном в маске. Аквалангист к этому привыкает и бессознательно вводит соответствующую поправку, однако при подводной фотографии возникают серьезные трудности. Для того чтобы устранить искажение объекта, — стекла в подводных фотобоксах делают изогнутыми. Путем подбора кривизны можно добиться того, что искажения будут минимальными.

Это делается с помощью метода, который применяли в ВМС США еще в 1804 г. В тот год появилось сообщение о том, что с направлявшегося в Триполи фрегата «Президент» вблизи южной части средиземноморского побережья Испании была опущена белая фарфоровая тарелка, привязанная к лотлиню. Она была видна вплоть до глубины 44 м. Это и была глубина видимости, или прозрачность. В течение длительного времени для измерения прозрачности пользуются диском Секки — белым диском диаметром 30 см. Его опускают в воду до тех пор, пока он не скроется из виду.

Прозрачность вод Саргассова моря, находящегося в центре Северной Атлантики, приближается к прозрачности дистиллированной воды. В этом районе диск Секки исчезает из виду на рекордной глубине — 65 м. Воды Тихого океана в среднем прозрачнее вод Атлантического и Индийского океанов.

214. Как производятся точные измерения прозрачности?

Более точные данные о прозрачности можно получить с помощью приборов, в которых датчиком служит фотоэлемент. Измеряется либо световой поток, проникающий с поверхности моря, либо, если в приборе имеется собственный источник света, — количество световой энергии, пропускаемой определенным слоем воды[21].

Отцом подводной фотографии считается французский гидробиолог Луи Бутан. В 1892 г. он сделал свой первый подводный снимок; это была фотография средиземноморского краба. Луи Бутан проработал над созданием подводных камер восемь лет. Его третья (и последняя) камера представляла собой тяжелую коробку, изготовленную из меди и стали. Ее привязывали к плавающему на поверхности винному бочонку. Луи Бутан написал книгу о подводной фотографии, в которой не только описал изобретенную им аппаратуру и методику подводной фотосъемки, но и изложил свои взгляды на значение фотографии для изучения подводной флоры и фауны.

В начале 1926 г. профессор гидробиологии колледжа Гуше в Балтиморе Уильям X. Лонгли послал в «Нейшнл Джиогрэфик джорнэл» («Национальный географический журнал») статью о животном мире коралловых рифов. Хотя в те времена цветная фотография только зарождалась (тогдашние фотопластинки требовали секундной выдержки), редакция журнала настояла на том, чтобы статья сопровождалась цветными иллюстрациями. Поэтому руководитель фотолаборатории журнала Чарлз Мартин и Лонгли отправились в район отмели Драй-Тортугас, чтобы сделать нужные снимки. Они понимали, что для подводной фотосъемки потребуется хорошее освещение (электрические лампы-вспышки тогда еще не были изобретены). Чтобы обеспечить достаточную освещенность, во время каждого снимка на плоту, находившемся на поверхности, поджигался фунт порошка магния. Магниевая вспышка освещала дно на глубине 3–5 м с такой же интенсивностью, как 2400 ламп-вспышек. Так впервые была получена серия цветных фотографий подводного мира. В январском номере «Нэйшнл Джиогрэфик джорнэл» за 1927.г. были опубликованы результаты их работы.

В чистой мелкой воде глаз человека автоматически корректирует цветовые оттенки, однако на фотопленке все приобретает зелено-голубую окраску. Голубые и зеленые фильтры значительно улучшают цветопередачу, однако для получения истинных цветов лучше всего пользоваться искусственными источниками света вблизи объекта.

Первый подводный кинофильм был снят в 1914 г. англичанином Дж. Уильямсоном. Специально для съемки этого фильма была изготовлена стальная сфера с иллюминаторами из высокопрочного стекла. Сфера опускалась с баржи на глубину 9 м, в ней могли разместиться два оператора с кинокамерами. Первый подводный фильм рассказывал о мире коралловых рифов в районе Багамских островов.

Для того чтобы сфотографировать океанское дно, необходимо искусственное освещение. Пионером в этой области стал Гарольд Эджертон из Массачусетского технологического института. Разработанный им стробоскопический источник света позволяет фотографировать дно в глубоководных районах на ходу судна.

Подводное телевидение применяется начиная с 1951 г. для определения местоположения объектов на дне, для осмотра кабелей, а также для биологических и геологических исследований.

Рыбы, живущие вблизи поверхности, снабжены естественным камуфляжем: спина у них обычно темного цвета с голубым или зеленым оттенком, а нижняя часть тела — серебристая или светлая. На тех глубинах, куда еще проникает видимый свет, рыбы либо серебристого цвета, либо окрашены в бледные оттенки коричневого или серого. На больших глубинах морские организмы обычно имеют темную окраску.

По-видимому, свечение организмов необходимо для освещения, приманивания добычи, привлечения особей противоположного пола, а возможно, и для отпугивания врагов.