Морская пена: из чего она сделана и о чём говорит

Человек стоит на корме и смотрит за транец. Пять минут назад вода у трапа была прозрачной насквозь — а за винтами она кипит белым, и пенная дорожка тянется к горизонту, не думая растворяться. Вопрос звучит почти всегда одинаково: это что, мыло?

Не мыло. Хотя догадка ближе к правде, чем кажется. Морская пена — это пузырьки воздуха, которым не дают лопнуть растворённые в воде вещества: белки, жиры, обрывки водорослей, всё, что оставляет после себя планктон. Эта органика работает как поверхностно-активное вещество — то самое ПАВ с этикетки шампуня: снижает поверхностное натяжение воды и укрепляет стенки пузырей. В идеально чистой воде пузырь лопается за доли секунды, и пенного следа за катером не было бы вовсе. Море пенится, потому что оно живое.

Бульон, который можно взбить

В каждом литре морской воды растворён целый склад органики: погибший планктон, слизь водорослей, продукты жизни бактерий. Когда ветер, волна или винт вбивают в воду воздух, пузырёк по пути наверх собирает эти молекулы на свои стенки. Получается тончайшая оболочка, и пузырь, которому положено схлопнуться мгновенно, живёт секунды и минуты. Миллиарды таких пузырей — это и есть белый след за кормой.

Лопаются они, кстати, не беззвучно: шелест пенной дорожки и шум прибоя — это в основном звук схлопывающихся пузырьков, мы разбирали его отдельно.

Чем больше в воде органики, тем пена гуще и живёт дольше. Поэтому весной и после штормов она заметнее всего. А зимой, в холодной и прозрачной воде, след за винтами тает быстро — сам не знаю почему, но глазу эта разница заметна с первого взгляда.

Барашки: анемометр, который не сломается

Первые белые гребешки на волнах появляются при ветре 3,4–5,4 м/с — это три балла по шкале Бофорта, и «отдельные барашки» записаны в ней прямым текстом как признак балла. Шкале двести с лишним лет, а работает она до сих пор: посмотрел на горизонт — узнал силу ветра без единого прибора.

Для выхода это не музейная деталь. Барашки по всей акватории — повод ещё раз свериться с морским прогнозом: три балла — вполне рабочая погода, но важнее цифры то, куда она движется. Я, если честно, первым делом смотрю именно на горизонт, а уже потом в телефон.

Полосы, расчерченные как по линейке

Иногда пена выстраивается в длинные параллельные полосы — будто кто-то разлиновал море. Это ленгмюровская циркуляция. В 1927 году американский химик Ирвинг Ленгмюр, пересекая Атлантику, обратил внимание на ровные ряды саргассовых водорослей и позже разобрал механизм: ветер закручивает верхний слой воды в пары горизонтальных вихрей, вращающихся навстречу друг другу. Там, где соседние вихри сходятся, вода уходит вниз, а всё плавучее — пена, обрывки водорослей, щепки — сгоняется в полосу. Полосы вытянуты почти точно по ветру и появляются уже при слабом ветре, порядка 3 м/с.

Так что полосатое море — не дурной знак. Просто ветер в этот день делает свою работу аккуратнее обычного.

Пена у пляжа и миф про грязную воду

После шторма пены больше всего у берега, и в Сочи это видно после каждого серьёзного волнения — что у городских пляжей, что у Имеретинки. Причин две сразу: прибой вбивает воздух в воду тоннами, а самой органики в этот момент больше обычного — шторм поднимает её со дна, реки после дождя добавляют смыв с берега. Про то, куда при этом девается прозрачность, есть отдельный разбор.

Значит ли это, что пена — признак грязи? Отчасти. Пузырёк по дороге наверх собирает гидрофобные вещества, любые — включая те, что попали в море с суши. В самих хлопьях пены концентрация этого добра выше, чем в воде вокруг: пена — концентрат поверхности моря. Но белые хлопья после шторма сами по себе — норма и физика, а не диагноз акватории.

Когда пены действительно слишком много

Есть случаи, когда пена перестаёт быть безобидной, и причина — цветение отдельных видов водорослей. Классика жанра — водоросль феоцистис в Северном море: её цветение сбивает на пляжах Нидерландов и Бельгии липкие пенные валы в человеческий рост. В мае 2020 года у голландского берега в таком валу погибли пятеро сёрферов — первый в мире задокументированный случай гибели людей из-за этого вида цветения.

Чёрное море цветёт по-другому: наши кокколитофориды в начале лета подкрашивают воду в молочно-бирюзовый, но пенных валов не строят. Плотная, кремовая, пахнущая пена у сочинского берега — редкость из редкостей; всё, что вы обычно видите с борта, — обычная белая пена следа и прибоя.

Что с этим знанием делать на воде

Практический итог короткий. Пена за кормой — норма и в каком-то смысле комплимент морю: вода живая. Барашки на горизонте — бесплатный анемометр: появились повсюду — уточните ветер ещё на причале. Полосы пены — ленгмюровские вихри, идти через них можно и интересно. Насторожить должна только пена, которой аномально много и которая не белая: густая, окрашенная, с запахом. Тогда не купайтесь и спросите капитана — он про свою акваторию знает больше любой статьи.

А если хочется увидеть весь набор за один выход — след, барашки и полосы, — выбирайте день с лёгким ветром. Три балла показывают пену во всех её жанрах, и палуба при этом остаётся сухой.