Все началось со случайного разговора за столом с советником российского посольства Ону:

— Я как-то слышал в кругу ученых-океанографов о том, что в Босфоре существуют два течения. Многие утверждают, что это просто красивая старинная легенда.

— Мне тоже приходилось слышать что-то подобное. Особенно в среде дипломатов — знатоков местных константинопольских легенд.

— Но ведь о двух течениях в проливе говорят даже турецкие рыбаки. Хотя подтвердить свои слова они ничем не могут.

— Степан Осипович, позвольте мне как старожилу российского посольства внести некоторую ясность в этот вопрос.

— Извольте. Буду вам весьма признателен.

— Представьте себе: двести лет назад один умный человек придерживался взгляда о возможности двух противоположных течений в Босфоре. Это был итальянский ученый Марсильи.

— Я слышал о нем. В Санкт-Петербурге мне приходилось в библиотеке Географического общества держать в руках его книжку с самыми различными гипотезами. Но меня в данном вопросе смущает одно обстоятельство.

— Какое, Степан Осипович?

— Совсем недавно английский капитан Спратт лично производил съемки Босфора для новых географических карт.

— И что же? Что вас здесь смущает?

— А то, что никакого второго течения в босфорском проливе Спратт не обнаружил. Хотя, думается, с гипотезой итальянца Марсильи он должен был быть знаком.

— Но англичанин мог не обнаружить второго течения — обратного, допустив какие-то погрешности при съемках Босфора.

— С этим трудно согласиться.

— Степан Осипович, мне видится, что загадка Босфора вас всерьез заинтриговала. Что вы намерены предпринять?

— Исследовать подводные течения Босфора всеми доступными мне средствами.

— Тогда могу пожелать вам большой удачи...

Любознательность у Макарова всегда сочеталась с практичностью. Поэтому легенду о двух противоположных течениях в черноморских проливах он «просветил» с присущим ему остроумием. Командир «Тамани» на четырехвесельной шлюпке вышел на середину Босфора и приказал опустить на глубину анкерок в пять ведер с привязанной к нему балластиной.

И шлюпка, к великому ужасу турок, наблюдавших за русскими, стала буксироваться бочонком против довольно сильного поверхностного течения. В ходе такого' эксперимента в адрес офицера с «Тамани» со всех сторон неслось только два слова:

— Русский шайтан! Русский шайтан!..

Так Макаров доказал, что в Босфоре имеются два течения: поверхностное — из Черного моря в Мраморное и глубинное — в противоположном направлении. Более того, Степан Осипович изобрел прибор — флюксометр для изучения скорости течений. Ученый объяснил причину такого необычного природного явления, определил скорость течений на разных глубинах, температуру и плотность воды.

Для того чтобы брать пробы воды с различных глубин, исследователь изобрел специальный прибор — батометр. В ноябре 1881 года командир стационара российского посольства провел изучение взятых проб воды на различных глубинах в проливе Босфор. Он определил, что соленость и теплота воды нижнего течения выше, чем верхнего. Удельный вес босфорской воды на поверхности равнялся 1.0150, в глубине — 1.0218 и больше. Уже одно это относилось к числу открытий в мировой океанографической науке.

О том, как велись работы по изучению течений в проливе Босфор, достаточно сказать следующее. За год капитаном 2-го ранга Макаровым было сделано до тысячи измерений скорости течений, а для определения удельного веса и температуры воды — до четырех тысяч измерений. Это был впечатляющий исследовательский труд.

В результате научно-исследовательской работы на борту «Тамани» свет увидел выдающийся океанографический трактат «Об обмене вод Черного и Средиземного морей». Он получил большую известность в ученом мире не только России.

Главными выводами проведенного океанографического исследования были следующие:

в Босфоре существуют два течения: верхнее — из Черного моря в Мраморное и нижнее — из Мраморного моря в Черное;

нижнее течение происходит от разности удельных весов вод Черного и Мраморного морей. Тяжелая вода Мраморного моря производит на нижние слои большее давление, чем легкая вода Черного моря на тех же глубинах, и это побуждает воду стремиться из области большего давления в область малого;

разность удельного веса происходит оттого, что реки и дожди дают Черному морю больше пресной воды, чем испарения из него уносят;

верхнее течение происходит от разности уровней двух морей;

разность уровней Черного и Мраморного морей должна быть около 1 фута 5 дюймов.

14 марта 1885 года Макаров сделал научное сообщение на совместном заседании отделений географии математической и географии физической Императорского Географического общества. Тема сообщения звучала так: «Об изучении постоянных морских течений». В том же году макаровский труд был напечатан в приложении к 11-му тому «Записок Императорской Академии наук». В рецензии на него академики А. В. Гадолин и Г. И. Вильд заключали: