Открытия на дне Пацифики
Открытия на дне Пацифики
Человек начал плавания в водах Тихого океана и его морей в глубочайшей древности. Задолго до нашей эры из Юго-Восточной Азии к островам Океании на лодках с балансиром и катамаранах двинулись предки нынешних полинезийцев, микронезийцев, меланезийцев. Процесс заселения Океании затянулся на многие столетия и завершился лишь к началу нашего тысячелетия. И в ходе его древние мореходы прекрасно изучили Тихий океан: его ветры, течения, обитателей вод. Жители островов Микронезии делали оригинальные карты, сплетенные из прутьев, на которых точно указывали местонахождение островов и направление течений и ветров. Полинезийцы умели брать ориентир на звезды и строили огромные, вмещавшие несколько сот человек, суда.
Но дно Тихого океана было неизвестно им, впрочем, так же как и мореплавателям Эпохи великих географических открытий, и даже океанографам прошлого и начала нынешнего века.
Первую попытку изучить дно Тихого океана предпринял Фернан Магеллан. Выйдя в воды «Эль Пасифико» — Мирного (или Тихого) океана, Магеллан приказал опустить трос длиной двести саженей, чтобы достать его дно… но безуспешно.
Вплоть до середины XIX века не удавалось точно определить глубину Тихого океана, впрочем, как и других океанов планеты. Ибо единственным инструментом для измерения пучин был лот — свинцовый груз, прикрепленный к пеньковому тросу. На мелководье он давал точные результаты, но на больших глубинах все промеры им становились гадательными и сомнительными. И порой исследователи получали фантастические глубины 14 и 15 километров!
Только в 1854 году лот несколько усовершенствовали, а спустя 16 лет лорд Келвин, великий английский физик, догадался заменить толстый, растягивающийся под собственной же тяжестью, пеньковый трос стальными фортепианными струнами. С этим инструментом океанологи начали изучать глубины океана.
Сразу три экспедиции отправились в семидесятых годах прошлого века в Тихий океан. Немецкий корвет «Газелле» исследовал юго-восточную часть Великого океана, а также Коралловое, Ново-Гвинейское и Тасманово моря. Американское судно «Тускарора» в северо-западной части океана обнаружило глубоководную впадину, и поныне носящую его имя. А еще более глубокий «шрам» был найден английской экспедицией на судне «Челленджер» между Каролинскими и Марианскими островами: лот достиг здесь отметки 8145 метров. Долгое время этот глубоководный желоб, названный в честь открывшего его судна Челленджер, считался максимальной глубиной Мирового океана.
Академик М. А. Рыкачев в 1881 году, обобщив данные материалов «Газелле», «Тускароры» и «Челленджера» (который был подлинным океанографическим институтом «на плаву», оборудованным по последнему слову техники своего времени), составил одну из первых карт глубин Мирового океана, где были нанесены важнейшие особенности рельефа страны на дне Тихого океана. Рыкачев использовал для этого и данные отечественных океанологов: они были получены на корветах «Аскольд» и «Витязь» в северо-западной части Тихого океана и в дальневосточных морях.
Новый вклад в изучение Великого океана внес адмирал С. О. Макаров, на корвете «Витязь» обследовавший воды Охотского, Южно-Китайского и Японского морей и нарисовавший грандиозную картину круговорота вод в северной половине Пацифики.
И все же до первой мировой войны строение дна Тихого океана представлялось учеными лишь в общих чертах: глубоководную область его покрывала сеть всего лишь из нескольких тысяч отметок глубин. И это на площадь в несколько десятков миллионов квадратных километров! Через такую сеть промеров, начни мы изучать рельеф земной суши с воздуха, опуская лот (допустим, что это делали бы жители верхних слоев атмосферы, а поверхность планеты была бы закрыта сплошными облаками) могли остаться незамеченными и Альпы, и Карпаты, и Кавказ, а вся поверхность Европы могла бы представиться плоской однообразной равниной.
Никто, конечно, не мог бы упрекнуть членов экспедиции «Витязя», «Челленджера», «Тускароры», «Газелле» и других судов в лености, в нежелании сделать сеть глубинных отметок более частой. Ибо каждый глубоководный промер требовал больших затрат и времени, и труда. Приходилось часами простаивать возле лебедки, ожидая, когда же лот достигнет дна. А затем еще больше времени затратить на то, чтобы с помощью той же лебедки поднять его с многокилометровых глубин океана.
Подлинную революцию в океанологии произвело изобретение эхолота. Впервые его применили на американском судне «Карнеги» при изучении дна Тихого океана в 1909 году. Звуковой сигнал посылался в воду, достигал дна, отражался от него и улавливался на корабле. Зная скорость распространения звука в воде, легко было вычислить глубину, на которой находится дно, — и вся процедура измерения занимала не часы, а считанные минуты.
Вскоре началась первая мировая война. Необходимость борьбы с подводными лодками заставила конструкторов и инженеров усовершенствовать системы эхолотов, позволяющих обнаружить противника. Усовершенствования эти продолжались и по окончании войны, завершившись созданием эхолотов-самописцев: они вели непрерывный «обстрел» океанского дна звуками и столь же непрерывную запись результатов этого «обстрела». Эпоха отдельных, точечных промеров кончилась. Отныне каждый рейс судна, вооруженного эхолотом-самописцем, давал не отдельные разрозненные точки, а непрерывные измерения и позволял проводить сплошную линию, обозначающую рельеф океанского дна, над которым прошло судно.
После второй мировой войны океанологи получили в свое распоряжение большое число судов, «отслуживших» на войне, и, главное, усовершенствованные приборы: радиоакустические, радиолокационные, магнитные детекторы, аппараты для подводной киносъемки, акваланги и т. д. Экспедиции посыпались как из рога изобилия.
Программа МГГ — Международного геофизического года (1957—58 год) — знаменовала собой новый этап в изучении величайшего океана планеты. Отныне исследования вела не одна держава, а коллектив ученых из самых разных стран, объединенных общей целью. В Тихом океане совместно работали американские, советские, австралийские, новозеландские, индонезийские, канадские, японские, французские экспедиции.
Советское судно «Витязь», эта «плавучая академия», начиная с 1949 года бороздящая воды морей и океанов, к востоку от островов Санта-Крус открыла новый глубоководный желоб — Восточно-Меланезийский, или желоб Витязя. С борта «Витязя» в Тихом океане были открыты четыре из десяти наибольших глубин Мирового океана, в том числе — рекордная, в Марианской впадине у острова Гуам, равная 11 022 метрам.
Экспедиции «Витязя» сделали ряд важных открытий, изучая циркуляцию вод и жизнь в Тихом океане. Мы упомянем лишь одно из них, ибо оно имеет огромное значение для всего человечества. Ученые США считали глубоководные желоба идеальным местом для захоронения радиоактивных продуктов под многокилометровой толщей воды. Советские же океанологи обнаружили, что в этих желобах не стоячая «мертвая» вода, здесь происходит интенсивный обмен с поверхностными водами. И если превратить желоба в «глубоководную свалку» для радиоактивных отходов, это может повлечь за собой отравление всего Мирового океана.
Вслед за изучением рельефа дна океана началось и изучение структуры этого дна. Каков возраст осадков, покрывающих дно Тихого океана, из чего они состоят? Чем отличается его кора от коры материков и от коры других океанов? Как по осадкам, их мощности и составу, восстановить историю Тихого океана — и тем самым историю нашей планеты?
Первоначально техника получения проб океанских осадков была примитивна: с борта судна опускалась драга, которая захватывала грунт с вершин подводных гор или с глубоководных равнин. Подобно тому, как эхолот произвел революцию в измерении глубин, переворот в изучении структуры океанского дна произвели методы геофизики. По скорости прохождения звуковой волны в различных средах (морской воде, слое рыхлых осадков, в уплотненных осадках, в слое коры) удалось определить мощность слоя осадков в различных частях Тихого океана, а также состав и мощность его коры. А с апреля 1969 года в Тихом океане началось глубоководное бурение с борта судна «Гломар Челленджер». Это судно водоизмещением 10 600 тонн снабжено буровой вышкой, буровым станком, лебедками, другими буровыми устройствами, системой, позволяющей не только удерживать установку в точке бурения, но и повторно вводить бур в скважину, меняя буровые колонки.
«Гломар Челленджер» работал в Индийском и Атлантическом океанах, в Средиземном и Черном морях (совместно с советскими океанологами), но наибольшее число рейсов и пробуренных скважин приходится на долю Тихого океана. На основании данных глубоководного бурения с «Гломара Челленджера», а также данных, полученных с борта советского научно-исследовательского судна «Дмитрий Менделеев» и других кораблей науки, в нашей стране был составлен палеобиографический атлас Тихого океана, состоящий из тридцати четырех карт. Они показывают его береговую линию, существовавшую миллион, сто миллионов, пятьсот миллионов лет назад. А морские осадки, найденные геологами на суше, позволили определить, какие из нынешних материков и островов в прошлом были покрыты водами океана: например, Азия периодически соединялась и разъединялась с Северной Америкой мостом суши в районе Берингова и Чукотского морей, а от Южной Америки на протяжении десятков миллионов лет ее отделял пролив, бывший на месте нынешнего Панамского перешейка, а порой и почти всей Центральной Америки.
Контуры Тихого океана, существовавшие многие миллионы, десятки и даже сотни миллионов лет назад, конечно, намечены приблизительно. Зато точно и четко нанесены на карту грандиозная подводная страна, лежащая на дне Великого океана, с ее равнинами и впадинами, вулканами и разломами, мелководными банками и глубоководными желобами, хребтами и плато.