Г. Линде_ Бреттшнейдер - Из глубины веков и вод
Человек наверняка получит совершенно новые сведения о нашей планете, если вырвет у океана его тайны. Многие современные науки обращаются, поэтому к изучению Мирового океана, особенно геология, геофизика, палеогеография, геохимия, палеоклиматология и биология. В морских глубинах надеются они найти ключ к решению своих коренных проблем.
Глубоководный календарь Земли
Во время одного из экспедиционных плаваний «Витязя» советские ученые открыли в центральной части Тихого океана, глубина которого составляет здесь около 5400 метров, подводный вулканический остров. Эхограммы показали, что два вулкана слились на этом затонувшем острове в одну гору, подножье которой имеет примерно тридцать километров в ширину. Вершина горы находится на глубине приблизительно тысячи метров. Гигантские коралловые рифы окружают потухший вулкан.
Советские ученые ведут исследования пробившихся сквозь лаву масс первичной породы, надеясь таким путем установить возраст горы. Открытие этого затонувшего острова подтверждает гипотезу о том, что в центральной части Тихого океана никогда не было сплошного материка, и жизнь в этом районе развивалась на островах, часть которых уже исчезла.
Палеогеографы считают, что исследования отложений на морском дне раскроют нам всю историю Земли с момента образования океанов. Для этих исследований ученые пользуются аппаратами, которые с помощью поршня всасывают в трубку ненарушенную колонку грунта. Изучение содержания таких трубок дало интересные результаты. Там, где глубинные потоки не препятствуют свободному падению осаждающихся частиц, на дне океанов образуются в течение одного тысячелетия гетерогенные слои толщиной от одного до двух с половиной сантиметров.
Отложения тех времен, когда вода была теплой, содержат остатки совсем иных микроорганизмов, чем отложения холодных периодов жизни Земли. Таким образом, изучение останков теплолюбивых и холодолюбивых микроорганизмов позволит сделать важные выводы относительно температуры на Земле в прошедшие эпохи ее существования. Еще большие возможности открывает метод определения возраста глубоководных отложений по количеству содержащихся в них радиоактивных изотопов. Так, например, радиоторий 228 расщепляется через 83 000 лет, и ученые надеются, что анализ содержания этого изотопа в отложениях поможет им познать историю Земли за последние 300 000 лет. А если удастся исследовать калийные минералы морского грунта на содержание в них радиоактивного калия, то мы сумеем проникнуть до самых истоков существования Земли и Мирового океана. Ибо период радиоактивного распада калия 40 равен 1,4 миллиарда лет.
Кладовая пищи и сырья
Сегодня мы пока еще иронически улыбаемся, читая о том, что когда-нибудь меню наших столовых украсят такие блюда, как тушеный электрический скат, фрикасе из морских водорослей в соусе по-голландски, пуддинг из планктона и плоды фукуса в растопленном сливочном масле. Пока что это настраивает, нас на шутливый лад. На самом же деле это вовсе не фантазия и уж, конечно, не анекдот. Известные ученые многих стран утверждают, что Мировой океан – это кладовая продуктов питания людей будущего. Они видят в нем неистощимый источник дополнительных пищевых ресурсов, которые будут в дальнейшем необходимы для удовлетворения нужд быстро растущего населения Земли.
Исследования последних лет, проводившиеся в большом количестве и в широких масштабах, показали, что в наших океанах обитает значительно больше рыбы, чем мы привыкли считать. Моря кишат рыбой даже на очень больших глубинах. Участники датской экспедиции на «Галатее» обычными неводами успешно вылавливали рыбу с глубин до тысячи метров. Основываясь на результатах этих изысканий, американский океанограф
Р. Ревелл сказал: «Тихий океан плодороднее и потенциально продуктивнее, чем материки». Его правоту подтверждает также наличие в морской воде огромных количеств растворенных химических веществ и минеральных богатств, залегающих на дне Мирового океана. Морской грунт местами покрыт так называемыми конкрециями – «сращениями» железа и марганца с другими породами. В этих конкрециях содержится около 200 миллиардов тонн богатых железных и марганцевых руд. Помимо этого, в них содержатся кобальт, никель, медь и другие металлы.
Для разведывания всех этих несметных богатств разрабатывались все новые и новые методы изучения морских глубин: сейсмоакустика, гравиметрия, гидроакустика, гидрооптика, телевидение. Но в первую очередь совершенствовалась техника погружения, осуществлялась давняя мечта человека самому побывать в глубинах морей. Никакая аппаратура не может заменить непосредственных наблюдений под водой. Два американца – профессор Уильям Биб и инженер Отис Бартон – первыми погрузились на большую глубину. Они начали свои опыты в 1930 году.
Путешествие на дно океана
В то время повсюду говорили о группе итальянских водолазов, которые успешно отыскивали на морском дне ценные грузы затонувших судов. Для глубин в 150- 200 метров они пользовались скафандрами – громоздкими стальными сооружениями с автоматической подачей воздуха. Заключенные внутри этих аппаратов, соединенных с судном при помощи кабеля, водолазы были лишены возможности передвигаться. Их задача состояла лишь в том, чтобы по телефону направлять работу грейферов спасательного корабля.
Правда, в конструкции скафандра были предусмотрены шарнирные сочленения, приводимые в движение электрическим током, но все-таки свобода передвижения водолазов, а значит, и диапазон их действия, были ограничены. Максимальная глубина их погружения зависела от прочности панциря на сжатие и составляла примерно 400 метров. Успешное применение тяжелых скафандров навело американского ученого Биба на мысль о создании аппарата, который позволит достигать больших глубин.
Идею построить свой корабль по образцу подводных лодок Биб отверг. При всем совершенстве подводных лодок того времени для погружения на большие глубины они были непригодны. Подводная лодка – это наполненное воздухом пустотелое сооружение, которое, неся в себе тяжелые механизмы, батареи и экипаж, должно, тем не менее, сохранять плавучесть. Поэтому нельзя беспредельно увеличивать толщину стенок ее корпуса, а это значит, что подводная лодка не может выдерживать неограниченное давление и, следовательно, не может погружаться на неограниченную глубину.
Водолазный аппарат Биба и Бартона представлял собой стальной шар, который подвешивался на стальном тросе к специальному судну. Они назвали свой аппарат «батисферой», что означает «глубоководный шар». Позднее он был усовершенствован и получил название «бентоскоп».
15 августа 1934 года Биб и Бартон достигли на своей батисфере рекордной глубины в 923 метра, а в 1949 году Бартон погрузился даже на глубину в 1360 метров. Но при этом они подвергали себя смертельной опасности. При появлении даже самой легкой зыби плавучая база начинает колыхаться на волнах. Движение передается кабелю, а через него – погруженному в воду шару. Из-за качки судна в тросе возникают опасные продольные и поперечные изгибания; пересекаясь друг с другом, они приводят к чрезмерному напряжению троса, так что в любой момент может произойти разрыв. Эта опасность возрастает с каждым метром по мере разматывания троса.
Достигнутые глубины. 1) Биб; 2) Бартон; 3) температура в С; 4) Уо; 5) О. Пикар; 6) Уо; 7) подводные лодки; 8) максимальная глубина погружения якоря; 9) лов донных рыб; 10) максимальная глубина погружения донного трала; 11) Ж. Пикар и Д. Уолш.
Эксперимент Биба и Бартона удался. Они первыми проникли на большие глубины. Они оставались единственными в течение многих лет. Лишь с появлением батискафа, сконструированного швейцарским ученым – профессором Огюстом Пикаром, удалось с успехом продолжить опыты глубоководного погружения. Водолазная камера Пикара «Триест» – это свободно передвигающийся подводный корабль, который никакой непосредственной связи с судном-базой не имеет. Он состоит из двух частей: шарообразной кабины наблюдателей и поплавка. Устойчивым против давления воды должен быть только шар, в котором помещаются два человека и необходимая научная аппаратура. Сигарообразный поплавок, напротив, имеет сравнительно тонкие стенки. Его камеры наполняются бензином, сообщающим кораблю плавучесть во время его подъема на поверхность.
При погружении батискафа внутреннее помещение поплавка сообщается через отверстия с окружающей водой. Балласт тянет «Триест» вниз. Чем глубже уходит корабль, тем больше воды проникает внутрь поплавка и тем больше сжимается бензин. Таким образом, на любой глубине давление внутри поплавка соответствует наружному давлению воды.
Через двадцать лет после своего отважного проникновения в стратосферу – полета на аэростате на высоту более 16 000 метров – профессор Пикар устремляется в противоположном направлении и в сентябре 1953 года совершает на «Триесте» погружение в океан на глубину 3150 метров.
