Всеволод Зенкович - Морское дно
Обзор книги Всеволод Зенкович - Морское дно
профессор Всеволод Павлович Зенкович,
доктор географических наук
Морское дно
Введение
О морском дне можно рассказать много интересного.
Солнечный свет проникает в воду очень слабо и уже на 200-метровой глубине царит полная темнота.
С глубиной резко возрастает наружное давление — через каждые 10 метров на одну атмосферу; на 10-километровой глубине оно равно 1000 атмосфер!
Обычные термометры на глубине в 3–5 километров расплющиваются, превращаясь в стеклянную пыль. Но термометры, защищённые от давления, показывают, что на большой глубине в море круглый год держится одинаковая температура — один-два градуса тепла.
В этих суровых условиях — в полном мраке, холоде и при огромном давлении — обитают разнообразные существа — морские животные и рыбы. Многие из них имеют непропорционально большие глаза и зубы; такие рыбы, снабжённые светящимися органами, похожи на маленьких сказочных драконов.
На дне моря происходят необычные для суши процессы — создаются особые минералы и горные породы; здесь накапливается «пыль» из межпланетных пространств.
Сведения о морских глубинах добыты человеком ценой очень больших усилий. Десятилетиями учёные и инженеры создавали различные сложные приборы, чтобы с их помощью проникать на большую глубину. Специально оборудованные и богато оснащённые корабли разных государств отправлялись в далёкие плавания для изучения океана и его дна.
Многое в этой области сделано учёными нашей страны. Они составили очень точные карты морского дна на больших пространствах, открыли неизвестные ранее подводные хребты. Совсем недавно нашими учёными открыта одна из самых глубоких впадин мирового океана — около Курильских островов. Глубина её — 10 382 метра. Кроме того, советские учёные установили два своеобразных «мировых рекорда»: они сумели извлечь морских животных с десятикилометровой глубины, а также добыли с больших глубин «столбик» морского грунта высотой более 30 метров.
На первый взгляд кажется, что изучение морского дна не имеет какого-либо практического значения. Правда, для кораблевождения нужна карта, на которой нанесены все мели и рифы[1], указаны глубины вблизи берегов и характер грунта якорных стоянок. Но эти глубины сравнительно невелики, они обычно не превышают 200 метров. Зачем же нужно изучать морское дно на больших глубинах?
Чтобы понять строение суши, нужно знать морское дно
Более всего заинтересованы в изучении морского дна геологи.
Казалось бы, геология, изучающая строение и состав земной коры, — наука «сухопутная». Так оно и было в течение продолжительного времени. Но затем, когда геологи стали шаг за шагом воссоздавать историю развития земной коры, им пришлось всё больше внимания уделять морю. Дело в том, что за многие миллионы лет истории нашей планеты почти вся поверхность современной суши неоднократно заливалась морскими водами. Когда отдельные участки суши опускались, море заливало их, а когда поднимались — снова уходило. Море оставило на земле разнообразные отложения — илы, пески, известняки вместе с остатками животных, обитавших когда-то в море. Толщина слоёв морских осадков измеряется сотнями метров и километрами.
Изучая такие слои, учёные смогли узнать многое из истории жизни на Земле.
По древним морским отложениям геологи сумели прочитать историю развития и самой земной коры. Так удалось с большой точностью определить, где и когда опускалась и поднималась земная кора.
Дело в том, что непосредственно измерить движение земной коры не всегда удаётся, так как оно происходит очень медленно. Для таких измерений требуются десятки лет. Поневоле приходится прибегать к косвенным методам измерения. Одним из этих методов и является исследование морских отложений, которые служат своеобразной летописью жизни земной коры.
В морских отложениях отражаются и такие явления, как изменения климата, растительности, деятельность вулканов и т. д.
В различных морских отложениях содержится много полезных ископаемых — нефть, уголь, бокситы, фосфориты, горючие сланцы и др.
Чтобы поиски полезных ископаемых были успешны, нужно знать, в каких условиях эти ископаемые образуются, как они связаны с древними морями, когда они образовались. Для этого необходимо исследовать, что делается на дне современных морей и океанов.
Учёные должны изучить рельеф морского дна: есть ли на нём горы и долины, как связаны они с горными цепями суши.
Кроме того, геологов интересует, какие отложения образуются на морском дне в настоящее время, как они связаны с глубинами, с расстоянием от берега, с физическими свойствами морской воды и общими географическими условиями.
Известно, что на суше горные породы разрушаются в результате смены температур, под влиянием ветра и в особенности от действия текущей воды. Вода промывает в горах глубокие долины, ущелья, образует высокие гребни, крутые откосы и скалы.
В глубинах океанов температура практически неизменна, там нет обычного выветривания и почти нет движения воды. В таких условиях горы сохраняются в том виде, в каком они образовались в процессе движений земной коры. Это — плавные валы высотой в несколько километров и шириной в десятки, а то и сотни километров.
Изучение подводных гор помогает геологам воссоздавать историю горных образований на суше.
Вы видите, насколько большой интерес представляет изучение морского дна.
Как изучали морское дно
Можно ли нарисовать общую картину рельефа морского дна, картину, которую нельзя увидеть? Правда, сейчас мы уже можем фотографировать и наблюдать через подводный телевизор морское дно на значительных глубинах, но при этом мы охватываем только очень маленькие участки, которые освещены электролампой, соединённой с прибором. Полную картину рельефа можно создать только путём измерения очень большого количества глубин и притом так, чтобы каждое место, где получена глубина, было точно нанесено на карту.
Кроме того, нужно знать строение дна. Непосредственный метод для этого — получение пробы грунта и не только с поверхности дна.
С незапамятных времён глубину моря измеряли длинным шестом или верёвкой (тросом) со свинцовым грузом на конце. Так был создан первый лот — прибор для измерения морских глубин (рис. 1). В донышке груза делается ямка, смазанная салом. Когда груз касается дна, ямку заполняет донный грунт, и образец его поднимают на поверхность.
Рис 1. Свинцовый лот для малых глубин.
Лотом очень просто измерить сравнительно небольшую глубину, до 100–200 метров. При больших глубинах измерение сильно затрудняется.
До середины XIX века исследователи опускали лот на тросе из растительного волокна. Такой трос довольно тяжёл и непрочен. Выпустив с борта 2–3 километра троса, мы уже не сможем вытащить его обратно — он лопнет от собственного веса. Но и на меньших глубинах точное измерение глубины довольно затруднительно. Обычный вес свинцового груза — около 5 килограммов, но примерно столько же весит 100 метров намокшего троса. Поэтому, начиная уже с 500–600 метров, ощутить момент падения лота на дно почти невозможно. Вес троса становится значительно больше веса груза.
Первые глубины более 1000 метров были измерены в России при Петре I, который изобрёл новый лот с отделяющимся грузом. В этом лоте сквозь тяжёлый чугунный шар проходила металлическая трубка. Шар удерживался на трубке особыми рычажками (рис. 2) и соскакивал с них при ударе о дно. Таким образом, обратно на палубу моряки вытаскивали лёгкую трубку, в которой застревало небольшое количество донного грунта.
Рис. 2. Лот с отделяющимся грузом.
В XVII–XVIII веках стали быстро развиваться естественные науки. В это время были составлены первые карты рельефа дна. Вначале это была обычная карта моря, на которую наносились цифры, указывающие глубину в различных местах. Общей картины рельефа морского дна такие карты не давали.
В 1736 году французский географ Бюаш соединил одинаковые отметки, нанесённые через 10 морских саженей, линиями, получившими название изобат, то есть линий равных глубин (интересно, что такой же способ изображения рельефа суши появился лишь спустя несколько десятилетий). Сейчас этот способ изображения рельефа наиболее распространён и точен. Пример подобной карты дан на рис. 3.
Рис. 3. Карта рельефа дна Каспийского моря с изобатами через 200 и 500 метров.
В XVIII веке в России был создан военный и торговый флот. Для нужд мореплавания стали составлять морские карты и производить промеры глубин. Большие работы были развёрнуты в Финском заливе, в Каспийском море и на озере Байкал.
