Помоги проекту - поделись книгой:
Владимир Ажажа
Дорогами подводных открытий
Вместо пролога
Маленькая подводная лодка осторожно пробиралась по дну каньона. Справа и слева прожекторы выхватывали из темноты наклонные белесые стены, то гладкие, то иззубренные. Взметнувшись на сотни метров, они образовывали огромный мрачный коридор. Картина оживлялась лишь внезапными отблесками. Это, попадая в лучи прожектора, отсвечивали чешуей мертвые рыбы, россыпью лежавшие на грунте. Окончившие существование в верхних слоях воды, эти рыбы здесь, в сероводородной зоне Черного моря, не подвергались разложению, никем не поедались и могли быть со временем погребены только осевшей взвесью. Вот и сейчас верткая подлодка все-таки задела кормой за илистую стенку и окуталась клубящимся облаком мути.
Дремавшие массы грунта пришли в движение, начался обвал.
А наверху сияло солнце, ленивые волны шуршали прибрежной галькой и загоравшие курортники даже не подозревали, что совсем рядом в полукилометровой бездне идет напряженная и увлекательная научная работа, исследователи открывают неведомый доселе мир.
Второе дыхание географии
У скрытой и замкнутой вначале сущности вселенной нет силы, которая могла бы противостоять дерзанию познания; она должна раскрыться перед ним, показать ему свои богатства и свои глубины и дать ему наслаждаться ими.
Слово «открытие» в географии обычно связывается с созданием географической карты, со снятием с нее «белых пятен» и нанесением неизвестных прежде объектов. Так считалось всегда. Но так ли это теперь? И верно ли это в будущем? Ведь наступит же день, когда поверхность Земли, рассмотренная вдоль р поперек пешеходами, мореплавателями, летчиками и космонавтами, будет изучена настолько, что исчезнет последнее «белое пятнышко» и уже нечего будет открывать? А может быть, этот день уже наступил и физическая география как наука уже себя исчерпала?
Нет. Работы географам на нашей планете (а в перспективе и на других планетах) еще непочатый край. И дело не только в том, что пока еще существуют неизведанные территории и объекты — «белые пятна», айв том, что изменяется и характер деятельности географа. Сейчас его, в не меньшей степени, чем территориальные открытия, занимают проблемы познания неизвестных ранее закономерностей географической среды, выяснения сущности природных явлений. Распределение климатических поясов, растительного покрова и животного мира на Земле и его изменения, развитие форм земной поверхности, закономерности размещения суши и океана, влияние человеческой деятельности на окружающую географическую среду — вот далеко не полный перечень вопросов, которые заботят сегодня географию.
Изменяется и характер открытий, хотя мало обследованные территории остаются и в наше время. Сюда можно отнести Амазонскую низменность, где есть места, в которых еще не побывали исследователи. Недостаточно изучено и Бразильское нагорье. Наконец — Антарктида! К ней подступили вплотную, но еще нельзя сказать, что она уже перестала быть большим «белым пятном». Изучение этой закрытой ледяным панцирем земли представляет невероятно сложную проблему, распадающуюся на две самостоятельные обширные задачи. Первая — создание и уточнение карты надледного рельефа, иначе — ледниковой поверхности материка. Вторая — картирование подледного рельефа Антарктиды, создание достоверной карты его горных хребтов и равнин. Известно, что средняя толщина льда на Антарктиде составляет около 2 километров, а кое-где достигает и 4. «Просветить» ледяной пласт и увидеть сквозь него основные орографические[1] единицы южного материка — задача не из легких. Решение ее лежит в использовании современной техники.
В 1966 году опубликован первый, а в 1969 году второй том капитального двухтомного издания «Атлас Антарктики», подготовленного советскими учеными. Атлас подводит итоги изучению Южной полярной области. В нем обобщены результаты многолетних советских и иностранных исследований. Территориальные открытия, совершенные в Антарктиде, отражены на гипсометрической[2] карте Антарктики и карте подледного рельефа Антарктиды. Вклад советских ученых относится главным образом к Восточной Антарктиде, где, в частности, были исследованы обширное высокогорное ледниковое поле площадью около 600 тысяч квадратных километров, которому присвоено название плато Советское, и долина МГГ (Международного геофизического года) протяженностью около 1300 километров.
Нашими исследователями сделаны большие открытия, касающиеся подледного рельефа Антарктиды. Открыты, например, горы, которым присвоены имена советских ученых Гамбурцева, Вернадского, Голицына, Щукина, равнина, получившая имя Шмидта.
Невозможно подвести черту под изучением земной поверхности, в частности суши, и сказать, что географам здесь больше нечего делать.
Рельеф Земли постоянно меняется. Появляются новые вулканические и коралловые острова, движение земной коры приводит к образованию новых орографических единиц, к изменению рисунка речной и озерной сети. Понятно, однако, что открытия здесь будут уже по самой их сравнительной редкости, исключительности их характера существенно отличаться от прежних территориальных открытий, связанных в основном с первоначальным изучением суши.
Но ведь существует еще одна гигантская поверхность Земли, более чем в 2 раза перекрывающая сушу по площади. Речь идет о дне морей и океанов, закрытом непроницаемой для глаза толщей воды. Современная наука все ближе подходит к созданию карты рельефа дна океанов. С помощью эхолота, подводного фотографирования и телевидения уже открыто множество крупных подводных горных хребтов, обособленных гор, котловин, плоскогорий, долин и глубоких каньонов. И это только начало. Впереди непочатый край работы, которая, несомненно, приведет к серии океанографических открытий.
Кстати, известный морской исследователь Николай Николаевич Зубов, вводя термин «океанографическое открытие», считал, что под этим термином следует понимать первое описание любого географического объекта или явления, так или иначе влияющего на режим океана и его морей. Поэтому, например, обнаружение подводной мели или наибольшей глубины какого-нибудь участка Мирового океана, определение зараженности глубинных вод сероводородом, холодного или обедненного слоя, промыслового района — все это, по Н. Н. Зубову, относится к полноценным океанографическим открытиям.
Особой формой географического открытия — и с этим тоже нельзя не согласиться — является уточнение положения, формы, размеров и других характеристик уже открытого географического объекта. В этом смысле результаты погружения исследователей в котловину Челленджер Марианской впадины Тихого океана на глубину 10 919 метров, совершенного 23 января 1960 года в научно-исследовательской подводной лодке «Триест»[3], необходимо классифицировать как открытие. Прямые наблюдения через иллюминаторы и замеры инструментами позволили существенно уточнить, подтвердить и умножить полученные данные, хотя сама котловина была обнаружена ранее с помощью гидроакустического измерителя глубины — эхолота.
Наступил тот период, когда успешное развитие физической географии, как и многих других наук, все больше зависит от используемой для этого исследовательской техники.
В этой книге пойдет речь об океанографических открытиях, сделанных в глубинах морей и океанов с помощью научно-исследовательских подводных лодок. При этом мне как автору трудно оставаться беспристрастным, поскольку, будучи руководителем и участником многих подводных экспедиций, считаю эту тему близкой и, более того, очень личной и связываю с ней самые яркие впечатления жизни. Я имею в виду часы, дни и месяцы, проведенные под водой: и в рубке военной субмарины, где начинал штурманом, и с аквалангом за спиной — в исследовательских экспедициях, и, наконец, у иллюминаторов подводных лодок «Северянка» и «Южанка» — в составе научной группы. Думается, что любой, кому посчастливилось хоть краешком глаза заглянуть в неповторимый и (никуда не уйдешь от этого слова) романтичный подводный мир, оставил там частицу души. Но перед тем как начать рассказ о сегодняшних плаваниях исследовательских подводных судов, хотелось бы отметить некоторые исторические вехи на пути развития подводного мореплавания.
Пионеры подводного мореплавания
В науке больше, чем в каком-либо другом институте человечества, необходимо изучать прошлое для понимания настоящего и господства над природой в будущем.
Свидетельство первое (правда, не очень достоверное). По-видимому, подводные суда начали плавать задолго до того, как голландский механик Корнелий Ван-Дреббель построил первую подводную лодку, а это случилось, как утверждают историки, в 1620 году.
Французский историк Монжери в 1827 году писал: «По крайней мере, нет сомнения, что такого рода суда (подводные. — В. А.) были употребляемы в Европе в XIII веке. Украинцы часто избегали преследования турецких галер с помощью больших подводных лодок». Монжери при этом ссылается на записи французского философа Фурнье, побывавшего в конце XVI века в Константинополе. Фурнье свидетельствует: «Здесь мне рассказывали совершенно необыкновенные истории о нападении северных славян на турецкие города и крепости — они являлись неожиданно, они поднимались прямо со дна моря и повергали в ужас береговых жителей и воинов. Мне и раньше рассказывали, будто славянские воины переплывают море под водой, но я почитал рассказы выдумкой. А теперь я лично говорил с теми людьми, которые были свидетелями подводных набегов славян на турецкие берега».
Комментируя это высказывание, Монжери заявляет: «Запорожские казаки пользовались гребными судами, способными погружаться под воду, покрывать в погруженном состоянии большие расстояния, а затем уходить в обратный путь под парусами». И дает предположительное описание такого судна. Это — челн, обшитый кожей, корпус которого был накрыт герметичной палубой. Над нею возвышалась шахта (прототип боевой рубки), где находился наблюдатель-рулевой. Через шахту поступал воздух при плавании в надводном и полупогруженном положениях. В погруженном состоянии движение осуществлялось при помощи весел, герметизированных в местах прохода через корпус кожаными манжетами.
Свидетельство второе. В 1913 году лейтенант русского флота В. А. Меркушев написал статью «Опыт плавания подводной лодки подо льдом». В ней говорится о том, что в декабре 1908 года по приказу начальника морских сил Тихого океана были проведены опыты по зимнему плаванию на подводной лодке «Кефаль».
«В 11 часов 48 минут утра (19 декабря 1908 г. — В. А.) началось первое и единственное во всем мире плавание подводной лодки под сплошным ледяным полем, хотя небольшой в среднем толщины, но зато раскинувшимся по всему видимому горизонту. Шел шесть минут подо льдом, имея перископ на три фута выше поверхности и разрезая им дюймовый лед. В 11 часов 54 минуты застопорил машину… В полдень снова дал ход и ушел под лед. В 12 часов 05 минут глубина 17 1/2 фут. Перископ и лодка подо льдом и его режет один только флагшток. В 12 часов 54 минуты дал ход и погрузился до 20 фут. Перископ на 4 фута подо льдом… Флагшток давно согнулся, и лодка, идя подо льдом, ничем не выдает своего присутствия, нервируя этим людей, находящихся на конвоире. В 1 час 20 минут всплыл в миле от маяка Скрыплев. Курс, взятый по перископу и замеченный по компасу, оказался точным… При всплывании пробил ледяное поле, подняв лед на себя…»
«Кефаль» вернулась обратно, идя по поверхности. Подо льдом она пробыла 1 час 32 минуты, считая подъемы до боевого положения, причем ею было пройдено 4 мили.
Однако опыт «Кефали» не был учтен в царском флоте, а факт первого подледного плавания 19 декабря 1908 года даже не вводился в исследования по истории подводного флота, хотя он утверждает приоритет русских подводников в плавании подо льдами и применении способа всплытия во льдах путем его взламывания корпусом подводной лодки.
Свидетельство третье. Даже спустя полвека американские подводники не решались на всплытие сквозь тонкий лед. Командир атомной подлодки «Скейт» Д. Калверт пишет, как ему помог в 1959 году совет известного полярного исследователя, автора переведенной в СССР книги «Гостеприимная Арктика» В. Стефансона. «Интересно было наблюдать, как лед, толщиной 15–20 см, сначала вспучивался над спинами китов, а потом ломался. Вслед за треском ломающегося льда слышалось шумное дыхание кита, и из воды поднимались фонтаны брызг» — прочитал Стефансон Калверту выдержку из своей книги и заметил: «Если киты могут разрушить лед, почему же не сможет сделать этого «Скейт»?»
За девятнадцать лет до этого помощник командира советской подводной лодки «Щ-324» старший лейтенант Г. И. Тархнишвили сделал обстоятельный анализ особенностей подледного плавания, пробивания льдов корпусом лодки, разработал рекомендации, представляющие интерес и сегодня. Этот опыт был получен при форсировании советской подводной лодкой пролива Седра-Кваркен в Балтийском море 19 января 1940 года. Глубина пролива в большинстве не превышала 20 метров, фарватер извилист. «Щ-324» ушла под ледяной покров и только через тринадцать часов всплыла, «ломая лед толщиной 10, а местами 25 сантиметров» (из донесения командира лодки капитана 3-го ранга А. М. Коняева).
Интересны записи в вахтенном журнале «Щ-324», сделанные в этот день.
«09.10. Заполнена цистерна быстрого погружения…
11.49. Коснулись грунта…
17.26. Слышен шум о лед…
22.00. Всплыли под перископ. Стукнулись надстройкой о лед».
В донесении командира сказано: «Всплыл. С трудом открываю рубочный люк, мостик забит кусками льда».
И вывод Г. И. Тархнишвили: «… получив положительную плавучесть в объеме средней цистерны, лодка типа Щ без труда пробивает снизу лед толщиной 10–12 см, причем никаких опасных кренов не возникает. Соображения о потере остойчивости [4] под тяжестью льда такой толщины, по-моему, мало основательны».
Свидетельство четвертое. «Большая Советская Энциклопедия» (т. 38, с. 213), рассказывая о выдающемся норвежском исследователе Харальде Свердрупе, пишет: «В 1931 году руководил полярной подводной экспедицией на судне «Наутилус».
Имея в виду этот факт, известный полярник А. Ф. Лактионов в книге «Северный полюс» утверждает: «Опыты плавания на подводных лодках подо льдами Северного Ледовитого океана были возобновлены лишь после второй мировой войны».
Иными словами, с «Наутилуса» предполагается вести отсчет подледного плавания в полярных водах. Однако вряд ли это справедливо. «Наутилусу», наскоро переделанному из военной подлодки США, доживавшей свой век на филадельфийском кладбище кораблей, не только ни разу не удалось нырнуть подо льды, но и вообще погрузиться даже на чистой воде. Дело в том, что «Наутилус» перестал быть подводной лодкой еще до подхода к кромке льдов, потеряв горизонтальные рули (рули глубины). «Есть единственный способ заставить эту лодку погрузиться под воду. Надо набить ее динамитом и взорвать», — заявил организатор экспедиции Д. Уилкинс.
Конечно, было бы неправильным недооценивать заслуги энтузиастов, участвовавших в этой экспедиции. Их усилия, с одной стороны, обогатили науку опытом, который был учтен многими исследователями, во-вторых, выполнив ряд океанографических, гидробиологических, гидрографических, магнитных наблюдений и измерений силы тяжести, Свердруп, Сауль и Филлингер при участии Уилкинса и других членов экипажа получили интересные результаты. Материалы экспедиции вошли в монографию «Океаны», изданную в 1942 году.
X. Свердруп оказался хорошим оракулом, когда в 1934 году писал: «И разве не может случиться, что следующая подводная лодка, которая сделает попытку нырнуть под полярные льды, будет принадлежать СССР?»
Действительно, в феврале 1938 года советская подлодка «Д-3» («Красногвардеец») под командованием В. Н. Котельникова, идя вместе с другими кораблями к дрейфующей станции «Северный полюс-1», чтобы снять с льдины отважную четверку папанинцев, в центральной части Датского пролива произвела успешное пробное погружение под ледяную перемычку шириной примерно в пять кабельтовых и прошла подо льдом 30 минут на глубине 50 метров.
Очевидно, именно это событие и следует считать по-настоящему первым арктическим подледным плаванием.
Свидетельство пятое. В декабре 1958 года начал систематические экспедиционные плавания советский исследовательский подводный корабль «Северянка», имея на борту комплексную научную группу (6 человек) и 50 членов экипажа, обеспечивающего непрерывную 3-сменную работу.
Для этого современная подводная лодка (построенная в 1953 году) была капитально переоборудована, снабжена иллюминаторами, прожекторами, телевизионной установкой, кино- и фотоаппаратурой, устройствами для взятия проб грунта, воды, измерения физико-химических ее показателей, гидроакустическими приборами — то есть было выполнено то, чего подчас еще не встретишь и на сегодняшних специальных исследовательских подлодках. Более того, на ней были зарезервированы места и устройства для монтажа дополнительной аппаратуры, предусмотрена возможность замены одних приборов другими, созданы условия для длительной исследовательской работы в море.
Военные подводные лодки и раньше использовались для перевозки ученых и аппаратуры к избранным районам исследований. Например, в том же 1958 году пресса США сенсационно сообщила, что четыре подлодки американского флота привлекались для гравиметрических измерений на Тихом океане. Но это не изменило их военного статуса.
Переоборудование подводной лодки в специальную комплексную научную лабораторию мирного назначения и предоставление ее для работы гражданским органам впервые было осуществлено в нашей стране. Член-корреспондент АН СССР И. С. Исаков по этому поводу писал, что «существует область применения подводных лодок (для мирных целей. — В. А.), в которой Советский Союз имеет бесспорный приоритет».
Совершенно определенно высказался в 1959 году и французский журнал «Съянс э Авенир»: «Океанографическая подводная лодка?.. Но она уже существует! Это советская «Северянка», которая провела свои первые опыты в декабре 1958 года. Большая заслуга Советского Союза в том, что он первый (да, первый!) вышел за пределы обычных океанографических исследований на поверхности воды. «Северянка» удивила океанографию, начав изучение моря в самом море, а не только на море. Она предприняла наблюдение рыбных косяков, спустившись к самим рыбам…»
Разговор о «Северянке» был бы неполным без учета и еще одного обстоятельства. Поскольку ее научным хозяином был Всесоюзный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО), вся исследовательская работа, выполненная с помощью этой подлодки, в ряде зарубежных источников обычно классифицируется как «биологические», а иногда, что более точно, как «рыбохозяйственные» исследования. Однако, как уже указывалось, ценность «Северянки» в том, что ее аппаратурное оснащение позволяло проводить комплексные исследования, соответствующие главным направлениям океанологии. В частности, были проведены работы не только по биологии, но и по физике океана (гидроакустика, гидрооптика, измерение течений, волнения, физических показателей водной среды и др.), геологии океана (визуальное изучение дна и фотографирование, взятие проб грунта и др.), химии океана (анализ проб воды, измерение радиоактивности и др.) и, наконец, по технике исследования океана. Поэтому правомернее относить весь цикл работ, выполненных в 1958–1966 годах во время экспедиционных рейсов «Северянки», к океанологическим (океанографическим) исследованиям.
Появление «Северянки» совпало с началом массового строительства и использования научно-исследовательских подводных судов во многих странах.
Мы уже говорили, что в январе 1960 года швейцарский исследователь Ж. Пикар и американский офицер Д. Уолш на научно-исследовательской подводной лодке «Триест» погрузились на глубину 10 919 метров. Представляется, что спуск исследователей на максимальную глубину Мирового океана по своему научно-техническому значению может быть сравним только с первым космическим полетом человека.
К другим достижениям, имеющим важное значение и для развития морских исследований, следует отнести, конечно, трансокеанские плавания боевых атомных подводных лодок. Принципиальная возможность их использования для плавания подо льдом открывает широкие перспективы в изучении полярных районов; ведь льдом закрыто около 10 процентов поверхности океанов. Американские, советские и английские атомные лодки провели, начиная с 1957 года, ряд попутных океанологических наблюдений, всплывали в географической точке Северного полюса.
В 1960 году американская атомная подводная лодка «Тритон» (командир Э. Бич) за 61 день обошла под водой по маршруту Магеллана вокруг Земли.
Свидетельство шестое. В 1966 году под командованием контр-адмирала А. И. Сорокина отряд советских атомных подводных лодок за 45 суток совершил в буквальном смысле исторический виток вокруг земного шара — первое групповое кругосветное путешествие под водой. Попутно с отработкой задач по плану боевой подготовки, что являлось главным, проводились и океанографические исследования. Это было тем более важно, что отряд проходил различные климатические пояса — и экватор, и полярные области.
В 1969 году вступила в эксплуатацию первая в мире атомная научно-исследовательская подводная лодка военно-морских сил США, называющаяся «HP-I». «HP» — это русская транскрипция двух букв английского алфавита, которыми начинаются слова «атомная исследовательская».
В том же году состоялся тридцатидневный подводный дрейф американской научно-исследовательской подводной лодки «Бен Франклин» в Гольфстриме. Экспедицию возглавлял Ж. Пикар.
Свидетельство седьмое. В 1970 году советская гидрографическая дизель-электрическая подводная лодка «Вега» под командованием Б. И. Чарного совершила экспедиционный рейс, длившийся 249 дней. Научный коллектив во главе с В. И. Егоровым, выполняя многочисленные батиметрические измерения, собрал обширный материал по гидрографии и гидрометеорологии Тихого и Индийского океанов.
Возможно, особенно с точки зрения историографа, приведенные выше факты изложены без необходимого протокольно-документального оформления, нужного количества ссылок и т. п., но эту сторону вопроса всегда можно дополнить, поскольку описываемые события, за исключением разве труднодоказуемых фактов из «Свидетельства первого», действительно имели место. Начав с исторических справок, автор преследовал другую цель — подчеркнуть значительную, а во многом и ведущую роль нашей страны в развитии подводного плавания вообще, арктических и подледных плаваний — в частности и особенно (поскольку это является нашей темой) в развитии нового метода изучения океана и его ресурсов — с помощью исследовательских подводных судов.
Путь в третье измерение
Где-то там был этот огромный мир, существующий независимо от нас, людей, и стоящий перед нами как огромная вечная загадка, доступная лишь частично нашему восприятию и нашему разуму.
На пути человеческого познания океан всегда создавал многочисленные препятствия. Штормы и огромные расстояния делали мореплавание ненадежным и опасным делом. Даже при современном уровне техники в море ежегодно гибнет 200–300 судов. Для водолаза море всегда было враждебной средой, где давление, холод и темнота уменьшали или вовсе отбивали охоту к погружениям в его глубины. Даже рыбак, добывающий пропитание из моря, все еще вынужден действовать вслепую: он единственный в мире охотник, который не видит и не знает своей добычи. И наконец, последнее, и не менее важное, — океанолог пока еще более или менее наугад погружает в воду свои приборы. Его можно сравнить с исследователем, который приступает к открытию нового континента с совершенной аппаратурой, но с невидящими глазами. По этой причине океанология отстает от других естественных наук.
Известно, что 90 процентов всей информации исследователь-географ обычно получает, опираясь лишь на собственное зрительное восприятие. И здесь океанолог, поставленный в самые невыгодные условия, вынужден проявлять чудеса изобретательности по сравнению с учеными других специальностей, изучая глубины «заочно», большей частью по косвенным данным.
Однако тот факт, что, работая в трудных условиях и несовершенными методами, океанологи сумели многое узнать, делает честь их изобретательности и настойчивости. Советские ученые, например, в экспедициях на «Витязе» в 1949 году первыми открыли жизнь на глубинах 10 километров и опровергли тем самым господствовавшее ранее представление о безжизненности ультраабиссальной (сверхглубокой) зоны, «Витязем» же было обнаружено самое глубокое (средствами надводных судов) нахождение рыбы в Курило-Камчатском желобе (глубина 7230 метров) и в Японском желобе (глубина 7587 метров). Исключительное значение имеют советские исследования течений на различных глубинах, Выяснилось, что даже в самых глубоких океанических впадинах нет застойных вод. С борта «Витязя» и других судов было проведено немало глубоководных тралений, которые можно считать рекордными. Так, в Тихом океане вблизи островов Тонга было проведено удачное траление на глубине 10 700 метров. Эти результаты говорят сами за себя.
Но, как свидетельствуют факты, техника и методы, применяемые для исследования глубин, зачастую не показывают истинной картины того, что происходит под водой, дают исследователю случайные данные, на основе которых могут возникнуть ложные предположения, выводы и даже целые теории.
Вот несколько примеров. Один из показателей биологической продуктивности океана — планктон. Его количество обычно определяют с помощью планктонной сети, процеживая вертикальный столб воды снизу доверху или захлопывая сеть на нужном горизонте. Применяют также буксировку планктонной сети за судном на заданной глубине. Взвесив улов, рассчитывают количество планктона на единицу объема или площади данного района, то есть его биомассу. Через несколько миль или десятков миль операцию повторяют, опять-таки принимая распределение планктона в толще воды равномерным. Данные наносятся на карты, попадают в научные отчеты и труды. Пишущему эти строки и в голову не приходило усомниться в их достоверности, пока во время погружений «Северянки» не увидел воочию, что планктонные организмы держатся облакообразными скоплениями разной величины и плотности. Пройдет сеть сквозь ядро скопления — один результат, а если окажется за его пределами — совсем другой.
Сейчас крупной научной и хозяйственной проблемой биологии моря является бонитировка Мирового океана, то есть определение его биологической продуктивности по разным видам живых организмов, районам и сезонам года. Морские биологи уже сделали первые оценки биологической продуктивности океана. Выяснилось, например, что в воде обитает около 30 миллиардов тонн живых организмов. Свыше двух третей этого количества составляет зоопланктон. Поскольку данные получены показанным выше несовершенным способом, нет сомнения в том, что они нуждаются в корректировке.
Далее. Вряд ли можно судить и о составе грунта на каком-либо участке дна, особенно вблизи берега, по данным единичной пробы. Наблюдая через иллюминаторы «Северянки» во время ее посадки на грунт, мы убедились, что, как правило, даже на незначительных площадях, равных нередко нескольким квадратным метрам, грунт неоднороден. Песок, ил, глина и другие мягкие отложения сплошь и рядом чередуются со скоплениями ракуши, гравия, гальки, а иногда и валунов. Стало понятно, почему нередко одни и те же приборы, дважды опускаемые с поверхности, казалось бы, в одном и том же месте, приносят различные пробы грунта. Думается, что даже сочетание разных опускаемых за борт приборов (трубок, дночерпателей, драг или тралов) не всегда позволит составить правильную картину распределения донных отложений. Однако полученные таким способом данные наносятся на карты, группируются в атласы, рекомендуются морякам.
Чрезмерно трудно работать на больших глубинах с дночерпателями, писал академик Л. А. Зенкевич. Сотрудник института океанологии Г. Н. Беляев указывает, что с глубины более 10 километров удалось взять одну-единственную пробу, да и то после трех безуспешных попыток. Чтобы брать пробу грунта с больших глубин дночерпателем, нужен длинный трос, к тому же это устройство применимо только на мягких грунтах и имеет недостаточную глубину захвата. Да и площадь захвата тоже невелика — всего несколько квадратных дециметров. Ясно, что такая проба не может дать достаточного статистического материала для подсчета, например, биомассы. Даже приблизительная ее величина будет содержать большую ошибку. Тем не менее в большинстве случаев из-за недостатка времени и больших трудностей приходится ограничиваться именно одной пробой.
Удалось также подсмотреть, но на этот раз водолазам, что опускаемые на тросе батометры, принимая в себя порцию придонной воды, перемешивают и взмучивают ее. Стоит ли говорить, что последующий лабораторный анализ такой пробы не отразит действительного состава воды.
Еще больше мути — целые облака — поднимает, двигаясь по дну, драга или трал. Не раз в составе группы аквалангистов я наблюдал, прицепившись к тралу, как его нижняя часть, словно нож бульдозера, сдирает верхний покров дна, как удирают рыбы — и лишь немногие попадают в разверстое устье трала.
Стало ясно, что трал, как и любая другая буксируемая ловушка, — устройство довольно грубое, нарушающее целостность верхнего слоя дна и способное поймать далеко не всех встречающихся на пути живых существ.
В 1934 году американский биолог Уильям Биб опускался в батисфере в районе Бермудских островов, где ему часто приходилось заниматься глубоководным тралением. И уже в первые минуты погружения он убедился, что знания его во многом ошибочны. А он был уверен, что хорошо изучил эти воды. Вот что сообщал Биб с глубины 600 метров:
«В наши глубоководные сети попадает лишь ничтожная доля того, что они встречают на своем пути». И еще: «Приходится признать, что все наши глубоководные драгирования еще не дали нам сколько-нибудь исчерпывающих знаний о жизни в толще морских вод; хуже того — они во многом ориентировали нас неправильно». А вот признание датского океанографа Антона Бруна, руководителя экспедиции на научно-исследовательском судне «Галатея» в 1950–1952 годах: «Все наши современные орудия глубоководного лова еще крайне примитивны и несовершенны». Работая в районе Филиппинских островов, «Галатея» провела шесть тралений; в одном случае запутался буксирный трос, в другом — трос оказался слишком коротким и сеть не достигла дна, в третьем — испортилась погода. И только три более или менее были удачные. Все это показывает, что успех подобного рода операций во многом зависит от случая.
Или совсем недавний пример, показывающий, что точность добытых и зафиксированных надводными судами «фактов» быстро падает с увеличением глубины. Систематически надводные исследовательские суда США изучали ветвь Гольфстрима, огибающую полуостров Флорида. Этот район обследовался из года в год, и к сентябрю 1968 года были накоплены обширные данные по батиметрии Флоридского пролива. Однако достаточно было двух восьмичасовых погружений американской научно-исследовательской подводной лодки «Алюминаут», выполненных исследователями университета города Майами, чтобы опрокинуть сложившиеся до этого представления. Океанографы А. Ноймэн и М. Болл, наблюдая через иллюминаторы знаки ряби, оставленные потоком воды на дне, установили, что в районе мористее Майами на глубинах от 825 до 460 метров под основной, идущей на север ветвью Гольфстрима существует постоянное южное противотечение. Правда, о нем знали и раньше, но не считали его постоянным: считали, что направленные к югу струи возникали в результате приливов-отливов.
Тот же «Алюминаут» был зафрахтован для поиска судна, затонувшего в одном из районов между портами Майами и Нассау. Перед поиском надводные суда произвели тщательную гидроакустическую съемку района эхолотами. Полученная таким способом батиметрическая информация показала, что дно относительно плоское с небольшим уклоном к северу. Но, погрузившись на глубину 760 метров, «Алюминаут» тут же встретил изрезанную горную цепь, протянувшуюся в направлении север — юг. Скалы возвышались на 90-150 метров над дном, были довольно крутыми, со склонами 35–45 градусов. Эти условия значительно изменили план подводного поиска, и в течение тридцатишестичасового маневрирования в прямоугольном районе площадью 16 квадратных километров объект размером с футбольное поле остался необнаруженным. Причина этому — резкое несоответствие встреченных физико-географических условий предсказанным.
Но вернемся еще раз к представителям глубоководной фауны. Животных, пойманных, например, в экваториальной полосе на больших глубинах (если их все-таки удалось поймать), нередко к разочарованию исследователей вынимают из траловой сети мертвыми или умирающими. Причем разница давления убивает их в меньшей степени, погибают они в основном из-за разницы температуры между ледяной водой глубин и теплой водой поверхностных слоев, которые в тропиках нагреваются до тридцати и более градусов.
И, конечно, при всем этом можно и нужно предполагать, что существуют морские животные, которые до сего времени успешно избегали ловушек, опускаемых в глубины человеком. Об этом свидетельствуют, например, встречающиеся в желудках кашалотов части крупных кальмаров, которых никто никогда не видел живыми. Полагают, что самые крупные экземпляры этих гигантских кальмаров достигают 17–19 метров.
Иногда исследование глубин с надводных судов сравнивают с попыткой изучить поверхность суши с дирижабля, находящегося над облаками, из-за которых не видно земли. Теоретически можно, разумеется, получить некоторое представление о поверхности суши при помощи радиолокаторов, установленных на дирижабле, или протаскивая сети на длинных тросах. А практически? Попробуйте с помощью подобных сетей поймать, предположим, зайца или даже черепаху, если вы понятия не имеете, как ползет сеть по земле, на которой, кстати говоря, есть горы, леса, реки, озера…
Словом, о толще океана, вертикальная протяженность которой в среднем составляет 3600 метров, мы располагаем пока очень малым объемом документальной информации, чтобы иметь о ней и обо всем, что с ней связано, более или менее точное и полное представление. Очевидно, такое положение сохранится недолго, так как ныне Мировой океан все больше и больше становится объектом пристального изучения по широким научным программам. В этих программах наряду с традиционными методами и техническими средствами изучения достойное место займут новые, в том числе подводные, суда и лаборатории различной формы и назначения.
Они позволяют приблизить исследователя к объекту изучения, придавать самому исследованию более активный характер и получать более надежные и достоверные данные о среде, которая играет важную роль в жизни планеты Земля. И наконец, последний довод в пользу широкого привлечения подводных судов для изучения океана. Этот довод — в самом человеке, вечном романтике, который для удовлетворения своего любопытства всегда готов идти на любые трудности.
Но как жить под водой человеку — теплокровному, дышащему воздухом высшему существу, организм которого в течение миллионов лет эволюции приспосабливался для жизни на суше?
Существуют два подхода к реализации этой проблемы: первый — адаптация, то есть приспособление человека к подводной среде, и второй — изоляция его от воздействия глубины. Мы рассмотрим второй путь, то есть изоляцию от глубины, и, главным образом, как этот путь реализовался в плаваниях научно-исследовательских подводных лодок.
Изоляция от глубины
Разум показывает человеку не только внешний вид, красоту и доброту каждого предмета, но и снабдевает его действительным оного употреблением.
Известное, но довольно редко применяющееся средство, защищающее водолаза от давления, — жесткий скафандр. Это пустотелый металлический панцирь, по форме напоминающий человеческую фигуру. К цилиндрическому «туловищу», снабженному в верхней части иллюминаторами для наблюдения, с помощью шарниров прикреплялись толстые суставчатые конечности — руки и ноги, а на месте пальцев монтировались клещи или другой инструмент. Скафандр оснащался баллонами с запасом кислорода, которым водолаз дышал при атмосферном давлении. Связь с поверхностью осуществлялась по кабелю. В случае запутывания водолаз мог обрезать кабель ножом и всплыть самостоятельно, продув собственную балластную цистерну. Однако конструкторы пока не смогли решить проблему преодоления внешнего давления воды на значительных глубинах. Уже примерно на 100 метрах оно заклинивает подвижные шарнирные сочленения, и водолаз превращается в неподвижного и пассивного наблюдателя.
Жесткие скафандры не нашли широкого применения, но сама идея не отброшена и поиски в этом направлении продолжаются.
Другое направление поисков — это разработка более крупных и более прочных, чем жесткий скафандр, герметичных камер с наблюдателем внутри. Глубоководные погружения в таких камерах стали возможны благодаря появлению автономных устройств восстановления и очищения воздуха, а также источников света, позволяющих вести наблюдения на больших глубинах. Такие наблюдательные камеры, опускаемые на тросе с надводного судна, представляют собой толстостенный стальной сосуд, имеющий иллюминаторы и входной люк. Их внутренний объем позволял наблюдателю располагаться внутри камеры с большими удобствами, чем в жестком скафандре.
Известно, что сферические сосуды оказываются самыми прочными при воздействии внешнего давления. Поэтому глубоководные камеры, в которых исследователи достигли наибольших глубин, имеют предложенную еще в начале XX века К. Э. Циолковским шарообразную форму. Отсюда и название таких камер — батисферы (от греческих «батис» — глубокий и «сфера» — шар). Их существенный недостаток — трудность размещения наблюдателей и приборов из-за сферичности стенок.
Более удобны привязные цилиндрические камеры со сферическими днищами — гидростаты (от греческого «гидра» — вода и «статос» — стоящий).
В 1934 году американские исследователи В. Биб и У. Бартон достигли в батисфере «Век прогресса» глубины 923 метра, а в 1949 году У. Бартон опустился на 1375 метров. Эти исследователи видели много интересного в глубинах, однако из-за огромного риска такие погружения были единичными подвигами ученых-энтузиастов.
Гидростаты для подводных наблюдений применяются и сейчас. В нашей стране для этой цели использовался гидростат ГКС-6, а затем ему на смену в 1960 году пришел «Север-1», рассчитанный на глубину до 600 метров. Он эксплуатируется и поныне Полярным научно-исследовательским институтом рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО). Оригинальный буксируемый гидростат, названный батипланом «Атлант-1», принадлежащий Атлантическому институту рыбного хозяйства и океанографии (Атлантниро), имеет форму планера и снабжен горизонтальными рулями и вертикальным рулем для изменения глубины и курса по желанию наблюдателя. С помощью этих гидростатов удалось получить интересные данные о жизни и поведении промысловых рыб, их реакции на различные раздражители, оценить работоспособность и выявить недостатки конструкции различных орудий лова.
Поделиться книгой: