Очерки по истории географических открытий Т. 5. Новейшие географические открытия и исследования (1917–1985 гг.)

Космос — океанологам

Изучение океана из космоса дало возможность впервые «окинуть взглядом» всю акваторию каждого из них, проследить поведение некоторых течений и ледового панциря в Арктике и Антарктике. Дистанционные наблюдения принесли ряд сюрпризов. Так, например, космические снимки с американского спутника, сделанные в течение августа — сентября 1964 г., убедительно показали, что у побережья Антарктиды от Берега Правды до Земли Эндерби постоянные полыньи встречаются значительно чаще, чем отмечала ледовая разведка с самолетов и судов. В начале 70-х гг. в Антарктике, Беринговом и Охотском морях были открыты крупные (до 200 км в поперечнике) ледовые вихри, твердые аналоги обнаруженных в 60-х гг. океанических вихрей.

Американским астронавтам с обитаемой орбитальной станции «Скайлэб» в 1973–1974 гг. удалось обнаружить искривление поверхности Атлантики типа провалов и воронок в акватории Бермудского треугольника. Исследованиями из космоса установлена прямая зависимость облачного покрова планеты от океанических течений (кстати, такая связь выявлена и с горными системами).

Наблюдениями «с небес» доказано, что упоминавшиеся ранее вихри — не единичное, а вполне обычное явление, обусловленное общим круговоротом океанических вод. Это открытие в 1978 г. сделал советский космонавт Владимир Васильевич Коваленок. Подлетая к Тиморскому морю, он четко зафиксировал искажение уровня Индийского океана, имеющее форму холма. Ряд океанологов воспринял эту информацию как ошибочную — ранее ничего подобного никто не отмечал. Вскоре, впрочем, сообщение В. Коваленка подтвердилось: в июле 1979 г. Владимир Афанасьевич Ляхов и Валерий Викторович Рюмин в северо-западной акватории Индийского океана, у 40° с. ш., при совершенно ясной погоде отметили водяную гряду широтного направления длиной не менее 100 км. Это локальное возвышение оказалось сравнительно высоким: тень от него образовала отчетливую зону вдоль северных скатов. Они же наблюдали участок подводного хребта к юго-западу от Гавайских островов. (Аналогичные сообщения поступали и ранее от советских и американских космонавтов, в частности В. Коваленок усмотрел отрезок Срединно-Атлантического хребта.) Впрочем, они все видели не сами подводные поднятия, а их «изображения», созданные планктоном или взвешенными в воде частицами, на расположение которых оказывает воздействие рельеф Дна.

В. Ляхов с орбиты засек множество различных по габаритам водяных вихрей; удалось выяснить, что в экваториальной зоне доминируют вихри-антициклоны, а в более высоких широтах — их прямые противоположности.

В самое последнее время (1984) по данным, полученным с искусственных спутников, к югу от о. Шри-Ланка в Индийском океане открыта гигантская впадина — водная поверхность в ее пределах находится на 100 м ниже уровня окружающей акватории. Такие же «чаши» обнаружены близ Австралии и в Атлантике, у побережья Центральной и Южной Америки.

Глава 9.

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛЬЕФА ДНА МИРОВОГО ОКЕАНА

Непрерывная водная оболочка земного шара, включающая четыре полуизолированные материками и островами гигантские акватории, называется Мировым океаном; его существование в 1522 г. впервые доказала экспедиция Фернана Магеллана.

История исследования Северного Ледовитого океана изложена в гл. 2–4. Эта глава посвящена изучению рельефа дна Атлантического, Индийского и Тихого океанов с середины XIX в. до наших дней. Такое расширение (в виде исключения) временных рамок связано с попыткой представить процесс ознакомления человечества с «ликом глубин» более компактно и наглядно.

Изучение рельефа дна Атлантического океана (середина XIX века — 1917 год)

В середине XIX в. до проведения систематических измерений морских глубин высказывались различные предположения об, особенностях рельефа дна океанов. По мнению одних ученых, оно имеет слабый наклон от берегов к центру, где должны наблюдаться максимальные величины. Другие считали, что рельеф дна океанов и суши идентичен. Наконец, третьи высказывали догадку о существовании подводных материков и островов, перекрытых относительно незначительной (до 100 м) толщей воды.

Первые точные сведения о глубинах Атлантического океана (это название впервые появилось на карте Мартина Вальдземюллера в 1507 г.) доставил в 1818 г. Джон Росс: в Баффиновом заливе он определил глубину 800–1000 м. Джеймс Кларк Росс, направляясь к берегам Антарктиды, в начале января 1840 г. у 27°30' ю. ш. и 17°30' з. д. замерил 4425 м (по данным нашего времени, глубина в этой точке составляет 3830 м).

Идея прокладки подводных телеграфных кабелей вынудила начать вскоре после 1850 г. изучение рельефа дна океанов. Однако лишь после того, как в практику промерных работ был введен глубоководный лот с отделяющимся грузом[48], исследователи получили сравнительно надежное средство для выяснения особенностей подводной топографии.

Летом 1853 г. американский морской офицер Мэтью Фонтейн Мори, с 1843 г. возглавлявший Депо карт и приборов США, направил судно «Долфин» («Дельфин») под командой лейтенанта Отуэя Берримзна для промера глубин в северной Атлантике, снабдив его глубоководным лотом. О. Берримэн вернулся в ноябре, и Мори, использовав около 200 достоверных замеров из почти 1900 имевшихся в его распоряжении, составил первую батиметрическую карту части Атлантического океана в пределах 53° с. ш. — 10° ю. ш. (опубликована в 1854 г.). На дне этой огромной акватории он выявил несколько поднятий: Большую Ньюфаундлендскую банку, подводные возвышенности Азорских, Бермудских и Канарских о-вов, Мадейры и о-вов Зеленого Мыса, а также узкую банку — ныне плато — Роколл (близ 58° с. ш. и 16° з. д.). В центре Северной Атлантики, между 20° и 35° з. д., М. Мори выделил невысокую подводную возвышенность, протягивающуюся, по его данным, на 3300 км в меридиональном направлении. Он окрестил ее «Срединной Землей»; она известна также как «поднятие Дельфин». Это было первое указание на существование Срединно-Атлантического хребта. Близ 53° с. ш. он ошибочно показал плато, вытянутое с запада на восток и как бы специально предназначенное для проложения подводного кабеля. Это мифическое поднятие, получившее название «Телеграфного плато», сравнительно долгое время наносилось на карты. К югу от о. Ньюфаундленд М. Мори оконтурил впадину с глубинами более 7300 м; она соответствует северной части Северо-Американской котловины.

Прокладка первых телеграфных кабелей сопровождалась измерением глубин, выполненных офицерами судов военно-морских сил США и Великобритании. Наиболее значительный вклад внесли английские капитаны Джозеф Дэймен (промеры между Ирландией и Ньюфаундлендом, 1857 г., Ньюфаундлендом, Азорами и Англией, 1858 г.) и Питер Шортленд (продольный профиль Атлантики от Мыса Доброй Надежды до Англии, 1868 г.).

Одними из первых чисто океанографических экспедиций следует считать плавания шотландского натуралиста Чарлза Уайвилла Том-сона на небольших судах «Лайтнинг» («Молния») и «Поркьюпайн» «Дикобраз») в 1868–1870 гг. у западных берегов Европы. Благодаря выполненным промерам он оконтурил банки Феро и Поркьюпайн и продолжил открытие возвышенности Роколл. Эти плавания позволили также отработать способы и приемы глубоководных исследований и усовершенствовать ряд приборов. Большой успех маленького «мероприятия» побудил Ч.У. Томсона организовать крупную океанографическую экспедицию по исследованию Мирового океана. В итоге возникла идея кругосветного плавания. Для этой цели британское правительство выделило трехмачтовый корвет «Челленджер» («Бросающий вызов», водоизмещение 2306 т), командовать которым был назначен Джордж Стронг Нэрс, научным руководителем — Ч.У. Томсон.

R конце декабря 1872 г. первенец океанографического флота вышел из Портсмута (Англия) и направился на юг к Канарским о-вам. Оттуда «Челленджер» пересек Атлантику в полосе 22–18° с. ш. и в середине марта 1873 г. достиг островка неподалеку от о. Пуэрто-Рико. На этом отрезке маршрута определены глубины 5700 и 5500 м, а у 45° з. д., т. е. примерно на полпути между ними, — 3800 и 3900 м. Иными словами, Ч.У. Томсон положил начало открытию Канарской и южной части Северо-Американской котловины и «протянул» далее к югу подводное поднятие, выявленное О. Бэрримэном. Оно получило название «хребет Дельфин».

В конце марта в 280 км севернее о. Пуэрто-Рико Ч.У. Томсон обнаружил огромную, по представлениям тех времен, пучину — 7186 м, первое указание на существование глубоководного желоба Пуэрто-Рико (тогда, правда, о таких структурах, как, впрочем, и о большинстве других форм рельефа дна океана, никто не имел представления).

Пройдя с промерами далее на север через Бермудские о-ва к п-ову Новая Шотландия, «Челленджер» вернулся к Бермудам и вновь пересек Атлантику до о. Мадейра. Во время этого плавания (середина июня — середина июля) в полосе 35–25° з. д. снова обнаружено поднятие дна, встреченное ранее.

От о. Мадейра корвет направился на юг через о-ва Зеленого Мыса, у 3° с. ш. и 14°39' з. д. повернул на запад и в августе в третий раз пересек океан до северо-восточной оконечности Южной Америки. При этом близ экватора, в 470 км восточнее о. Сан-Паулу, на глубине 2743 м вновь удалось засечь подводную возвышенность. (Сейчас мы знаем: «Челленджер» открыл южное окончание Северо-Атлантического хребта.)

Пройдя с промерами близ южноамериканского побережья до 13° ю. ш., экспедиция двинулась на юго-восток, а от о-вов Тристан-да-Кунья — на восток и в конце октября 1873 г. достигла небольшой гавани близ Кейптауна. Четвертое пересечение Атлантики в полосе 36–38° ю. ш. позволило Ч.У. Томсону установить, что между 20 и 13° з. д. в центре океана расположена подводная возвышенность; таким образом, он первый отметил существование Южно-Атлантического хребта. Рельеф дна между о-вами Тристан-да-Кунья и Африканским материком он верно представил в виде чаши с наибольшими (4700–4900 м) глубинами посередине; так было положено начало открытию Капской котловины.

От Мыса Доброй Надежды, простояв в гавани ноябрь и половину декабря, корвет отплыл 17 декабря в направлении о-вов Принс-Эдуард. Затем он выполнил исследования Индийского и Тихого океанов (см. соответствующие разделы) и 20 января 1876 г. вновь вышел в Атлантику Магеллановым проливом. После кратковременной остановки у Фолклендских о-вов «Челленджер» направился к северу, причем в 370 км от этого архипелага обнаружил глубину около 1900 м. Следовательно, Ч.У. Томсон положил начало открытию Фолклендского подводного плато.

На пути к Монтевидео, близ 42°30' ю. ш., 55–56° з. д., в течение двух дней (12 и 13 февраля) удалось выявить глубины 3700–4400 м (первый намек на существование какой-то впадины). После захода в Монтевидео «Челленджер» двинулся на восток, к о-вам Тристан-да-Кунья, для получения полного разреза Атлантики в полосе 36–38° ю. ш. В западной части океана на этих широтах, начиная примерно с расстояния 700 км от южноамериканского побережья и далее к востоку на протяжении 1200 км, он обнаружил глубины порядка 5100 м, в том числе наибольшую (5303 м), — эти замеры позволили впоследствии оконтурить Аргентинскую котловину. Не доходя до о-вов Тристан-да-Кунья, корвет повернул на север и, пройдя с промерами по меридиану 15° з. д., в конце марта подошел к о. Вознесения. На этом отрезке маршрута были определены глубины 2250–2750 м. Фактически Ч.У. Томсон проследил на протяжении почти 3000 км открытую им ранее подводную возвышенность и назвал ее «хребтом Челленджер» (Южно-Атлантический хребет).

От о. Вознесения корабль проследовал к о-вам Зеленого Мыса, а оттуда — на северо-запад; близ 33° с. ш. и 35° з. д. в начале мая обнаружена глубина 3069 м, т. е продолжено открытие Северо-Атлантического хребта. 24 мая 1876 г. судно вернулось в Портсмут, завершив кругосветное плавание, продолжавшееся три с половиной года.

Промеры, выполненные с помощью груза массой 80 кг на пеньковом канате приблизительно через каждые 185 км, принесли неожиданный результат. Оказалось, что центральная часть Атлантического океана имеет почти вдвое меньшую глубину, чем две широкие впадины, протягивающиеся примерно на одну треть расстояния от побережья Африки и обеих Америк. Значительные промежутки между станциями не позволили уверенно определить, что представляет собой выявленное возвышение. Впрочем, на карте, составленной участниками экспедиции по собственным материалам и данным предшественников, между 50° с. ш. и 40° ю. ш. показана целая подводная горная система: в Северной Атлантике — «хребет Дельфин», в экваториальной — «Соединительный хребет» и в Южной Атлантике — меридиональный «хребет Челленджер». Примерно на широте 35° ю. ш. от него в сторону Африки отходит субмеридиональный отрог — первое указание на существование какого-то поднятия дна, позднее получившего название Китовый хребет.

Еще до завершения экспедиции на «Челленджере» в плавание отправился военный немецкий корвет «Газелле» («Газель», водоизмещение 1900 т); командовал им капитан Георг Густав Шлейниц, научные работы возглавил океанограф Георг Неймайер. Кроме заданий военного и коммерческого характера, командир должен был доставить на о. Кергелен астрономов для проведения наблюдений над прохождением планеты Венера.

21 июня 1874 г. корвет вышел из Киля (порт на Балтике) и на пути к о-вам Зеленого Мыса, между 40° и 20° с. ш., на протяжении 2700 км обнаружил глубины порядка 4600–5700 м, продолжив работу «Челленджера» по выявлению Канарской котловины. От о. Вознесения «Газель» двинулась на восток, к устью Конго, а оттуда — на юго-запад, примерно к 32° ю. ш. На этом пути в двух точках, отстоящих друг от друга на 1200 км, Г. Неймайер определил глубины 5130 и 5170 м, т. е. положил начало открытию Ангольской котловины. Далее корвет вновь проследовал на восток, к Мысу Доброй Надежды, примерно параллельно маршруту «Челленджера», а затем — в Индийский океан.

На обратном пути, выйдя через Магелланов пролив в Атлантику, судно прошло близ побережья Южной Америки в Монтевидео, а оттуда на восток — в 500 км севернее пути «Челленджера», продолжив открытие Аргентинской котловины. Близ 30° з. д. корвет повернул на север и на протяжении почти 1500 км обнаружил глубины 5600–5950 м, т. е. выявил Бразильскую котловину. Экспедиция вернулась в Киль в конце апреля 1876 г., завершив кругосветное плавание.

Береговая и геодезическая служба США в 1877 г. организовала океанографическую экспедицию под руководством горного инженера и зоолога Александра Агассиса на 400-тонной шхуне «Блейк» (капитан Чарлз Дуайт Сигсби). Основная ее задача состояла в изучении глубин дна американских морей. Еще перед отплытием А. Агассис усовершенствовал ряд приборов, и главным образом глубоководный лот, заменив пеньковый канат на стальной трос, а для спуска и подъема приспособив соответственно фрикционную передачу и лебедку.

За три плавания, включая лето 1880 г., «Блейк» произвел обследование дна Мексиканского залива и северо-западной части Карибского моря. По результатам 355 измерений глубин А. Агассис получил довольно верное представление о характере подводного рельефа этих акваторий: в частности, он положил начало выявлению Мексиканской и Юкатанской котловин. Измерения глубин вдоль восточного побережья Флориды и Приатлантической низменности привели к открытию подводного плато Блейка.

В 1883–1886 гг. работы А. Агассиса были продолжены: экспедиция на хорошо оснащенном пароходе «Альбатрос» (капитан Зиера Таннер) исследовала центральные и восточные районы Карибского моря до дуги Малых Антильских о-вов. В итоге положено начало открытию Колумбийской и Венесуэльской котловин.

Отметим также работу ряда экспедиций в Южной Атлантике. Капитан флота США Шлей на «Эссексе» в декабре 1877—феврале 1878 г. выполнил ряд промеров от устья Конго через о. Св. Елены до Рио-де-Жанейро. Обнаружив примерно на полпути между африканским побережьем и о. Св. Елены глубины 4700–5600 м, он продолжил открытие северной части Ангольской котловины. Западнее острова Шлей установил повышение дна, подтвердив данные «Челленджера» о существовании подводного поднятия (Южно-Атлантический хребет). Далее к западу Шлей определил отметку чуть более 6000 м, т. е. продолжил открытие Бразильской котловины, начатое «Газелью».

В середине 80-х гг. XIX в. экспедиция США под руководством А. Баркера на корабле «Энтерпрайз» («Предприятие») близ 30° ю. ш. и 35° з. д. определила глубины менее 1000 м, положив начало открытию подводной возвышенности Риу-Гранди. Многочисленные промеры выполнены в 1898–1899 гг. немецкой экспедицией океанолога Карла Хуна на судне «Вальдивия» (капитан А. Крех). Близ 24° ю. ш. и 4° в. д. она открыла банку (852 м), названную в честь корабля. Как выяснилось позднее, это одна из вершин Китового хребта. Участник плавания океанограф Герхард Пауль Шотт, использовав полученные экспедицией данные и материалы предшественников, составил батиметрическую карту всего Атлантического океана. Положение подавляющего большинства самых значительных форм рельефа дна, нанесенным им, довольно хорошо согласуется с картами нашего времени.

В северной части океана, к юго-западу от Исландии, в 1895–1896 гг. работала датская экспедиция на корабле «Инголф» (капитан К. Вандел, руководитель — физик и океанограф Мартин Ханс Кнудсен). Вероятно, ему мы обязаны первым указанием на существование подводного поднятия, названного впоследствии хребтом Рейкьянес.

Промеры, выполненные многочисленными экспедициями в начале XX в. в Атлантике и в других океанах, имели не только практическое значение (рыболовство, связь, навигация). Они способствовали значительному прогрессу ряда наук — океанологии, биологии, геологии. Факты, полученные при изучении глубин, явились исходным материалом для создания научных представлений о возникновении и развитии океанов. Так, немецкий геофизик Альфред Лотар Вегенер, основываясь, в частности, на данных о характере подводного рельефа, в 1912 г. создал геологическую гипотезу дрейфа материков. Это первое научное предположение о медленном движении континентальных глыб в горизонтальном направлении относительно друг друга в наши дни получило дальнейшее развитие. По представлениям авторов теории, названной «новой глобальной тектоникой», дрейфуют не материки, а несколько — от 6 до 20—крупных блоков земной коры, так называемых плит, характеризующихся большой жесткостью, значительной, порядка 70–100 км мощностью и включающих участки не только континентов, но и дна океанов.

Исследование рельефа дна Атлантики с 1917 по 1985 годы

К 20-м гг. текущего столетия колоссальные просторы Атлантического океана были охарактеризованы лишь неравномерно рассеянными одиночными промерами глубин. Имевшиеся в распоряжении океанографов материалы давали возможность, впрочем, далеко не всегда и не везде, выявить общие, зачастую проблематические, очертания крупных форм рельефа. Характер подводной топографии оставался «терра инкогнита» до изобретения в 1919 г. эхолота[49].

Для ознакомления с «ликом глубин» Южной Атлантики, наименее изученной акватории океана, была направлена исследовательская экспедиция на небольшом (водоизмещение 1178 т) пароходе «Метеор» (капитан Фриц Шпис, научный руководитель — океанограф Альфред Мери).

16 апреля 1925 г. «Метеор», снабженный двумя эхолотами, отплыл из порта Вильгельмсхафен (на Северном море) в Буэнос-Айрес, выбранный основной базой экспедиции. На пути туда и в дальнейшем по всем профилям измерения глубин выполнялись примерно через каждые 5 км. В начале июня судно вышло в плавание на юго-восток, но через шесть дней вернулось: серьезно заболел А. Мерц. Его поместили в госпиталь и продолжили работу по промерам, пройдя на восток примерно по 42° ю. ш. через о. Гоф до Кейптауна. Итогом первого пересечения было обследование Аргентинской котловины и Южно-Атлантического хребта.

В конце июля «Метеор», выполняя второй профиль, проследовал на запад[50] по 30° ю. ш. и вернулся в Буэнос-Айрес. После смерти А. Мерца научным руководителем стал Ф. Шпис, его помощником — Георг Вюст, бывший ассистентом умершего.

Третий профиль пришелся примерно на 47° ю. ш.: продолжено открытие Аргентинской котловины и Южно-Атлантического хребта; близ 48° ю. ш. и 8° в. д. на глубине 560 м выявлена небольшая возвышенность — гора Метеор. Во время четвертого пересечения по 33° ю. ш. в центральной части океана обнаружено значительное поднятие дна: в районе возвышенности Риу-Гранди определена глубина 292 м. (На картах последних лет такой отметки нет, минимальная — 550 м.) На этом работы 1925 г. были закончены.

В 1926 г. экспедиция выполнила пять пересечений Атлантики. Пятый профиль, проходивший в основном по 54°30' ю. ш., оказался очень богатым на находки: положено начало открытию Южно-Антильской котловины; в желобе Южных Сандвичевых о-вов измерена глубина 8264 м, максимальная для южной части океана; почти на 1 тыс. км «протянут» к югу Южно-Атлантический хребет; установлено, что он поворачивает к юго-востоку, продолжаясь в Индийский океан. (Ныне эта часть срединно-океанической подводной горной системы носит название Африканско-Антарктического хребта.) При следовании от о. Буве к югу по 5º в. д. до кромки антарктических льдов и далее — к северо-востоку и северу «Метеор» дважды зафиксировал понижение дна, т.е. нащупал Африканско-Антарктическую котловину.

Рельеф дна Атлантического океана (по О.К. Леонтьеву):

1 — подводные окраины материков, 2 — котловины ложа океана, 3 — поднятия ложа

А — Бермудское, Б — Сеара, В — Сьерра-Леоне, Г — Риу-Гранди, Д — Китовый хребет, Е — Внешний),

4 — срединноокеанический хребет, 5 — глубоководные желоба (а — Пуэрто-Рико, б — Южно-Сандвичев), 6 — другие структуры переходных областей, 7 — разломы 

В результате четырех последующих пересечений — шестого у 15º ю. ш., седьмого близ Южного тропика, восьмого на широте о. Вознесения и девятого субширотного, в самом узком месте океана, — прослежены Ангольская и Бразильская котловины и разделяющее их подводное поднятие; у африканского побережья продолжено открытие северной части отчетливо выраженного барьера (Китовый хребет), мешающего проникновению придонных антарктических вод на север; подтверждено существование впадины, обнаруженной у экватора на 18° з. д. французским судном «Романш» в 1883 г. и названной в его честь. (Французы определили отметку 7370 м.) Работы 1926 г. завершились промерами по десятому профилю, пройденному зигзагообразно близ побережья Гвинейского залива.

В 1927 г. «Метеор» трижды пересек океан между 3º ю. ш. и 19° с. ш. Измерения глубин, выполненные во время плавания по одиннадцатому профилю на юго-запад от вершины залива Биафра, позволили Ф. Шпису и Г. Вюсту прийти к выводу о существовании огромного подводного поднятия, вершинами которого являются о. Св. Елены и о. Сан-Томе. Они присвоили ему название Гвинейского и верно показали, что оно делит Ангольскую впадину на две неравные части — небольшую Гвинейскую и крупную Ангольскую котловины. Корабль проследил Гвинейское поднятие на 1200 км и прошел далее на запад, близ 3° ю. ш. до побережья Южной Америки. При атом вновь было «подсечено» повышение дна в центре (Южно-Атлантический хребет) и котловина западнее.

Промеры двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого субширотных профилей, пройденных между экватором и 19° с. ш., положили начало открытию Гвианской котловины и продолжили работы «Челленджера» и «Газели» по выявлению котловины Зеленого мыса и разделяющего эти впадины участка Северо-Атлантического хребта.

По завершении 13-кратного пересечения Атлантики между 54°30' ю. ш. и 19° с. ш., охарактеризовавшего особенности топографии дна океана по всей его ширине на протяжении 8500 км, «Метеор» вернулся на родину весной 1927 г. Судно выполнило более 33 тыс. двойных измерений глубин и именно в той акватории океана, где ранее имелось всего около 3 тыс. промеров. Благодаря такому систематическому исследованию удалось составить ряд батиметрических карт и получить достаточно достоверное представление о морфологии дна, в частности о Срединно-Атлантическом хребте. Вопреки прежним взглядам об относительной простоте подводных форм рельефа, оказалось, что они имеют очень извилистые контуры и расчлененную поверхность. Ф. Шпис впервые описал хребет как единое гигантское горное сооружение, простирающееся по всей длине океана и увенчанное не одним, как считалось ранее, а двумя участками и даже тремя гребнями. Результаты плавания изложены в 16 томах научных трудов, не потерявших значения и в наши дни.

Систематические эхолотные промеры вдоль атлантических берегов США, предпринятые в конце 20-х гг. на разных судах, а затем в 30-х гг. XX в. на океанографической парусно-моторной шхуне «Атлантис» (водоизмещение 467 т), привели к открытию многочисленных подводных каньонов[51], рассекающих материковый склон на глубину 2–2,5 тыс. м.

В 1933–1938 гг. (без 1936 г.) «Атлантис» под командой Колумбуса О'Донелла Айзелина продолжил работы А. Агассиса на «Блейке», выполнив многократные пересечения Карибского моря и Мексиканского залива в различных направлениях. В итоге пятилетних исследований, сопровождавшихся промерами, удалось полностью оконтурить Венесуэльскую, Колумбийскую, Юкатанскую и Мексиканскую котловины и выявить глубоководный желоб Кайман. В 1946 г. на «Атлантисе» были установлены эхолоты-самописцы, позволяющие получать эхограммы с непрерывной записью любых глубин океана. И лишь тогда выяснилось, что эти каньоны продолжаются значительно глубже, а некоторые являются гигантами.

До 1957 г. шхуна «Атлантис» выполнила около 300 рейсов, главным образом в западной части Центральной Атлантики, в основном в пределах акватории, ограниченной северной стороной Больших Антильских о-вов, восточным берегом Северной Америки до о. Ньюфаундленд, воображаемыми линиями от этого острова до Азор и до побережья Южной Америки у 52° з. д.

В результате многочисленных пересечений этой акватории оконтурена Северо-Американская котловина с Бермудской возвышенностью; на дне этой впадины открыты три структуры, не имеющие аналогов на суше, — удивительно плоские участки огромных размеров, они получили название абиссальных равнин Сом (870 тыс. км2), Хаттерас и Нарес.

В 1938 г. немецкое исследовательское судно «Алтаир», проводя изучение акватории Азорских о-вов, обнаружило первые подводные горы. Севернее, в центральной части Атлантики, между 40° и 50° с. ш., корабль сделал открытие, значение которого стало ясно только впоследствии: в осевой части Северо-Атлантического хребта он впервые нащупал глубокую узкую щель, позднее получившую название рифтовой долины.

Вскоре после завершения второй мировой войны физик и экспериментатор, геофизик и морской геолог американец Морис Юинг начал планомерное сейсмическое зондирование океанских глубин Атлантики на научно-исследовательской шхуне «Вима» (734 т). К 1956 г. он получил определения мощности земной коры в нескольких сотнях пунктов. И тогда выяснилось, что под океанами она достигает почти 8 км, т. е. в несколько раз тоньше, чем под материками. Иными словами, М. Юинг сделал фундаментальное открытие, выявив два основных типа земной коры — океанический и континентальный. (По последним данным, океаническая кора имеет мощность 5—10 км, континентальная — 35–70 км.)

В 1947–1948 гг. рельеф дна океана с непрерывным промером изучала шведская экспедиция океанолога Ханса Петерсона. На четырехмачтовом паруснике «Альбатрос» (водоизмещение 1450 т, капитан Н. Крафт) шведы сделали три пересечения Атлантики — одно летом 1947 г. на пути в Тихий океан через Панамский канал и два в 1948 г., возвращаясь на родину.

Полученные к 1953 г.[52] многочисленные измерения глубин океана позволили приступить к составлению подробной схемы рельефа дна его северной части. В процессе создания карты ее авторы — М. Юинг и морской геолог Брюс Хизен, а также инженер-картограф Мэри Тарп — неожиданно обнаружили, что вдоль гребня Срединно-Атлантического хребта обозначилось глубокое (около 2 км) ущелье (рифтовая долина), дно которого находится на отметках от 2750 до 4600 м ниже уровня океана; ширина этой «щели» на протяжении многих сотен километров колеблется от 15 до 55 км.

Опираясь на данные сейсмологов, выявивших узкий непрерывный пояс эпицентров землетрясений, проходящий по дну всех океанов Земли[53], М. Юинг и Б. Хизен в 1956 г. высказали гипотезу о существовании непрерывной системы подводных срединных хребтов с рифтовой долиной, к которой и приурочены землетрясения.

Для проверки этого научного предположения в 1956–1959 гг. «Вима» под руководством Б. Хизена с непрерывными промерами глубин трижды пересекла зону повышенной сейсмичности и подтвердила наличие рифтовой долины, прорезающей вершину Средин-но-Атлантического хребта. Б. Хизен сделал ряд других открытий: в Аргентинской котловине он обнаружил глубоководное широкое поднятие с почти идеально ровной поверхностью, полого поднимающейся к центру. При выяснении основных черт морфологии впадины Романш он установил: эта расположенная у экватора депрессия представляет собой часть обширной зоны разломов, за которой оставлено то же название. Она смещает гребень Срединно-Атлан-тического хребта почти на 670 км. Б. Хизен выявил также главные особенности Южно-Сандвичева глубоководного желоба: он имеет дугообразную форму и протягивается с внешней стороны одноименных островов почти на 1200 км при ширине около 100 км.

Советская экспедиция на научно-исследовательском судне «Петр Лебедев» в 1962 г. проводила изучение Северной Атлантики. По данным ряда профилей геологу Александру Васильевичу Ильину удалось показать, что в пределах Ньюфаундлендской котловины расположена крупная (400 тыс. км2) глубоководная равнина.

В январе — мае 1969 г. «Петр Лебедев» исследовал экваториальную часть океана. Собранные А. Ильиным материалы позволили ему установить, что Гвинейское поднятие состоит из подводных хребтов и межгорных понижений, вытянутых но простиранию структуры. На северо-западе ее А. Ильин обнаружил крупную линейную депрессию с глубинами 5800–5860 м и присвоил ей имя корабля.

Судно проследило центральный хребет Гвинейского поднятия на значительное расстояние. На юго-востоке, как выяснил А. Ильин, он ограничен подводными горами. Одна из них, открытая экспедицией, имеет относительную высоту 4500–4700 м (глубина 950 м).

Крупные географические достижения связаны с 13 рейсами научно-исследовательского судна «Михаил Ломоносов» (капитан Г.Н. Григорьев, руководитель промерных работ в первых шести плаваниях А.П. Метальников). Главным «виновником» этих открытий стал участник экспедиций 1957, 1958, 1961 и 1963 гг. геолог Вадим Михайлович Лавров. У 53° с. ш. он детально описал зону широтного Северо-Атлантического разрыва, отделяющего хребет Рейкьянес от Северо-Атлантического хребта. Основной элемент зоны — узкий (не более 20 км) широтный хребет, протягивающийся на 550 км вдоль 52º30' с. ш., между 28°30' в. д. и 37° з. д. Отдельные его вершины, имеющие вид пиков, поднимаются над дном до 2900 м. Его продолжением на западе и востоке служат массивы и хребты, имеющие ровную наклонную поверхность и круто обрывающиеся на север и юг.

Между 45° — 42°30' с. ш. В. Лавров выделил подводный хребет, составными частями которого служат давно известные небольшие горные сооружения, в том числе массив Антиалтаир. Этот субмеридиональный хребет длиной 600 км получил название гор Месяцева; его высшая точка, открытая экспедицией «Михаила Ломоносова», поднимается до глубины 600 м, а вершины имеют 2000–3000 м относительной высоты. Исследования судна в акватории подводного вулкана Алтаир, считавшегося одиночным, показали: он приурочен к массиву глыбовых гор, возвышающихся на 1500–2500 м над дном, с глубинами над ним 3500–4500 м.

Значительно южнее, у 15° и 8 с. ш., ряд экспедиций обследовал отдельные тектонические нарушения. Так, Б. Хизен на «Виме» в 60-х гг. изучил два разлома — у 10°30' и у 8º с. ш. Но только после полигонных исследований на судах «Михаил Ломоносов» и «Академик Вернадский» выяснилось, что в полосе 15–7° с. ш. располагается широтная зона крупных деформаций; горные цепи вытянуты в том же направлении и разобщены узкими сквозными впадинами; ширина зоны, названной Северо-Тропическим разрывом, составляет 750 км. Она смещает гребень Северо-Атлантического хребта к западу на 1400 км.

Исследования акватории между 2° с. ш. и 2° ю. ш. на судне «Михаил Ломоносов» позволили В. Лаврову выделить систему горных цепей, ориентированных в основном параллельно экватору и названных Экваториальным хребтом (длина 3000 км.). В его центральной части, близ 25° з. д., находится Центральный массив, ограниченный на севере и юге разломами. Западнее массива хребет состоит из двух цепей, разделенных широкой ложбиной. Южнее массива в широтном направлении простирается несколько гряд абиссальные холмов; к востоку цепи и впадины имеют субмеридиональное направление и прослеживаются на многие сотни километров; далее к востоку выявлена сейсмически активная предгорная депрессия длиной 800 км при ширине 85–180 км.

Гребень Экваториального хребта, по В. Лаврову, представлен тремя горными цепями с глубинами над ними 900–3000 м. Первая и вторая (с севера) цепи разделены узкой впадиной длиной 900 км; между второй и третьей цепями расположена впадина Романш. Южнее третьей цепи на глубинах 3400–4000 м раскинулось обширное холмистое плато.

К югу от Экваториального хребта В. Лавров выявил трансокеанический и трансконтинентальный линеамент, названный им Экваториальным разрывом. На Африканском материке он протягивается к прогибу Бенуэ; его продолжением на Южно-американском континенте является депрессия р. Амазонки, а в Тихом океане — Галапагосская разломная зона.

Рельеф дна мало изученных акваторий Южной Атлантики в 1965 г. исследовала экспедиция на судне «Академик Книпович». В Ангольской котловине участники плавания И.К. Авилов и Д.Е. Гершанович выявили зону «абиссальных холмов», а близ нулевого меридиана у 11° ю. ш. открыли три вулканических конуса относительной высотой 3000–5000 м; самая высокая из них (отметка 594 м) получила название горы Вниро.

Советская комплексная геолого-геофизическая экспедиция в течение трех летних сезонов 1971–1973 гг. проводила изучение о. Исландия и прилегающей к острову акватории. Она выявила континентальную природу Фарерско-Исландского порога; иными словами, эту подводную возвышенность длиной 500 км и шириной 300 км необходимо отнести к категории микроконтинентов (под этим термином Б. Хизен понимает изолированные участки суши с континентальным типом коры, находящиеся среди блоков океанической коры).

Исследование рельефа дна Индийского океана (середина XIX века — 1917 год)

«Крестным отцом» третьего по площади океана планеты был Себастьян Мюнстер: название Индийский океан впервые приведено в его работе «Космография» (1555). Первоисследователями рельефа дна стали капитаны судов, прокладывавшие подводные телеграфные кабели. В 1857–1869 гг. они выполнили ряд промеров от Адена до Бомбея в Аравийском море и от Мадраса до Пенанга в Бенгальском заливе.

Начало изучению глубин южной части Индийского океана положила кругосветная экспедиция Ч.У. Томсона на «Челленджере». 17 декабря 1873 г. корвет вышел из Кейптауна в юго-восточном направлении. Измерения в Индийском океане были очень немногочисленны — всего 32 на 18 станциях — и распределены по маршруту весьма неравномерно, особенно в первой половине (до 80° в. д.). Посетив о-ва Принс-Эдуард, Крозе и Кергелен, «Челлёнджер» двинулся к югу и в начале февраля 1874 г. близ о. Херд обнаружил глубину 274 м — первый намек на существование подводного хребта Кергелен. От Южного полярного круга, пересеченного у 80° в. д., экспедиция прошла около 1300 км близ берегов Антарктиды и затем проследовала к Австралии, причем примерно в 1000 км западнее побережья Тасмании «Челленджер» определил глубину 4755 м, т. е. сделал первый промер в Южно-Австралийской котловине. В начале апреля корвет прибыл в Сидней — на этом его исследование Индийского океана было завершено.

Плавание Г. Шлейница и Г. Неймайера на «Газели» в Индийском океане пришлось на конец 1874 — середину 1875 г.; ее маршрут и путь «Челленджера» от Кейптауна до о. Кергелен практически совпали. Южнее острова немецкая экспедиция получила глубину порядка 650 м, подтвердив данные Ч.У. Томсона о подводном хребте.

Основные промерные работы «Газель» выполнила в полосе 30–40° ю. ш. В районе о-вов Амстердам и Сен-Поль обнаружено небольшое поднятие дна, что согласуется с картами нашего времени. Примерно в 700 км западнее побережья Австралии, на 35–32° ю. ш., а также между материком и о. Ява выявлены глубины порядка 4900–5500 м, т. е. положено начало открытию Западно-Австралийской котловины.

Продолжая кругосветное плавание, корабль США «Энтерпрайз» под командой А. Баркера в 1885 г. пересек океан близ экватора с востока на запад от Больших Зондских о-вов к о. Занзибар и выполнил ряд промеров.

Специальная экспедиция К. Хуна на «Вальдивии» в 18,98–1899 гг. провела измерения глубин в юго-западной, восточной и экваториальной частях Индийского океана. Из Кейптауна судно направилось сначала на юго-запад и вторично открыло о. Буве, а далее на восток-юго-восток и выполнило серию промеров, внеся существенный вклад в открытие индийской половины Африканско-Антарктической котловины. От о. Кергелен «Вальдивия» проследовала на северо-восток, к о. Суматра: измерения глубин на этом пути позволили впервые заподозрить существование поднятия дна (Восточно-Индийского хребта).

Продолжая плавание, корабль прошел вдоль побережья Суматры, затем на запад, к о. Шри-Ланка, а оттуда — к архипелагу Чагос. Обогнув эту группу с юга, он достиг о. Занзибар; западнее Чагоса К. Хун впервые отметил наличие какой-то подводной возвышенности (Аравийско-Индийский хребет). Через Суэцкий канал экспедиция вернулась на родину. Участник плавания Г. Шотт в 1900 г. составил батиметрическую карту, на которой показал оба упомянутых поднятия.

Немецкая антарктическая экспедиция на судне «Гаусс» (руководитель Эрих Дригальский) в 1902 г. на пути из Кейптауна к берегам «ледяного» материка провела измерения глубин юго-западной акватории Индийского океана. Э. Дригальский положил начало открытию котловины Агульяс, определив отметку 5100 м. Он также определил температуру воды на разных глубинах в акватории к югу от о. Херд вплоть до побережья Антарктиды — гора Гауссберг, у 89°20' в. д., — и обнаружил, что в ее западной части вода теплее, чем в восточной. Полученные материалы, подтверждавшие данные Ч.У. Томсона, позволили Э. Дригальскому предположить: между этими пунктами проходит подводный хребет.

Английская экспедиция на корабле «Силарк» под руководством географа и океанолога Стенли Гардинера в 1905 г. исследовала экваториальную часть океана в треугольнике, образованном о-вами Сейшельскими, Маскаренскими и Чагос, и дала детальную характеристику рельефа ее дна.

В 1906 г. ряд промеров выполнен немецкой экспедицией на судне «Планета» (капитан В. Лебан, научный руководитель Вильгельм Бреннекке, геолог и океанограф). К югу от Мадагаскара они обнаружили небольшие глубины (Мадагаскарский хребет), а близ южных берегов Суматры и Явы открыли глубоководный желоб, получивший название Яванского (Зондский желоб карт нашего времени); один из промеров дал 7000 м — рекорд для Индийского океана на тот период (но последним данным — 7209 м).

Изучение рельефа дна Индийского океана в 1917–1985 годах

Дуглас Моусон, направляясь во вторую экспедицию к берегам Антарктиды (см. гл.1) на «Дискавери» (капитан Джон Кинг Дейвис), для проверки догадки Э. Дригальского, прошел в декабре 1929 г. между о. Херд и горой Гауссберг. Данные эхолотного промера подтвердили, как тогда казалось, наличие подводного хребта, названного Кергелен-Гауссбергским. (Спустя много лет установлено, что хребет не доходит до берегов материка.) Применение звуковых глубоководных эхолотов-самописцев дало возможность определять глубины во время движения корабля. Зачинателями работы на таких приборах в Индийском океане стали датчане: в 1930 г. кругосветная экспедиция океанолога Иоганнеса Шмидта на судне «Дана» получила около 2 тыс. отметок. «Дана» проследила Зондский желоб почти по всей длине и выполнила ряд промеров в Кокосовой котловине. Примерно на полпути между о. Шри-Ланка и Коморскими о-вами она установила существование поднятия дна, названного в честь основателя фонда, из которого финансировалась экспедиция, хребтом Карлсберг (Аравийско-Индийский). Почти одновременно с датчанами в Индийском океане работали голландцы: экспедиция П. Ван Риля на корабле «Виллеброд Снеллиус» (капитан Ф. Пинк) исследовала Тиморский и восточную часть Зондского желоба.

Рельеф дна Индийского океана (по В.Ф. Кшшеву, 1979):

1 — подводные окраины материков, 2 — срединноокеанические хребты, 3 — океанические хребты и плато, 4 — конусы выноса мутьевых потоков, 5 хребты и депрессии переходной зоны, 6 — глубоководные желоба, 7 — котловины ложа океана 

В 1932 г. южную часть Индийского океана обследовала британская экспедиция на научно-исследовательском пароходе «Дискавери-II» (водоизмещение 2100 т, капитан У. Кэри). С промерами, используемыми для составления батиметрических карт и в наши дни (корабль был оборудован глубоководным эхолотом-самописцем), англичане прошли из Кейптауна к побережью Антарктиды близ 50° в. д., продолжив открытие Африканско-Антарктической котловины.

Затем судно направилось в Перт, на юго-западном берегу Австралии. На этом отрезке маршрута они подсекли центральный участок подводного хребта Кергелен, а далее к северо-востоку определили ряд глубин менее 2 тыс. м — первые указания на существование какой-то подводной возвышенности (Австрало-Антарктическое поднятие) с сильно расчлененной поверхностью.

Выйдя из Перта. «Дискавери-II» дважды пересек юго-восточный «угол» океана (вершина этого огромного зигзага пришлась на прибрежные воды Антарктиды у 131° в. д.) и бросил якорь в гавани Мельбурна. Судно выявило несколько глубин менее 3 тыс. м: как выяснилось значительно позднее, это было продолжение того же Австрало-Антарктического поднятия.

Изучением рельефа дна Аравийского моря в 1934–1935 гг. занималась египетская экспедиция, руководимая Робертом Сеймуром Сьюэллом, на корабле «Мабахисс». На севере акватории ею был открыт хребет, получивший имя Джона Меррея, участника плавания на «Челленджере».

Генеральная батиметрическая карта, составленная в 1938–1942 гг. в Монако, отразила значительный прогресс в исследовании рельефа дна Индийского океана: между о-вами Сокотра и Родригес и далее на юго-восток, до о-вов Амстердам и Сен-Поль, нанесено гигантское (5 тыс. км) поднятие — Аравийско-Индийский и Центрально-Индийский хребты карт нашего времени. В самом центре океана, почти в 1000 км западнее Кокосовых о-вов, у 10° ю. ш., показан довольно значительный подводный массив «Монакский бастион» (ныне — плато Осборн с сильно расчлененным рельефом). В 1500 км к югу от этих островов отмечено широтное горное сооружение (Западно-Австралийский хребет).

Сравнительно крупный вклад в исследование дна океана внесла шведская океанологическая экспедиция X. Петерсона на «Альбатросе». С непрерывным промером она пересекла Западно-Австралийскую котловину и выявила глубину 6335 м — максимальную отметку Восточно-Индийского желоба.