Несмотря на недостатки в применении и риск кислородного отравления, наибольшей популярностью пользовались аппараты с замкнутой схемой дыхания. Во время Второй Мировой войны они использовались всеми воюющими сторонами. В то же время два француза, морской офицер и инженер, работали над изобретением аппарата с открытой схемой дыхания на сжатом воздухе. Это были капитан Жак-Ив Кусто (
Слово «акваланг» является торговой маркой и во многих странах мира обозначает только продукцию фирмы Aqualung, основанной Кусто и Ганьяном. В СССР же оно стало общеупотребительным, обозначающим класс дыхательных аппаратов. Хотя современные поклонники путешествий по океанским глубинам с аквалангом и маской уже предпочитают называть себя не аквалангистами, а дайверами.
Вместе с подводным флотом развивались и аварийно-спасательные службы. Пока речь шла о глубине до 60 метров, проблем у водолазов были связаны в основном с подачей воздуха и с неисправным снаряжением. О глубине, смертельно опасной для человека, впервые заговорили в 1946 году, когда трагически погиб Морис Фарг, лучший водолаз из «Группы подводных изысканий Жака-Ива Кусто». Во время рекордного погружения с аквалангом на глубину 91 метра он просигналил «Tout va bien» – «Все в порядке». Через несколько минут его вытащили на поверхность. Ныряльщик был без сознания и с вынутым изо рта загубником. Несмотря на двенадцатичасовые попытки реанимации, Фарг умер, не приходя в сознание. Что же случилось с французским аквалангистом? Может быть, давление пресса в девяносто метров водной толщи оказалось чрезмерным, и он был попросту раздавлен?
Давление, конечно, существует и равномерно объемно сжимает ткани организма. Но поскольку наш организм более чем на 70 % состоит из воды, эта система практически несжимаема, а на двух километрах под водой ее объем уменьшается менее чем на один процент. Причиной гибели Мориса Фарга стал слишком быстрый подъем с глубины на поверхность. В человеческой крови растворено огромное количество азота. Когда резко падает давление, азот переходит в газообразное состояние, образуя пузырьки, и в узких местах кровеносных сосудов может их разорвать. Что-то похожее на этот процесс происходит, когда мы открываем бутылку шампанского. Человек же буквально взрывается. Единственное, что может помочь водолазу в такой ситуации, – декомпрессия, то есть погружение на ту же глубину, чтобы азот вновь растворился в крови. Для этого были созданы декомпрессионные камеры, в которых создается давление, аналогичное тому, при котором человек находился под водой.
Однако не только азот, растворенный в человеческом организме, может стать причиной гибели водолаза. Чистый кислород, который используют для дыхания, на глубине свыше 20 метров становится нейротоксическим ядом и вызывает судороги. А если дышать смесью азота и кислорода, то начиная с глубины 60 метров и дальше у человека возникает состояние «азотного наркоза». Для обеспечения нормального физического состояния человека под водой была разработана специальная воздушная смесь, где азот стал заменяться гелием, коэффициент растворимости которого значительно ниже. На глубинах до 700 метров гелий не вызывает «наркоза».
В Южном отделении Института океанологии в Геленджике существует специальный гипербарический комплекс «Кролик». Сердце его – гипербарическая камера. В таких помещениях водолазы проходят подготовку перед погружением в открытую воду на большие глубины. В камеру помещается водолаз, и затем под определенным давлением, которое соответствует той глубине, на которую человек должен будет выйти в воду, подается кислородно-гелиевая смесь. Постепенно азот из человеческой крови вытесняется гелием. Теперь водолаз готов к погружению и может переходить в водолазный колокол и опускаться на глубину. Свое название этот комплекс получил из-за того, что людям, как подопытным кроликам, приходилось сидеть в его барокамерах достаточно долгое время.
На «Кролике» отрабатывали и проверяли режимы погружения и всплытия – компрессии и декомпрессии. В те поры активно занимались подводными исследованиями не только наш институт, но, естественно, и военные, закрытые институты. Получить информацию от них официальным путем было практически невозможно. Тогда наши специалисты пригласили своих военных коллег с женами и детьми на отдых прямо на пляж Голубой бухты геленджикского отделения нашего института. В непринужденной обстановке здесь, без всякой переписки, обменивались информацией различного характера, что немало способствовало развитию серьезных подводных технологий. Поскольку человек не может даже на отдыхе просто лежать и ничего не делать, тем более человек, влюбленный в свою профессию, то, отлежав два-три часа на пляже, гости начинали спрашивать: «Ну, ладно, что вы тут делаете? Так? Ну, мужики, нет, вот это бы я делал вот так и вот так». Такие неформальные рабочие отношения, взаимовыручка позволили построить великолепный гипербарический комплекс, в котором проводились уникальные эксперименты. Было осуществлено рекордное погружение на 450 метров на кислородно-гелиевой смеси, а также на 410 метров – на кислородно-неоновой.
В начале 1980-х годов такой гипербарический комплекс вместе с водолазным колоколом для погружения водолазов был смонтирован на борту научно-исследовательского судна «Витязь» последнего поколения. В «лихие девяностые» комплекс, как и сам корабль, был полностью расхищен. Но я вспоминаю, как он прекрасно работал в 1982 году, в первом рейсе «Витязя».
Готовые к погружению водолазы переходят из гипербарической камеры в герметично соединенный с нею через специальный люк водолазный колокол. Колокол с помощью специального спускового устройства опускается с борта судна на глубину, и водолазы выходят через другой люк внизу в открытую воду. Закончив работу, они возвращаются в колокол. Нижний люк задраивается, колокол поднимается наверх на борт судна, и через верхний люк, герметично соединенный с гипербарической камерой, водолазы переходят в нее. После этого в течение длительного времени (иногда нескольких дней) в камере проводится постепенное снижение давления – декомпрессия, чтобы опять приспособить организм человека к нормальному атмосферному давлению.
В 1978 году в 21-м рейсе научно-исследовательского судна «Дмитрий Менделеев» мне впервые посчастливилось принять участие в одном из первых погружений на океанское дно в подводном обитаемом аппарате «Пайсис», незадолго до этого построенном по заявке нашего института в Канаде. В свое первое погружение я попал случайно, дуриком. Прибывшие на борт «Менделеева» лихие наши подводные пилоты во главе с Анатолием Сагалевичем и Александром Подражанским, уже набравшие немалый опыт погружений на «Пайсисах» на озере Байкал, любили петь песни под гитару, в том числе и мои. Толя Сагалевич и сам писал песни. Подружившись со мной, Сагалевич и Подражанский начали требовать, чтобы я написал для них песню подводного пилота. В ответ я им объяснил, что умею писать только «с натуры». «Возьмете в погружение – напишу, а нет – так ничего не получится».
Это было время, когда специализированных судов – носителей подводных аппаратов еще не было, и канадский «Пискес» (в переводе с латинского – «рыба»), который у нас почему-то назывался «Пайсис», опускался прямо с борта «Дмитрия Менделеева». Мне с большим трудом удалось попасть в число научных наблюдателей. Уже опытные подводные пилоты Александр Подражанский, Анатолий Сагалевич и Владимир Кузин относились к нам, новичкам, покровительственно и несколько насмешливо. Еще бы – у них за плечами были многочисленные погружения у берегов Канады и на Байкале. Об этом писали все газеты. Они были настоящими героями, подводными «волками», а мы – робкими «чечако». Впрочем, Сагалевич, например, остается таким «волком» и до сих пор, хотя ему уже за семьдесят. Как главный пилот глубоководного обитаемого аппарата он совершил более трехсот погружений, в том числе два на глубины свыше шести километров, в общей сложности проведя под водой более четырех тысяч часов. На рубеже веков возглавляемый им коллектив подводных исследователей на уникальных аппаратах «Мир-1» и «Мир-2» провел в водах Северной Атлантики серию глубоководных киносъемок, позволивших знаменитому голливудскому режиссеру Джеймсу Кэмерону создать «оскароносный» фильм «Титаник», а также документальные ленты о легендарном лайнере и потопленном британцами в 1941 году флагмане немецкого флота линкоре «Бисмарк», лежащем на глубине 4700 метров. В 2008 году Анатолий был удостоен звания Героя России за погружение на глубину более четырех километров в точке географического Северного полюса.
Однако все это будет спустя много лет, а в конце 70-х погружения на подводных обитаемых аппаратах в Мировом океане только начинались. Аппараты, не имевшие специальных помещений на судах, стояли просто на верхней палубе, что не улучшало их состояния. Иногда поэтому возникали отказы разных систем.
Инструктируя нас, пилоты строго предупреждали, что в обязанности подводного наблюдателя входит прежде всего следить за неполадками в электросети (короткое замыкание может привести к пожару – так уже погиб один американский экипаж), за герметичностью обитаемого отсека (водяная тревога) и за системой очистки отсека от углекислого газа. Обо всех нарушениях надо срочно докладывать командиру. Мы должны также научиться управлять аппаратом, чтобы «в случае, если два других члена экипажа выйдут из строя, обеспечить его всплытие».
Мой главный наставник Саша Подражанский после очередного сеанса обучения управлению аппаратом, в процессе которого он показывал, «как надо отжимать пальцы трупа от рычагов управления, чтобы получить к ним доступ в случае аварии», когда мы оба полностью одурели от невыносимой духоты в отсеке стоявшего на солнцепеке «Пайсиса», сказал: «Ну, это-то вряд ли понадобится: в случае чего ты первый загнешься». И улыбнулся: «Ну что, нагнал на тебя страху? Пойдем лучше выпьем».
«Во время первого погружения, – говорят пилоты, – от наблюдателя проку мало – он обалдевает». Действительно, в это время находишься в состоянии, близком к эйфории. Я как-то спросил одного из наших солидных ученых, первый раз в жизни участвовавшего в погружениях, о его впечатлениях. «Понимаешь, – ответил он мне, – когда задраили люк и аппарат стал погружаться и все вокруг как-то странно заскрипело и закачалось, я подумал: «Господи, и зачем я сюда залез, чего мне в жизни не хватало?» – «Молодец, что не врешь, – засмеялся я, – со мной в первый момент было то же самое».
Запомнив предостережения пилотов, во время первого погружения на «Пайсисе» в Тихом океане, на атолле Хермит, я старался ни в коем случае не показывать своего волнения и в то же время внимательно следить за всем, что грозит аварийной ситуацией.
И вот люк задраен. Командир Подражанский включает микрофон подводного телефона: «Менделеев», я «Пайсис». Прошу разрешить погружение». В ответ слышится: «Пайсис», я «Менделеев». Погружение разрешаю». Солнечный свет в иллюминаторе начинает гаснуть. Аппарат поскрипывает. Вплотную приникаю к стеклу иллюминатора. Мелкие пузыри воздуха стремительно проносятся кверху. Рядом с ними медленно перемещаются вверх большие белые хлопья, похожие на снег. «Саша, почему они всплывают?» – спросил я у командира. И он насмешливо ответил: «Это планктон. Не он всплывает, а мы погружаемся».
Помнится, мы уже легли на грунт на склоне океанского вулкана на глубине четырехсот метров, и я только начал, про все позабыв, увлеченно диктовать на магнитофон первые наблюдения, как вдруг мне на спину что-то капнуло. Я поднял голову, и в лицо мне брызнула вода. Вглядевшись, я, несмотря на жару, похолодел: от крышки люка в верхней части отсека медленно змеились струйки. «Саша, вода!» – окликнул я командира, казалось бы, спокойным, но, как выяснилось, сдавленным голосом. «Не бери в голову», – ответил он, не оборачиваясь и не отрывая рук от рычагов управления. Оказалось, что при погружении подводный аппарат попадает из теплых верхних слоев океанской воды в нижние – холодные. Из-за охлаждения внутри обитаемого отсека образуется конденсированная вода. Новичков об этом не всегда предупреждают – то ли по забывчивости, то ли чтобы испытать их «на прочность».
Мое первое погружение положило начало новой жизни, дав старт удивительной серии подводных погружений в разных океанах. Следует сказать, что обещанную песню подводного пилота я после первого же погружения написал, пораженный сходством планктона со снежными хлопьями:
Пилотам песня понравилась, и они взяли ее на вооружение, дружно распевая на всех своих многочисленных вечеринках. А вот директору института Монину она пришлась не по душе. «Это трусливая песня, – со свойственной ему безапелляционностью заявил он, прослушав ее. – Они радуются тому, что всплывают. А настоящие подводники должны радоваться, когда погружаются». Не знаю, как «настоящие подводники», а я каждый раз радовался очередному всплытию не меньше, чем погружению. Судя по тому, что и у самих пилотов любимый тост гласит:
Одно из погружений на дно запомнилось мне более других. В 1984 году в рейсе научно-исследовательского судна «Витязь» на аппарате «Аргус» мне пришлось погружаться на склоны подводных гор Тирренского моря. У «Аргуса» есть манипулятор – механическая рука, которой можно брать пробы грунта или отдельно лежащие камни. А вот взять образец породы из коренного залегания, оторвать его от скалы эта рука не может – силенок мало. Поэтому группа наших умельцев во главе с инженером Игорем Ракитиным сконструировала небольшое буровое устройство, приводящееся в действие аккумуляторами «Аргуса».
С его помощью можно было пробурить прямо в твердой породе небольшую скважину длиной до двадцати сантиметров, да еще и взять керн диаметром полтора сантиметра. Устройство это успешно испытали на палубе, пробурив каменную глыбу и получив керн. Однако пилоты наши этой новой технике обрадовались не слишком. Ведь если бур заклинит, «Аргус» встанет на мертвый якорь и не сможет оторваться от дна! Чтобы избежать этой опасности, Ракитин придумал специальное приспособление: аппарат снабжался двумя опорными штангами, которые могли выдвигаться. Если бур заклинивало, аппарат опирался на боковые штанги, вся система отстреливалась, и можно было всплывать.
Систему эту поставили на аппарат и испытали прямо на палубе – все работало прекрасно. В первое погружение с бурением отправились два пилота – Виталий Булыга и Александр Горлов, а также я. Дело было на подводном хребте Барони в Средиземном море. Опустившись на дно, мы долго выбирали удобный участок скальной породы для первого бурения. Наконец нашли и начали бурить. Красноватый дымок завихрился из-под бура, медленно, с усилием входящего в породу. Все как будто шло прекрасно, но тут аппарат качнулся, и сверло моментально заклинило. Пытались освободить его обратным вращением, но из этого ничего не вышло. «Жалко, – сказал Булыга, – придется отстреливать». И как раз в этот момент я увидел, что выпущенные нами штанги висят в воде и до дна не достают. Поверхность скалы оказалась неровной, и как мы ни старались дотянуться штангами до твердой опоры, чтобы освободить бур, намертво приковавший нас ко дну, ничего из этого не получалось. Доложили о случившемся наверх. А толку-то что? Чем они могут нам помочь? Кстати, у американцев и канадцев подводные обитаемые аппараты в море работали только попарно: один погружался на дно, а второй в полной готовности дежурил на борту судна. Если с первым случалась авария, второй немедленно шел ему на помощь. А с «Аргуса» и спроса не было – он у нас имелся в единственном числе, так что спасать его экипаж было некому, рассчитывать приходилось только на самих себя.
Около получаса пилоты упорно раскачивали заякоренный аппарат и пытались обратным вращением вытащить бур из скалы. Муть, взвихрившаяся при движении винтов от илистого дна, залепила иллюминаторы. Скала, однако, держала нас прочно. Мы взмокли и приуныли. Не зимовать же здесь! Тем более что запаса кислорода хватает только на тридцать шесть часов, и больше этого времени гостить на дне как-то не хотелось. «Может, попробуем вперед бурить?» – робко спросил я хмурого Булыгу. «Ты что – чокнулся?» – яростно прошипел он и послал меня довольно далеко, куда даже при всем желании из застрявшего на дне аппарата я отправиться не мог. Однако минут через десять, когда пилотский гнев остыл, а альтернативных вариантов спасения не возникло и терять, похоже, было уже нечего, Саша Горлов начал бурить вперед. К огромному нашему (и прежде всего, моему) удивлению и радости, минут через десять бур неожиданно освободился и мы оторвались от дна.
Самое примечательное в этой истории, что когда мы возвратились на борт «Витязя», то обнаружили, что в буровом устройстве остался приличный керн, выбуренный из скальной породы. Так впервые было проведено бурение дна с подводного обитаемого аппарата. Что же касается Ракитина, то он, довольно невозмутимо выслушав наши весьма эмоциональные замечания по поводу надежности его системы, через пару дней довел ее до кондиции, так что при последующем бурении никаких аварийных ситуаций на дне уже не возникало.
За свою трудовую жизнь «Аргус», созданный инженерами Опытно-конструкторского бюро Института Океанологии, использовался для геолого-геоморфологических изысканий морского дна, изучения подводной флоры и фауны, микробиологических и гидрооптических исследований, археологических поисков. Был в биографии «Аргуса» и трагический эпизод, когда в 1986 году он участвовал в поиске и подъеме тел погибших в катастрофе теплохода «Адмирал Нахимов». Сейчас «Аргус» установлен на постаменте в самом центре Москвы, у входа в Государственный геологический музей имени В.И. Вернадского РАН.
Мне довелось участвовать в погружениях на всех типах подводных аппаратов, которые были на вооружении в нашем Институте океанологии. В 1988 году в рейсе научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш» на аппарате «Мир-1» я погружался на довольно большую глубину – четыре с половиной километра в Северной Атлантике на подводном хребте Мадейра-Торе.
Кстати, с этим погружением связана забавная история. Самый первый мой авторский вечер в Израиле в 1991 году вел мой друг поэт Игорь Губерман, который представил меня странным образом. Он сказал:
Действительно, возвратившись в Москву, в своем родном институте я разыскал документы, чтобы узнать национальность погружавшихся. Среди них были канадцы, американцы, французы, немцы. Однако евреев как будто не было. Был, правда, канадец с подозрительной фамилией Фишер, но он оказался немцем. Я уже выходил в финал, когда вспомнил, что на моем первом погружении вторым пилотом был Саша Подражанский, как и я, Александр Моисеевич. Я прибежал в отдел кадров, выпросил его личное дело, дрожащими руками развернул анкету. Слава богу, не годится, мама – русская. Так я остался первым евреем в мире, погружавшимся в океане на большие глубины на подводном аппарате. Но, как сказал на моем пятидесятилетнем юбилее мой друг, замечательный писатель Фазиль Искандер, с рюмкой в руках: «Это не считая утопленников…»
Вернемся, однако, к вопросу о том, может ли человек переселиться в глубины Мирового океана. Одним из первых с подводными домами-лабораториями еще в начале 1950-х годов начал работать легендарный исследователь океана, один из создателей акваланга великий француз Жак-Ив Кусто. В 1962 году он создал первый подводный дом «Преконтинент-1», расположенный на глубине 10 метров, недалеко от берега, в гавани Марселя. При этом Кусто опирался на идеи и экспериментальные результаты лаборатории медицинских исследований ВМС США. «Преконтинент-1» был изготовлен из обычной металлической цистерны и за сходство с бочкой неофициально прозван «Диоген». Экипажем «Диогена» были два человека – главный водолаз команды Кусто Альбер Фалько и Клод Весли. После недели пребывания под водой эксперимент был признан успешным, и Кусто приступил к реализации следующего этапа – созданию в Красном море, в 25 километрах от Порт-Судана, в лагуне рифа Шаб-Руми, подводного дома «Преконтинент-2». Поскольку эксперимент снимался на цветную кинопленку, Кусто выбрал для конструкций «Преконтинента-2» фантастический дизайн. Так, основной дом был выполнен в виде звезды, напоминая космическую станцию из голливудских фильмов о космосе.
В последующем подводные лаборатории начали строить в Соединенных Штатах, Германии, Италии, во Франции и, конечно же, в Советском Союзе. Первым проектом по созданию подводного дома в СССР стал «Ихтиандр-66», построенный в 1966 году водолазами-любителями. В том же году сотрудниками Ленинградского гидрометеорологического института был создан «Садко-1». Лабораторию установили у берега Сухуми на глубине 12 метров.
Летом 1968 года Институт океанологии построил подводный дом «Черномор», рассчитанный на глубину 30 метров. По внешнему виду он напоминал большую бочку диаметром три метра. В нем могли находиться четыре человека. Кроме спальных мест, там были душ и туалет. «Черномор» был поставлен в Геленджикской бухте. Команда подводной лаборатории должна была в ходе эксперимента выяснить, как долго человек может жить и работать под водой, не поднимаясь на поверхность. Одновременно экипаж «Черномора» проводил важные научные исследования придонной области Черного моря.
Изучать морское дно с судна тяжело, а водолаз может сколь угодно близко приблизиться ко дну. Он может выполнить очень тонкие и точные эксперименты. За пять лет работы подводной лаборатории «Черномор» был собран колоссальный, уникальный материал по изучению придонного слоя в море и его особенностей.
Жизнь под водой в условиях подводного дома и похожа, и не похожа на земную. В чем-то неуловимо, в чем-то явно, но меняется все, даже человеческий голос. Кислородно-гелиевая смесь действует на голосовые связки, и человек начинает говорить измененным голосом. Если открыть баллон с кислородно-гелиевой смесью и провентилировать ею легкие, сделав несколько вдохов-выдохов, и затем начать говорить, то менее плотная гелиевая смесь смещает голосовой диапазон в более высокие частоты. Если после этого снова вдохнуть воздух – тембр голоса опять становится нормальным. На поверхности такую речь понимают с трудом, поэтому для связи используется модератор голоса. Сами же подводные жители, пока не привыкнут, общаются с помощью записок или жестами, что очень напоминает общение глухонемых.
Безопасность обитателей подводного дома целиком зависит от тех, кто работает на суше. С земли подается электричество, пополняются запасы воздуха и еды. Выйти на поверхность самостоятельно невозможно. Любой сбой в системе снабжения, любая ошибка грозят неминуемой гибелью. Даже такая рядовая ситуация на море, как шторм, может обернуться трагедией. Так, в один из штормовых дней, когда лаборатория находилась на глубине 15 метров, резко усилилось волнение, проникнув до этой глубины. В нижней части «Черномора» находился балласт – чугунные чушки, которые начали выскакивать. Подводный дом становился все легче и легче. Его начало гнать к берегу. Экипаж оказался в смертельной опасности, поскольку резкое изменение давления окружающей среды неминуемо приводит к гибели. Водолазов надо было срочно эвакуировать и помещать в гипербарический комплекс. Времени практически не оставалось. К берегу подогнали машину, спустили веревки, чтобы можно было быстро вытащить людей через люк. На поверхности их сразу же поместили в камеру находившегося рядом гипербарического комплекса «Кролик», и, к счастью, все закончилось благополучно.
Чем глубже опускается под воду человек, тем дольше проходит декомпрессия. Так, чтобы подняться с глубины, например, 300 метров, требуется около 12 суток. Но даже такой медленный подъем в гипербарическом комплексе не позволяет на 100 % вывести пузырьки инертного газа из организма. Это приводит к целому ряду профессиональных болезней – так называемых кессонных заболеваний.
В тех местах организма, где хорошее кровоснабжение, декомпрессия обеспечивает полное очищение, но туда, где по каким-либо причинам пузырьки уже побывали, трудно добраться. Поэтому у каждого профессионального водолаза есть свои больные точки – у корней зубов, в коленных суставах. Тем не менее, эта работа не считается одной из самых опасных. Космонавты, альпинисты и водолазы находятся только во втором десятке списка опасных профессий. Первые места занимают рыбаки прибрежного лова и мотоциклисты. Но, безусловно, профессия водолаза одна из самых тяжелых. Бытует даже поговорка, что настоящий водолаз должен быть толстым, тупым и лысым. Толстым потому, что у него не будет переохлаждения, жир защитит от холода под водой. Тупым – потому что он все время должен двигаться в замедленном режиме и думать тоже не очень быстро, чтобы, не дай бог, не принять неправильного решения. Ну а лысым, вероятно, чтобы шлем было легче надевать.
Смертельная опасность никогда не была причиной, заставляющей прекратить исследования. Человек любит рисковать и побеждать. Но сейчас приходится оглядываться и на экономическую сторону дела. Поэтому прекратили свое существование американские, французские, немецкие подводные лаборатории. Погружения водолазов остались только недлительные, с целью проведения каких-то конкретных технических или аварийно-спасательных работ. Там, где это возможно, применяются роботы.
За тысячелетия своего обитания на суше человек ухитрился все уничтожить вокруг себя. Вырубить леса, уничтожить пищевые запасы, отравить экологию вокруг себя. А за спиной у нас океан, где все эти запасы как будто беспредельны. Может, действительно стоит туда переселиться? Уже сейчас в Японии, например, разработан вполне реальный проект плавучего острова.
Так, сможет ли человек жить под водой? На этот вопрос нет однозначного ответа. С одной стороны, человечество может создать подводные города и жить в них. Это будут высокотехнические сооружения, которые обеспечат себя кислородом и пищей. Но никогда не сможет человек жить в открытой воде на больших глубинах из-за кессонной болезни. И не возникнет ли тогда с человеком обратный эволюционный процесс?
В известном романе-антиутопии «Галапагосы» американского писателя Курта Воннегута потомки потерпевших кораблекрушение и оставшихся на Галапагосских островах людей в течение следующего миллиона лет видоизменились, превращатившись в тюленей: у них вытянулись тела, появились жабры. Однако не боязнь превратиться в морское млекопитающее останавливает многих исследователей Мирового океана, а возникновение подводных городов. Даже пионер в строительстве подводных домов капитан Кусто к концу жизни пришел к выводу, что этого делать не следует. Человек привык жить на земле, а морская вода – иная среда, чуждая и более агрессивная, к ней непросто привыкнуть. В океане можно решать конкретные научные задачи, совершать подводные экскурсии, но полностью переселиться в его глубины почти невозможно.
Рыба плавает по компасу
Как совершают далекие и сложные путешествия через океаны и моря рыбы? Как они ориентируются в безбрежных морских просторах, не всплывая наверх? Вопрос далеко не праздный. Много лет назад мне самому пришлось немало потрудиться над проблемой определения подводной лодкой своего места без всплытия, в подводном положении. Задача эта оказалась очень сложной. А рыбы, причем, что удивительно, низшей группы – акулы, миноги, угри, сельди, корюшки и другие, свободно ориентируются в глубинах океана и всегда попадают, куда им надо.
Современные исследователи пришли к выводу, что для такой сложной навигации рыбы, а возможно и другие морские животные, должны иметь свой биологический компас и биологические часы. При этом механизмы действия этих биологических приборов непонятны. Они должны быть связаны со способностью каких-то внутренних систем организма реагировать на факторы внешней среды. В процессе многовековой эволюции все живые организмы на Земле постепенно освобождались из-под власти случайных влияний, вырабатывая определенную защитную реакцию против них. Одновременно они учились использовать те внешние факторы, которые были постоянными или носили периодический характер. Именно такие постоянные факторы могли помочь органическому формированию двух главных приборов, необходимых каждому мореплавателю: компаса и часов. Многое ученые считают, что таким постоянным внешним фактором является магнитное поле Земли. Но как это доказать?
В далеком 1969 году, когда я еще работал в Ленинграде, в геофизическом отделе Научно-исследовательского института геологии Арктики, меня вызвала к себе начальник нашего отдела, профессор Раиса Михайловна Деменицкая (
В наших опытах, которые проводились на биологической станции на Куршской косе, принимали участие биологи из Института рыбного хозяйства и океанографии В.А. Ходоровский и С.И. Глейзер. Испытуемыми были мальки европейского угря. Этот угорь населяет прибрежные воды Европы от Скандинавии до Гибралтара. Живет он обычно от 6 до 19 лет в пресной речной воде больших и малых рек. Затем взрослые половозрелые угри уходят на нерест в далекое Саргассово море, пересекая весь Атлантический океан по неизменному маршруту – с северо-востока на юго-запад. Как они ухитряются не сбиваться с пути и строго держать намеченный курс? Не зависит ли их ориентация в пространстве от земного магнитного поля? А если зависит, то как? Иначе говоря, могут ли рыбы ориентироваться по магнитному полю Земли?
Для опытов отобрали мальков, особей длиной около 10 сантиметров. Мы должны были определить влияние геомагнитного поля на их ориентацию в воде, а также определить, наблюдаются ли суточные ритмы в поведении рыбы, в ее двигательной активности. Другими словами, есть ли у угрей биологический компас и биологические часы. Опыты проводились в специальном огромном аквариуме-лабиринте, который сверху напоминает пчелиные соты. Он состоит из семи шестигранных секций, стенки которых образуют каналы, сходящиеся по три в один узел. Таким образом, рыба, двигаясь по любому из каналов, непременно окажется в узле, и ей придется выбирать один из двух других каналов, расположенных под одинаковыми углами к первоначальному пути. Если есть какой-то внешний фактор, подсказывающий рыбе, куда повернуть – направо или налево, то она повернет именно туда, а если нет, то выбор поворота окажется случайным. А это значит, что рыба пройдет все каналы лабиринта примерно одинаковое число раз. При этом все 24 канала, распределенные равномерно по площади лабиринта, параллельны трем осям, лежащим в плоскости под углами 120 градусов друг к другу.
Задача состояла в том, чтобы зафиксировать, сколько раз в определенный отрезок времени в каждый из трех каналов (а от каждого узла их отходит только три) заплывает рыба. Все случаи суммировались, и полученные величины сравнивались между собой. Если на рыбу не влияют никакие внешние факторы (запах, тепло или звук), то в каждом канале она должна побывать примерно равное число раз. Лабиринт именно так и устроен: ни свет, ни тепло, ни звук в него не проникают. Если в этих условиях есть различие в частоте появления рыбы в разных каналах, значит, на нее что-то действует извне, какой-то постоянный фактор. Таким единственным постоянным фактором является земное магнитное поле, которое должно быть однородным. Если магнитное поле меняется вдоль каждой оси, то число заплывов угря в каждый из трех каналов не изменится. Это характерное свойство лабиринта дает своеобразный внутренний контроль для экспериментов. Лабиринт устроен так, чтобы определить действие на угря лишь постоянных силовых полей. Планируя этот эксперимент, необходимо было заранее посчитать, сколько времени угорь должен находиться в лабиринте, чтобы запись его пути была наиболее достоверна. Сразу фиксировать направление движения угря или дать ему освоиться? В какой момент рыба проявит самую уверенную ориентацию? Для ответа на эти вопросы провели несколько опытов.
С момента запуска угря в лабиринт счетчик регистрировал частоту его появления на каждой из трех осей и через каждые пять минут делалась отметка времени. Угорь в лабиринте двигался непрерывно до «ночной» остановки, которая у разных угрей наступала в разное время. Десятки тысяч опытов позволили установить, что в первые пять минут пребывания в лабиринте угорь четко ориентировался по направлению запад – восток. Затем это направление сглаживалось. Создавалось впечатление, что угорь сначала «определяется» по магнитному полю Земли, а потом ведет себя сообразно новой обстановке. Если действительно на движение угря влияет геомагнитное поле, что же происходит в отсутствие этого поля?
Для компенсации земного магнитного поля лабиринт-аквариум с рыбами помещали в деревянный каркас, обмотанный медным проводом, так называемыми кольцами Гельмгольца. Проходя через обмотки такой катушки, электрический ток создавал индуцированное магнитное поле, обратное по направлению магнитному полю Земли. Так достигалась компенсация, при которой внешнее магнитное поле было равно нулю. Как только угорь появлялся в лабиринте, в течение первых пяти минут фиксировались его заплывы во все каналы. Для этого применяли специально разработанные методы подсчета, использующие расчет биноминального распределения случайных величин. Каждый цикл проводился с 24 различными особями.
Результаты опытов показали, что без влияния магнитного поля Земли вероятность появления балтийского угря на всех осях примерно одинакова. В то же время в магнитном поле Земли число перемещений угрей в направлении северо-восток – юго-запад намного больше, чем число их перемещений в других направлениях. Достоверность такого перемещения составляет 95 %. Вместе с тем частота появления угрей в направлении северо-запад – юго-восток значительно меньше средней. С той же степенью достоверности можно утверждать, что угри в симметричном лабиринте выбирают направление северо-восток – юго-запад и избегают направления юго-восток – северо-запад.
То, что эта разница в направлениях вызвана именно влиянием геомагнитного поля, наглядно подтверждается полным отсутствием направленного движения угря при его компенсации. В этом случае все направления относительно сторон света для угря становятся равноценны. Следовательно, магнитное поле Земли играет важную роль в ориентации европейского угря в океане. Это весьма интересное утверждение, в свою очередь, ставит перед учеными множество других вопросов. Например, если рыба чувствует магнитное поле, то какие различия в напряженности и в направлении геомагнитного поля она может воспринимать как разные? Иначе говоря, различает ли европейский угорь географические широты по их магнитным характеристикам?
Опыты, проведенные в Калининграде и Ленинграде, показали, что рыбы способны вводить «поправку на широту». Калининградские угри предпочитали путь с северо-востока на юго-запад, а ленинградские упорно выбирали направление северо-северо-восток – юго-юго-запад. Получается, что угорь, как опытный штурман, пользуется специфической тонкой компасной системой, различающей даже небольшие расхождения в широте. И совершенно естественным выглядит стремление рыбы выбрать преимущественное направление с северо-востока на юго-запад, совпадающее с направлением миграции в сторону Саргассова моря. Обращает на себя внимание, что эта способность наблюдается уже у мальков. Мальки угря появляются на свет, снабженные компасом для дальнего океанского плавания. Поэтому можно говорить о генетически закрепленной способности к ориентации в магнитном поле Земли, которая передается от одного поколения угрей к другому.
Во время эксперимента на побережье Балтийского моря под Калининградом был также поставлен вопрос о том, как влияет на ориентацию угря в магнитном поле время года, время суток, температура воды и ее состав. Одинаково ли ориентируются голодные и сытые рыбы? Казалось бы, что разные эти условия должны были бы повлиять на ориентацию угрей в геомагнитном поле, но наблюдения этого не подтвердили, – ничего не мешало упорному компасному чутью упрямых мореплавателей. Ну, а раз у животного, рыбы или птицы есть компас, то должны как будто быть и часы, ведь время и пространство неразрывно связаны. И еще один интересный вопрос: не влияют ли на двигательную активность угря суточные вариации магнитного поля?
Чтобы ответить на этот вопрос, специалисты Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН предприняли попытку выявить временные ритмы двигательной активности угрей. Наблюдались периоды бодрствования, сна и активного движения рыб в течение суток. Угрей запускали в лабиринт в первые пять минут каждого часа и регистрировали все их движения. Через три дня опыт повторили. Сравнивая поведение рыбы за несколько суток, ученые выявили определенные ритмы с периодом в одни сутки. Существование суточного цикла позволило предположить, что природа снабдила угрей своеобразным «часовым механизмом». В то же время суточные вариации магнитного поля никакого влияния на двигательную активность рыб не оказали.
Таким образом, эксперименты показали, что рыбы имеют все, что необходимо моряку в океане: магнитный компас и часы. И хотя проблема навигации животных и, в первую очередь, рыб еще далека от своего разрешения, от этого она не становится менее привлекательной. Попытка решить ее на основе изучения геофизических полей в будущем может дать совершенно неожиданные результаты…
Стоит ли есть рыбу из Балтийского моря?
Стоит ли есть рыбу из Балтийского моря? «А почему бы и нет?» – переспросит читатель. Вопрос этот, однако, прост только на первый взгляд. В конце 40-х годов прошлого века на Балтике произошли весьма драматические события, которые сейчас, в начале XXI столетия, грозят превратить ее в море экологической катастрофы.
В 1997 году в порт одного из прибалтийских польских городов вошел траулер, судно было разгружено, и рыбу развезли по магазинам. К вечеру пятеро членов экипажа оказались в больнице. Поставленный диагноз подтвердил отравление ипритом. В городе началась паника. В срочном порядке из магазинов был изъят товар, ставший смертоносным. Скорее всего, рыбаки подцепили вместе с рыбой контейнер или снаряд, после чего вся рыба была заражена ипритом.
Иприт – наиболее распространенный химический реагент, применявшийся как боевое отравляющее вещество во время Первой мировой войны. Для этих целей он производился в огромных количествах. И подавляющее большинство запасов отравляющих веществ всех государств, имевших химическое оружие, составлял именно иприт. Впервые он был применен германской армией в июле 1917 года против англо-французских войск около бельгийского города Ипр, откуда и получил свое название. Это очень дешевое и эффективное оружие массового поражения. Но в ходе Второй мировой войны немцы так и не рискнули его применить. После краха Третьего рейха союзники встали перед проблемой, что делать с химическим оружием гитлеровской армии – бомбами и снарядами с ипритом. На оккупированной территории Германии было обнаружено 296 103 тонны химического оружия. К тому моменту на вооружении химических войск вермахта были мины, снаряды и авиационные бомбы различных калибров, а также шашки ядовитого дыма, химические фугасы и даже ручные гранаты. Помимо этого вермахт был достаточно хорошо оснащен специальными машинами для осуществления быстрого заражения местности с помощью стойких отравляющих веществ. В немецких военных арсеналах были накоплены огромные запасы химических боеприпасов, которые были снаряжены ипритом, фосгеном, дифосгеном, адамитом и люизитом.
На Потсдамской мирной конференции стран антигитлеровской коалиции в 1945 году было принято решение об уничтожении этого химического оружия. В результате в Балтийское море, его заливы и проливы было сброшено 267,5 тысячи тонн бомб, снарядов, мин и контейнеров, в которых содержалось 50-55 тысяч тонн боевых отравляющих веществ четырнадцати видов.
Захваченное на территории Западной Германии хим-оружие английские и американские оккупационные войска затопили в четырех районах прибрежных акваторий Западной Европы: в Скагерраке недалеко от шведского порта Люсечиль, на норвежском глубоководье недалеко от Арендаля, между материком и датским островом Фюн и недалеко от Скагена, крайней северной точки Дании. Всего же в шести районах на морском дне было похоронено порядка 302 875 тонн различных отравляющих веществ, или приблизительно одна пятая от общего запаса отравляющих веществ. Помимо этого не менее 120 тысяч тонн различного химического оружия было затоплено в неустановленных местах на территории Атлантики и в западной части пролива Ла-Манш, еще, как минимум, 25 тысяч тонн химического оружия были вывезены в СССР.
Считалось, что корабли и ящики с бомбами и снарядами будут захоронены грунтом и, таким образом, обезврежены. Получилось, однако, иначе: за десятки лет химически агрессивная морская вода в результате коррозии разъела металлическую оболочку бомб и снарядов, и иприт стал просачиваться наружу. Сильные морские течения, омывающие берега Балтийского моря, включая Ботнический и Финский заливы, разнесли ядовитые вещества по всем районам Балтики. Что касается осадков, то они действительно захоронили утопленные суда, что отнюдь не помешало вымыванию иприта, но стало серьезной помехой для обезвреживания этого смертоносного груза.
По сей день никто точно не знает, где и сколько судов было затоплено. В 2003 году на научно-исследовательском судне Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН «Профессор Штокман» были начаты систематические экспедиции в Балтийское море и район пролива Скагеррак на участки, где происходило затопление химического оружия. С помощью комплекса геофизических методов, и прежде всего высокоточной морской градиентной магнитной съемки, специалисты лаборатории Геомагнитных исследований океана, которую я тогда возглавлял, смогли обнаружить довольно много затонувших кораблей, в том числе судно длиной более 100 метров. Отбор проб воды и грунта в районе его затопления показал значительное присутствие следов иприта и люизита – отравляющего вещества кожно-нарывного действия, полученного в конце Первой мировой, но на ее полях не применявшегося.
В следующем, 2004 году в том же районе были обнаружены еще два судна. Съемки, сделанные камерой подводного аппарата, показали страшную картину: разрушенные борта судов, развороченные взрывами палубы, сорванные крышки люков, трюмы, забитые боеприпасами. При этом использовалась магнитная аппаратура, изготовленная в нашей лаборатории, потому что отечественной промышленностью она практически не выпускается.
В течение нескольких лет был проведен систематический мониторинг в районах массового захоронения химического оружия. Теоретически угроза экосистеме, конечно, существует, поскольку на дне могли войти в контакт с водой сильные яды, придуманные людьми. Известно, что большая часть отравляющих веществ являются нестойкими соединениями и разлагаются вследствие гидролиза, то есть химического взаимодействия с водой. Однако многие ученые считают, что такое вещество, как иприт, характеризуется слабым взаимодействием с водной средой и поэтому может быть опасным. Мнения разделились.
Доктор физико-математических наук профессор Вадим Тимофеевич Пака из базирующегося в Калининграде Атлантического отделения Института океанологии считает, что источники иприта опасны только в непосредственной близости от них, но далекого проникновения в водную среду они иметь не будут. В то же время еще в 60-е годы XX века британский генетик Шарлотта Ауэрбах (
На самом деле, опасность действительно существует. Ядовитые вещества после контакта с водой могут оказаться гораздо токсичнее, чем первичное отравляющее вещество. И целый ряд этих новых образующихся ядов в условиях высокого давления на морском дне, превышающего десять атмосфер, а также низкой придонной температуры, которая в жаркий период равна одному-двум градусам, разлагается не так быстро, остаются устойчивыми и могут эффективно действовать и на рыб, и на человека.
Помимо этого яды дальше уже становятся частью водной среды и биоты, в ней обитающей. Дело в том, что с самими осадками химическое оружие может перемещаться на большие расстояния. Существуют так называемые потоки наносов, когда вещество волочит течением по дну. Опасность распространения химического оружия в Балтийском море связана, прежде всего, с ними.
Необходимо обязательно взять образцы затопленного оружия, чтобы понять, в каком состоянии среднестатистический образец. Без этого невозможно спрогнозировать дальнейший ход событий. Мы до сих пор не знаем, какая часть первоначально затопленного химического оружия подверглась воздействию воды. Эта опасность грозит следующим: иприт, ушедший в воду, сорбируется микроорганизмами, в том числе и планктоном; рыба ест планктон, а человек ест рыбу.
Нередко для обнаружения химически опасных объектов на морском дне используется метод, который называется «гидролокация бокового обзора», мы получаем акустические картинки поверхности морского дна как акустические фотографии. На них отчетливо видно, что все дно буквально исчиркано донными орудиями лова: тралами, сетями, то есть рыбаки постоянно скоблят морское дно в этих районах. Это представляет самую большую угрозу, потому что даже в тех случаях, когда оружие самозахоронилось, то есть ушло в грунт, каким-нибудь тяжелым тралом или другим промысловым приспособлением его можно оттуда вытащить.
И все-таки среди ученых нет единодушия в вопросе, насколько опасна рыба из Балтийского моря: лосось, скумбрия, треска, салака – и опасна ли она вообще. Когда мы проводили свои исследования в проливе Скагеррак зная, что под нами находятся суда с затопленным химическим оружием, то, поймав спиннингом балтийскую рыбу, употребляли ее в пищу только после того, как с помощью подводной видеоаппаратуры наблюдали буйную жизнь в морской пучине. А вот что говорит вице-адмирал, доктор технических наук профессор Тенгиз Николаевич Борисов:
Мы уже говорили вначале о том, что возможна ситуация, когда рыбаки цепляют сетями снаряды или бомбы с ипритом, и тогда опасность заражения человека возрастает во много раз. Морскую рыбу можно назвать мигрантом – очень редко такая рыба держится на какой-то одной территории. Рыбы-мигранты, возможно, не могут принять на себя влияние химического оружия, но появляется еще один очень неприятный момент. Микробиологи говорят о том, что в этих зонах есть очень серьезные изменения, мутации микроорганизмов, их поражение. Через эти микроорганизмы в конце концов яд может добраться и до рыбы.
На сегодняшний день эта проблема приобрела политический аспект, точнее экономический: кто же будет есть рыбу из Балтийского моря, если оно станет территорией экологической катастрофы? Мнения разделились. Так, Дания, Бельгия, Швеция, Германия – страны, в которых доходы от рыболовства составляют внушительную часть национального бюджета, естественно, не заинтересованы в том, чтобы подобная информация просочилась в прессу и стала достоянием общественности.
В 2004 году я делал доклад о результатах поисков затопленных судов с химическим оружием на борту в Генте, на Международной конференции, посвященной опасности распространения химического оружия в Балтийском море, которая проходила под эгидой НАТО. На конференции голоса также разделились. Большая часть ученых, представлявших прибалтийские государства, в том числе страны – члены специальной Хельсинкской комиссии по защите морской среды Балтийского моря, старалась доказать, что ничего страшного не происходит, иприт понемногу растворится в воде и перестанет представлять угрозу. Наша с профессором В.Т. Пакой озабоченность по этому поводу была встречена в штыки: русские, дескать, специально раскручивают проблему, чтобы заработать денег.
Однако все не так просто. Вот характерные реплики немецких ученых, прозвучавшие на том заседании. Профессор Базенер говорил:
В отличие от западных ученых, их российские коллеги серьезно обеспокоены ситуацией в Балтийском море. Так как нет надежных способов проверки качества морепродуктов именно с точки зрения мутагенности, с точки зрения экологических возможных заболеваний, то формально надо было бы просто запретить в пищу употребление балтийской рыбы и прочих морепродуктов. Однако запретить вылов 2,5 миллиона тонн рыбы в год суммарно и подорвать экономику трех-четырех десятков стран, наверное, никто никогда не решится. Поэтому будет делаться все, чтобы доказать, что никакой опасности не существует.
Одно дело – обнаружить места захоронений, хотя и это достаточно сложно, но если они найдены, неизменно встает вопрос, что делать дальше с находящимися там отравляющими веществами? Извлечь их на поверхность или надежно захоронить на морском дне? Как ни странно, но лучше всего оставить все на месте затопления, устроив специальные саркофаги, которые ограничат проникновение ядовитых веществ в балтийскую воду. Именно такие проекты сейчас должны обсуждаться и реализовываться. Попытка подъема истлевшего смертоносного груза на поверхность, наоборот, может привести к обратному результату – залповому выбросу иприта.
Современные технологии позволяют решать эту проблему быстро, эффективно и дешево. Очевидно, что строительство саркофагов на такой глубине практически исключается, но вполне возможно использовать корпуса затопленных судов в качестве опалубки и заливки туда связующего вещества – возможно, легкого цемента. По мнению Т.Н. Борисова, разработанные варианты позволяют залить участок захоронения легким составом, который будет проникать во все щели, во все зазоры между боеприпасами. Он бетонируется, схватывается и создает монолит, который уже не представляет опасности.
Естественно, наибольшую опасность представляет залповый выброс, когда одновременно огромное количество иприта пойдет из прохудившихся снарядов и бомб в воду. С одной стороны, такая вероятность как будто не очень велика, но с другой – представим себе внешнее воздействие – оно может быть самым различным: допустим, землетрясения, гигантская волна, наконец, террористический акт. США и Великобритания засекретили всю информацию первоначально на пятидесятилетний срок, а в 1997 году американское и британское министерства обороны продлили этот срок еще на двадцать лет. Но если террористы пронюхают о месте затопления судов, загруженных бомбами под завязку, то последствия могут быть необратимыми.
Однако то, что не сделали террористы, может сделать время. Скорость коррозии металла в морской воде составляет от 0,10 до 0,15 мм в год. Если учесть, что толщина стенок боеприпасов равна 5-7 мм, нетрудно подсчитать, что за прошедший после затопления судов период коррозия истончила стенки химических снарядов и бомб до такой степени, что в какой-то миг верхние слои боеприпасов в трюмах судов придавят своим весом нижние… И последует залповый выброс.
Хотя, по мнению профессора В.Т. Пака, угроза мгновенного отравления десятков кубометров воды маловероятна. И все-таки на сегодняшний день проблема существует. В экосистеме присутствуют сильнодействующие яды, твердые и сильновязкие вещества, которые могут десятилетиями и даже столетиями сохранять свою токсичность.
Вместе с тем, если сейчас на международном уровне будет признан тот факт, что затопленные в Балтийском море корабли с химическими боеприпасами представляют опасность, тогда возникает вопрос: сколько всего таких районов в Мировом океане? И тогда появятся очень интересные параллели с затоплениями химических боеприпасов американцами в Мексиканском заливе, с затоплением японцами 120 тысяч тонн химических боеприпасов в Японском море, с затоплением Советским Союзом 38 тысяч тонн иприта на Дальнем Востоке и т. д.
Опасна ли сегодня балтийская вода, которая на первый взгляд кажется чистой и мирной? Результаты анализов показывают, что пока повышенной концентрации иприта в ней не обнаружено. Но чего ждать завтра? Ответ на этот вопрос смогут дать только специальные систематические научные исследования.
Нефть в океане – друг или враг?
Ежедневно тысячи танкеров, до отказа нагруженные нефтью, пересекают бескрайние просторы Мирового океана. С каждым годом увеличивается число буровых вышек, которые бурят, чтобы найти, а потом добывать нефть на морском дне. Наконец, тысячи километров трубопроводов, проложенные на морском дне, перекачивают нефть с одной части суши на другую. Все это источники серьезной экологической опасности. Так может ли человечество отказаться от добычи важнейшего на сегодняшний день энергетического источника, чтобы сохранить экологию морей и океанов?
С другой стороны, не слишком ли дорогую цену платим мы, подвергая опасности не только свои жизни, но и жизни следующих поколений – своих детей и внуков? Катастрофа, произошедшая в 2010 году на буровой платформе британской компании ВР в Мексиканском заливе, сотни тысяч тонн нефти, вылившейся в океан и чуть не изменившей течение Гольфстрима, еще раз поставили человечество перед нелегким выбором: что такое нефть в океане – друг или враг?
Термин petroleum, обозначающий нефть в английском и некоторых других языках, образовано сложением двух слов: греческого «камень» и латинского «масло», что в буквальном переводе означает «каменное масло». После воды эта горючая маслянистая жидкость со специфическим запахом наиболее распространена на нашей планете. Еще в середине XVIII столетия первый русский ученый-естествоиспытатель мирового уровня Михаил Васильевич Ломоносов (
Если мы вздумаем перемещаться от суши к океану, то вначале попадаем в притопленную окраину континента, которая носит название шельфового моря. Глубина этого мелководного моря не более 200 метров. Когда кончается притопленная часть, начинается перегиб склона до глубин порядка двух километров. Это так называемый континентальный или материковый склон. У его подножья и проходит граница между континентом и океаном. Когда мы говорим о нефти в океане, то должны очень четко представлять, что имеем в виду шельф и континентальный склон. В любом океане и сегодня наиболее активная органическая жизнь идет в шельфовой зоне. Там растут и кораллы, там рифы, масса всяких мелких одноклеточных организмов и т. д. Со временем они отмирают и падают на дно, где перекрываются осадками. Этот процесс идет бесконечно, пока существует этот шельф.
Люди с самых давних времен использовали природные углеводороды. Известно, что нефть, попадая на поверхность Земли, образует при испарении так называемые битумы. Очень может быть, что легендарный Ной знал о водоизолирующих свойствах битума и перед отправкой в длительное плавание хорошенько просмолил им дно своего ковчега. Возможно, именно поэтому он смог продержаться в бушующих водах Всемирного потопа. Некоторые историки, если, конечно, это предмет истории, пишут о том, что такими же природными битумами могла быть пропитана корзина, в которой по Нилу плыл младенец, ставший пророком Моисеем.
Современную цивилизацию можно смело называть углеводородной, поскольку на сегодняшний день человечество полностью зависимо от нефти и газа. Как и вода, нефть является для нас источником жизни. Мы не только не можем отказаться от нее, но и наши потребности в ней растут из года в год. Во второй половине XX века в дополнение к традиционной добыче углеводородов на суше стало формироваться и к настоящему времени достигло высот в своем развитии то, что можно назвать морским нефтегазовым комплексом. Если сейчас добыча ведется на глубине 200-300 метров, то уже есть первые пионерские попытки бурения на глубине одного-двух километров.
До недавнего времени считалось, что глубоководная разработка нефтяных месторождений – это что-то из области фантастики. Многие геологи искренне полагали, что нефти на больших глубинах просто не может бытью. Благодаря современным технологиям поиска нефти были найдены огромные месторождения неподалеку от побережья Бразилии и Западной Африки, в Мексиканском заливе. А последние исследования зарубежных и отечественных ученых дают основания полагать, что в самых глубоководных частях океана могут быть обнаружены месторождения нефти и газа.
Но надо сказать, что поиски месторождений нефти и газа на акваториях – довольно дорогое удовольствие, потому что любая буровая платформа обходится минимум в миллионы, а иногда даже в миллиарды долларов! Поэтому, конечно, все изучают сначала прилегающую сушу, ибо шельфовые моря – это как бы притопленная окраина континента. Если на суше есть перспективная структура, то ее стараются проследить в сторону моря. Проводится довольно большой объем геофизических исследований, чтобы выяснить, какие нефте– или газоносные структуры расположены под дном. Прежде всего это сейсмические исследования, которые в последние годы успешно дополняются электроразведкой, гравиметрией, высокоточной магнитной съемкой. Только после этого задаются разведочные буровые скважины. В последние годы в нашей стране было открыто несколько крупных нефтяных и газовых месторождений в Баренцевом море, шельфе Сахалина и на шельфе Северного Каспия. Это пять месторождений с довольно серьезными запасами и нефти и газа.