Страница 12 из 55
В 1909 году в Тихом океане появилось американское судно «Карнеги», которое измеряло глубины не с помощью лота, а методом отраженного звука. Звуковой сигнал посылался в воду, доходил до дна, отражался от него и улавливался на корабле. Зная скорость распространения звука в воде, нетрудно было вычислить глубину, на которой находится дно океана. Вся процедура занимала теперь считанные минуты.
Начавшаяся вскоре первая мировая война и борьба с подводными лодками заставили инженеров и конструкторов усовершенствовать системы эхолотов. Усовершенствования продолжались и по окончании войны и увенчались созданием эхолотов-самописцев, ведущих непрерывный «обстрел» океанского дна звуками и непрерывную запись результатов этого «обстрела». Отныне эпоха отдельных «точечных» замеров кончилась, океанографы получили возможность проводить сплошные измерения тех участков дна, над которыми проходит судно, ведущее эхолотирование.
Сравните сами: три года экспедиции на «Челленджере» позволили произвести только 362 промера дна. Примерно за такой же срок немецкие океанографы на судне «Метеор», снабженном эхолотом, в 1925–1928 годах сумели сделать 67 000 промеров! И дело не только в количестве: с появлением эхолотов-самописцев оно переходило в качество. Отныне каждый рейс исследовательского судна, вооруженного эхолотом-самописцем, — а таких рейсов в 20—30-х годах было проведено очень много, — давал на карте не отдельные разрозненные точки, а позволял проводить сплошную линию, то есть уверенно чертить рельеф океанского дна. Данные этих океанографических экспедиций, говоря словами одного из крупнейших советских океанологов, занимающихся Тихим океаном, Г. Б. Удинцева, «настолько расширили представления о рельефе дна Тихого океана, что дали возможность составить первые детальные батиметрические карты, на которых расплывчатые контуры форм подводного рельефа стали постепенно сменяться картиной расчлененной поверхности дна».
Новый толчок к исследованию дна Тихого океана и его вод, глубин, течений дала вторая мировая война, как известно, проходившая и в бескрайних водах, и на многочисленных островах Великого океана. Когда же отгремели залпы войны, океанографы получили в свое распоряжение большое число судов, «отслуживших» на войне и, главное, усовершенствованные приборы: радиоакустические, типа радара, магнитные детекторы, аппараты для подводной фотосъемки и т. д. Экспедиции — а вслед за ними и открытия — посыпались как из рога изобилия.
В 1947-48 году кругосветная шведская экспедиция на судне «Альбатрос» провела исследования в Атлантике, Индийском океане и в экваториальной полосе Тихого океана. Здесь ей удалось не только изучить и уточнить рельеф дна, но и установить скорость образования осадков на этом дне. По подсчетам шведов, в нашу эру миллион лет откладывается в среднем 1 метр осадков. Шведская экспедиция показала, что жизнь может существовать и в глубоководных желобах, на глубинах до 7600 метров (о шведской экспедиции и ее успехах рассказывает ее руководитель Ханс Петерссон в книге «Вокруг света на “Альбатросе”», изданной Гидрометеоиздатом в 1970 году).
В начале 50-х годов датская океанографическая экспедиция на судне «Галатея» (впрочем, в ее состав, кроме датчан, входили еще и шведы, американцы, таиландцы, англичане, южноафриканцы, филиппинцы) исследовала глубочайшие бездны Мирового океана. Естественно, что ее внимание привлекли тихоокеанские глубины самые глубокие впадины на нашей планете. Экспедиция на «Галатее» установила, что три огромные тихоокеанские впадины — желоба Кермадек, Тонга, Филиппинский — являются грандиозными ущельями, ступенями ниспадающими вниз и завершающимися очень узким дном. Но самое выдающееся открытие «Галатеи» состояло в том, что трал, опущенный на фантастическую глубину 10189 метров, уловил сотни живых моллюсков, голотурий и актиний. Позже выяснилось, что и на дне глубочайшей впадины Земли, на глубине 11 километров, также существует жизнь!
В 1950 году Скриппсовский океанографический институт совместно с Лабораторией электроники ВМС США начал серию экспедиций, целью которых было составление новой, более детальной и более точной, карты дна Тихого океана. Итогом этих экспедиций было открытие множества подводных гор — отдельных пиков и целых горных цепей; исследование подводных хребтов в центре Великого океана; детальный промер его желобов в южной части и, наконец, обнаружение целой системы зон разломов. Эти зоны, имеющие в ширину 100–200 километров, тянутся в длину на несколько тысяч километров и являются самыми «прямолинейными» элементами рельефа нашей планеты.
Программа МГГ — Международного геофизического года (1957-58 год) — знаменовала собой новый этап в изучении величайшего океана планеты. Отныне исследования вела не одна держава, а коллектив ученых из самых разных стран. В Тихом океане действовали совместно американские, советские, австралийские, новозеландские, индонезийские, канадские, японские и французские экспедиции. И такое международное содружество не могло не принести новых сенсационных открытий.
Советское судно «Витязь», эта «плавучая академия», без устали, начиная с 1949 года, бороздящая воды морей и океанов, к востоку от островов Санта-Крус открыла новый, ранее совершенно неизвестный глубоководный желоб — Восточно-Меланезийский, или желоб Витязя. Исследуя океанские пучины, экспедиция на «Витязе» сделала и другое, крайне важное открытие, имеющее огромное значение для всего человечества, как бы далеко оно ни находилось от океанских бездн. Дело в том, что ученые США считали глубоководные желоба идеальным местом для захоронения радиоактивных продуктов. Советские же океанографы обнаружили, что в глубоководных желобах находится не стоячая «мертвая» вода, здесь происходит интенсивный обмен с водами поверхности. И начни человечество бросать в «глубоководную свалку» радиоактивные отходы, это могло бы повлечь за собой отравление всего Мирового океана.
Нет необходимости рассказывать обо всех открытиях советских океанографов или перечислять океанографические сенсации МГГ — это тема особых книг. Остановимся лишь на одном вопросе, да и то предельно кратко, — на изучении структуры самого дна. Ведь дно это состоит из слоя осадков, образовавшихся в течение многих миллионов лет существования Тихого океана; из земной коры, устланной этими осадками; наконец, подкорового слоя, уводящего нас в недра Земли.
Сквозь толщу вод, сквозь толщу дна
Первоначальная техника изучения океанских осадков была проста: опускалась драга и с вершин подводных гор или с глубоководных равнин «зачерпывался» грунт. Но вот на помощь океанографии пришла геофизика. И подобно тому, как эхолот произвел революцию в измерении глубин, такой же переворот в изучении структуры океанского дна произвели методы так называемого сейсмического зондирования. На основании скорости прохождения звуковой волны в различных средах (в морской воде — около 1,5 км/сек, в слое рыхлых осадков — 2,1 км/сек, в уплотненных осадках — 5,0–5,5 км/сек, в базальтовом слое коры, устилающей дно океана, — 7,0 км/сек, и т. д.) удалось определить мощность слоя осадков в различных частях Тихого океана, а также состав и мощность его коры. И оказалось, что здесь она намного тоньше, чем кора под материками.
В океанах мощность коры составляет примерно 5 километров, в то время как под материками она достигает 30–40 километров, а в районе высоких гор, таких как Гималаи, Анды и т. д., — и 60, и 70, и даже 80 километров, т. е. более чем в десять раз превышает мощность океанической коры!
Разница эта не только количественная, но и качественная. Земная кора под материками состоит из гранитного и базальтового слоев (к которым добавляется еще слой осадков, накопившихся за время существования суши). Кора океаническая состоит из одного базальтового слоя (к которому, как правило, также добавляется слой, вернее, слои осадков). И материковую, и океаническую кору от более глубокого слоя земного шара, так называемой мантии, которая простирается в недра планеты до глубины почти 3000 километров, отделяет резкая граница, названная в честь югославского ученого Мохоровичича, ее открывшего, «поверхностью Мохоровичича».