Глубина
Шрифт:
В последующие годы (конец 70-х – начало 80-х) на дне океана была сделана целая серия открытий в районах, изобилующих гидротермами. Первые гидротермальные поля были открыты в Тихом океане, где скорость раздвижения литосферных плит гораздо выше, чем в Атлантическом и Индийском. Появилась гипотеза, что гидротермальные излияния на дне возможны только в районах с высокой скоростью спрединга литосферных плит, но это практически исключало наличие гидротермальных полей в Атлантике. Однако в 1985 году группа американских ученых, возглавляемая Питером Рона, подняла со дна Атлантического океана креветок, пахнущих сероводородом. Это было сделано в районе 26° с. ш. В 1986 году в этом районе с «Алвина» наблюдались мощные выбросы черного дыма из труб и гидротермальные сочения через осадки на возвышениях дна. Здесь ученые обнаружили целые креветочные рои, сплошь покрывавшие большие площади донной поверхности. Креветки были основным видом животных и еще в восьми, открытых позднее, гидротермальных районах Атлантики.
Надо отметить, что все открытия гидротермальных полей происходили по одной схеме. Сначала с борта какого-либо научно-исследовательского судна обнаруживались признаки выхода на поверхность дна гидротермальных растворов – либо по высоким концентрациям соответствующих химических элементов, либо по образцам поднятых со дна сульфидов или гидротермальных животных. Затем с помощью глубоководных буксируемых аппаратов, оборудованных видео- и фотоаппаратурой, гидрофизическими и гидрохимическими датчиками, искали на дне гидротермальные оазисы. Глубоководные обитаемые аппараты использовали на заключительном этапе, когда было необходимо детально исследовать районы, обнаруженные необитаемыми техническими средствами. Применять же обитаемые аппараты для поиска гидротермальных полей, занимающих, как правило, незначительные площади, совершенно нецелесообразно в связи с небольшим энергетическим запасом аккумуляторных батарей, малой скоростью передвижения аппаратов вблизи дна и ограниченностью обзора через иллюминаторы. Однако с конца 70-х годов гидротермальные поля стали изучать в основном с применением глубоководных обитаемых аппаратов. Все ГОА, существующие в настоящее время в мире, внесли весомый вклад в эти океанологические исследования. Наибольшее число открытий сделано с помощью аппарата «Алвин»; французскому «Нотиль» и японскому «Шинкай-6500» также принадлежит немало открытий в этой области.
Российские ученые начали изучение гидротермальных полей с погружений на ГОА «Пайсис-VII» и «Пайсис-XI». В июне – июле 1986 года была проведена первая экспедиция по гидротермальной тематике в район Курильской островной дуги под руководством А. П. Зоненшайна. В августе – декабре того же года под руководством А. П. Лисицына состоялась экспедиция на хребет Хуан-де-Фука и в бассейн Гуаймас Калифорнийского залива. С введением в строй аппаратов «Мир-1» и «Мир-2» возможности отечественных ученых значительно расширились. Имея эти аппараты, уже не приходилось выбирать районы с глубиной менее 2000 метров, как было в экспедициях с ГОА «Пайсис». В 1988–2001 годах НИС «Академик Мстислав Келдыш» с обоими «Мирами» на борту работал в 17 гидротермальных районах, причем некоторые из них «Миры» посетили по 2–3 раза. А на подводный вулкан Пийпа в Беринговом море, гидротермальное поле в Атлантике на 14°45 с. ш., грязевой вулкан Хаакон Мосби и хребет Вестнеза в Норвежском море аппараты «Мир» опускались первыми после их открытия с борта научно-исследовательских судов.
Мое «открытие» гидротермали
Итак, первая экспедиция с использованием ГОА «Мир-1» и «Мир-2» началась в феврале 1988 года. Судно «Академик Мстислав Келдыш» держало курс в Атлантику на гидротермальное поле ТАГ (26° с. ш.). Помимо российских ученых и подводников на борту судна были финские специалисты, которые помогали в обслуживании аппаратов и ремонтных работах, а также инженеры с фирмы Holming Elektronics – они должны были ввести в строй гидроакустическую систему навигации по донным маякам, которая еще не была испытана на больших глубинах. В первых же погружениях аппаратов «Мир» выяснилось, что навигационная система не работает. Это создало много сложностей при поиске гидротермального холма. Напомним, что гидротермальное поле – лишь маленький оазис жизни на огромной площади дна, и найти его, не имея точной навигационной привязки под водой, практически невозможно. Есть еще один из вариантов поиска гидротермальных излияний – с помощью высокоразрешающего локатора, однако он тоже не работал. Оставались только визуальные наблюдения и надежда на удачу.
Мы сделали уже 15 погружений, но гидротермальный холм так и не появился в поле зрения «Миров». Да это и неудивительно: глубина, на которой находится искомый объект, – 3600 метров; даже если аппарат уходит под воду в точке с известными координатами, его за два часа пути от поверхности до дна сносит течениями довольно существенно – иногда на милю и более. Поэтому, если нет определений по донным гидроакустическим маякам, аппарат приходит на дно, по существу, в точку с не известными для экипажа координатами. Однако и в такой ситуации нам удалось детально исследовать главные структурные элементы рифтовой долины.
Погружения строились по схеме, разработанной еще во время работы с «Пайсисами». В одном аппарате находились командир, бортинженер и подводный наблюдатель. Такое сочетание давало возможность оптимально использовать время у дна: командир осуществлял профессиональное пилотирование, позволявшее наблюдателю обозревать исследуемые структуры со всех сторон, а бортинженер обеспечивал проведение измерений, видеозаписей, фотографирование; в то же время подводный наблюдатель следил за выполнением научной программы погружения, направляя действия всего экипажа в соответствующее русло. В этом 15-м рейсе судна «Академик Мстислав Келдыш» участвовали ведущие морские геологи нашей страны: А. П. Лисицын, Л. П. Зоненшайн, Ю. А. Богданов, М. И. Кузьмин. Эта четверка подводных наблюдателей сформировалась еще во времена геологических исследований с ГОА «Пайсис». Их большой опыт позволял быстро определять район рифтовой долины, где в данный момент находится подводный аппарат, характер геологических структур и породы, их слагающие. Каждое погружение сопровождалось отбором большого количества геологических образцов, анализ которых на борту судна позволял установить их химический состав, время их формирования и т. д. Все это, даже при весьма приблизительном определении местоположения исследуемых структур, давало неоценимую по новизне научную информацию.
Итак, для поиска гидротермального поля в отсутствие навигационной привязки нам пришлось полагаться на визуальные наблюдения. Один из методов – пилотирование аппарата в 20–30 метрах от поверхности дна и постоянный контроль за показаниями температуры и мутности (такая методика была применена в одном из моих погружений с А. П. Лисицыным на ТАГе). Как только увеличивалась мутность, а температура повышалась на 0,1–0,15 °C, я сразу останавливал аппарат, шел вниз и совершал посадку на дно. Однако обследование его поверхности положительных результатов не давало. Было ясно, что поле хотя и недалеко, но без нормально работающего локатора найти его проблематично: ведь гидротермальный плюм, т. е. облако взвешенных в воде частиц, вынесенных из недр океанической коры, распространяется на многие сотни метров от своего источника. Поэтому примененный нами метод поиска далеко не совершенен и в значительной мере рассчитан на элемент случайности.
Работы на полигоне заканчиваются. Остается еще маленькая надежда на последнее, 16-е погружение. Поработать на гидротермальном поле хотя бы в одном погружении очень важно. В составе экипажа ГОА «Мир-2» – командир Анатолий Сагалевич, бортинженер Анатолий Благодарев и наблюдатель Георгий Черкашев. Перед нами стоит непростая задача: непременно найти этот небольшой кусочек дна, этот оазис жизни, который подобен живительному источнику в огромной песчаной пустыне, с той лишь разницей, что здесь пустыня – бескрайний простор океана, а сам оазис находится на глубине около четырех километров.
«…Глубина 3710 метров. Сели на дно, на склон вулканической постройки. Начали движение вверх по склону курсом 270°», – эти слова я передаю на борт судна по подводной гидроакустической связи, в просторечье – по подводному телефону. Следует ответ: «Понял. Работайте».
Идем вверх по склону небольшого холма, который сложен лавовыми излияниями причудливых форм: шарообразными базальтами, длинными трубами, разветвляющимися на множество более мелких. Такие формы изверженная горячая лава принимает при застывании в результате контакта с холодной придонной водой. Миновали вершину этого небольшого лавового сооружения. «Пока никаких признаков», – передаю наверх по связи. Если не выйдем на активную гидротерму, это еще не значит, что погружение прошло впустую: ведь научные наблюдения выполняются по маршруту постоянно – манипуляторы отбирают образцы пород, ведутся видеозапись и фотографирование, измеряются параметры водной среды. Однако все эти данные получат совсем иную окраску, если мы выйдем на «живую» гидротерму и проведем комплекс исследований непосредственно вокруг нее.
По склону лавовой постройки спускаемся в ложбинку. На фоне осадка оранжевого цвета видим базальты, покрытые густым зеленым налетом. Этот налет говорит о том, что гидротермальный источник, возможно, расположен неподалеку. Встречаем первого вестника гидротермали – небольшой угорь, приветливо вильнув хвостом, поплыл вверх, приглашая нас следовать за ним. Теперь мы медленно поднимаемся вдоль склона, на котором уже нет массивных базальтовых шаров и труб. Их сменил мягкий осадок с желтой, оранжевой, красной, багряной окраской. Появившиеся в поле зрения небольшие сульфидные постройки напоминают маленькие башенки высотой 30–40 сантиметров. А вот и теплая вода: просачивается сквозь осадок и устремляется вверх. Оказывается, здесь, на глубине 3700 метров, тоже «журчат ручьи», но только вода струится не вниз по склону, как на суше, а вверх, поскольку она теплее и легче придонной холодной воды. Нас как будто несет вверх, словно мы плывем по волнам этого струящегося ручья, играющего всеми цветами радуги в лучах светильников подводного аппарата. Увеличивается количество маленьких белых актиний, гурьбой снуют проворные угри, величаво ступает оранжевый краб. Датчик температуры за бортом показывает +8 °C, тогда как обычная температура на этой глубине около 0 °C. Появляются отдельные креветки размером 3–4 сантиметра, затем их количество постепенно увеличивается до десятка, до нескольких десятков…