Остров Ифалук
Шрифт:
Именно такого рода широкое понимание необходимо, чтобы ответить на вопрос, как образуется атолл. Этот вопрос поставил себе молодой Чарльз Дарвин во время знаменитого путешествия на «Бигле». Атоллы с лагунами были обнаружены в Индийском океане и во многих частях Тихого. Было хорошо известно, что рифы разрастаются только на мелких местах, и большинство занимавшихся этим вопросом считали, что атоллы — это просто рифы, растущие на краях подводных вулканических кратеров.
Сам Дарвин мало занимался рифами. Он видел атоллы с борта корабля, проходившего мимо островов Туамоту. На Таити он проводил большую часть своего времени в зеленых горах и долинах, однако видел и рифы: окаймляющие, отделенные от берега узкой полосой отмелей, глубиной в несколько футов, и более крупные барьерные, которые лежали в миле или двух от берега. Глубокие лагуны отделяли их от основных островов. Однажды в воскресенье, пробираясь на каноэ между рифами, он написал в своем дневнике: «По-моему, мы мало знаем о структуре и происхождении коралловых островов и рифов, несмотря на то что об этом много написано» [88] .
88
N. Barlow (editor), Charles Darwin’s Diary of Voyage of H. M. S. Beagle,Cambridge University Press, 1934.
Через
«Утром мы покинули лагуну. Я рад, что мы посетили эти острова; такие образования, без сомнения, занимают важное место среди удивительных явлений земного шара. Это не диковинки, которые сразу же бросаются в глаза, а скорее чудо, которое поражает вас после некоторого размышления. Мы удивляемся, когда путешественники рассказывают об огромных грудах каких-нибудь древних развалин. Но как незначительны самые огромные из них, если их сравнить с колоссальным количеством вещества, образовавшегося здесь из различных мельчайших животных. На всех островах, на мельчайших частичках и больших обломках породы, лежит единая печать, говорящая о том, что когда-то они были созданы органической силой. Измеряя глубину на расстоянии всего лишь немногим больше мили от берега, капитан Фитц Рой опустил лот длиной семь тысяч двести футов, но не достал дна. Значит, мы должны рассматривать этот островок как вершину высокой горы; до какой глубины распространяется работа коралловых организмов — совершенно неизвестно. Если правильно предположение о том, что создающие скалы полипы продолжают надстраивать их, в то время как вулканическое основание острова постепенно с перерывами опускается, тогда, вероятно, коралловые известняки должны достигать огромной толщины. Мы знаем некоторые острова в Тихом океане, такие, как Таити и Эймео… которые окружены коралловым рифом, отделенным от берега каналами и бассейнами спокойной воды. Различные факторы контролируют в этих ситуациях рост наиболее продуктивных видов кораллов. Следовательно, если мы предположим, что такой остров после долгих следующих один за другим перерывов опустился на несколько футов… работа кораллов будет продолжаться по направлению вверх от основания окружающего его рифа. С течением времени находящаяся в центре суша опустилась бы ниже уровня моря и исчезла, а кораллы закончили бы создание круглой стены. Разве не получился бы тогда лагунный остров? С этих позиций мы должны рассматривать лагунный остров как монумент, сооруженный мириадами крошечных архитекторов, чтобы отметить место, где земля оказалась похороненной в океанской пучине» [89] .
89
Ibid.
Более пространные сообщения, развивающие эти тезисы, появились через год в одной из его статей, его знаменитом «Путешествии натуралиста» [90] , а также в написанной им книге о коралловых рифах [91] , но самая суть концепции изложена в только что приведенном наброске, который не предназначался для опубликования. В некоторых частях мира супта поднимается; отсюда следует, что в других частях она должна опускаться, иначе, как он говорил позднее, «земной шар раздуется». Рифы начали образовываться как обрамление тропических островов вулканического происхождения. Если бы уровень суши был неизменным или медленно поднимался, рифы оставались бы обрамляющими, растущими до уровня, который обнажается при самых низких отливах, или подвергались бы эрозии. Но если суша опускается со скоростью, которая совпадает с быстротой роста кораллов вверх, то риф все время будет достигать поверхности, постепенно превращаясь в барьерный риф и, наконец, в круглый атолл.
90
Ч. Дарвин, Путешествие натуралиста вокруг Света на корабле Бигль,М., 1953.
91
Ч. Дарвин, Строение и распределение коралловых рифов. —Сочинения, т. 2, М. — Л., 1936. — Прим. ред.
Теория Дарвина нашла своих сторонников и противников. Много поправок и взаимоисключающих концепций было предложено с тех пор, и даже в настоящее время имеются расхождения во мнениях. Общее впечатление таково, что ни одна теория не подходит к атоллам. Сам Дарвин в 1881 году, за год до смерти, писал известному зоологу Александру Агассису: «Мне бы хотелось, чтобы какому-нибудь дважды миллионеру пришло в голову произвести бурение на нескольких атоллах Тихого или Индийского океанов и привезти керны [92] для шлифов… с глубины от 500 до 600 футов» [93] .
92
Керн — столбик породы, выбуриваемый пустотелым инструментом при геологических исследованиях. Шлиф — тонкая пластинка горной породы, подготовленная шлифованном для микроскопического исследования. — Прим. ред.
93
Ч. Дарвин, Строение и распределение коралловых рифов. —Сочинения, т. 2, М. — Л., 1936 . — Прим. ред.
Он не дожил до такого времени. Глубокое бурение рифов было начато на атолле Фунафути в 1897 году. С того времени и были взяты пробы с больших глубин на нескольких островах и рифах, расположенных вблизи континентов. Совсем недавно были исследованы атоллы Бикини и Эниветок — то самые, на которых производились испытания атомной бомбы. Они расположены в тысяче миль к востоку от Ифалука. На Бикини на глубине двух тысяч пятисот пятидесяти шести футов бур все еще шел в рифовом детрите, на Эниветоке на глубине четырех тысяч ста пятидесяти четырех футов он достиг твердых вулканических пород. Удивительно, что почти вся масса древнего рифового материала, расположенного ниже уровня моря, сравнительно мягкая и рыхлая, и морская вода может медленно просачиваться через эту пористую массу.
Данные сейсмической разведки, полученные в глубоких скважинах и на некоторых высоких островных рифах толщиной до тысячи футов, указывают на то, что опускание морского дна было важным фактором в образовании атоллов. Некоторые рифы, вероятно, возникли на подводных морских горах (гайотах), вершины которых достигали освещенной солнечным светом зоны, где кораллы могут расти. Правда, эти морские горы обычно имеют гладкие и слегка округленные вершины, обточенные морем; сейсмограммы же взрывов на атоллах Маршалловой группы говорят о менее правильных очертаниях скал под древними рифами. Это дает возможность предположить, что обследованные скалы, вероятно, выступали в виде островов, когда на них начали возникать рифы.
Вопрос о влиянии опускания морского дна на рост рифов (хотя это явление с несомненностью установлено для некоторых районов), видимо, решается не так просто, как казалось Дарвину: его преемники установили, что с изменением уровня дна меняется и уровень воды в море. В ледниковые периоды уровень океана понижался и часть его вод оказалась замкнутой в громадных глетчерах, которые занимали свыше шестой части земной поверхности. Когда море отступало, верхние части рифов обнажались и погибали. Ветер, дождь и море, по-видимому, «подрезали» многие рифы и сравнивали их с новым уровнем моря. Возможно, что в результате охлаждения океанов полностью погибли кораллы в краевых зонах, но в других местах, ниже поверхности воды, коралловые колонии, очевидно, продолжали непрерывно расти. По мере медленного таяния глетчеров и дальнейшего опускания дна на базе старых рифов вырастали «новые», вероятно, со скоростью от одного до четырех миллиметров в год. Образцы керна, взятые на Бикини, указывают на то, что этот риф обнажался и снова затоплялся водой несколько раз, хотя остается неясным, в какой степени это зависело от опускания и поднятия морского дна и в какой — от изменения уровня моря.
Восстановление истории прошлого кораллового острова всегда требует некоторых домыслов, но геологам часто приходится работать на основе неполных данных. По мнению Джоша, на Ифалуке подводные террасы, расположенные за внешним краем рифа на глубине десять саженей, и некоторые части лагунного дна свидетельствуют о том, что прежний уровень моря, вероятно, в последний ледниковый период «подрезал» до этого уровня некогда более высокий атолл. Впоследствии море поднялось и атолловый риф тоже вырос до нового уровня, возможно, близкого к теперешней его высоте. Известковые образования на глубине пяти с половиной саженей вблизи берега лагуны и в судоходном проходе могут, как предполагал Джош, отражать более позднее и менее значительное падение уровня моря, за которым снова следовало поднятие воды и рост рифов.
Вполне вероятно, что во время этого последнего поднятия атолл достиг высоты, несколько превосходящей нынешний уровень моря и рифа. Джош нашел на Фалалапе остатки спрессовавшейся гальки, расположенные на два с половиной фута выше современной линии прилива, и приподнятый гребень (наверное, остатки рифа) на рифовом флете к востоку от южной оконечности Фаларика. По его мнению, это доказывало, что не больше чем несколько тысяч лет назад уровень моря был приблизительно на метр выше современного. На многих других атоллах Тихого океана тоже есть подобные массивы и возвышения из твердых рифовых пород, выступающие над поверхностью моря. Они указывают на то, что море еще не поднялось до своей наибольшей высоты со времени последнего ледникового периода. Мы живем в «хвосте» ледникового периода, так как глетчеры еще тают, поднимая уровень морей всего мира на шесть десятых миллиметра в год.
Выходит, что, согласно одной точке зрения, сегодняшние атоллы представляют собой сравнительно недавние образования, датируемые последним ледниковым периодом; согласно другой — они гораздо древнее, но современные рифы и островки развивались на основе более старых.
Все это не объясняет, почему так много атоллов сохраняют центральные лагуны. Мы знаем, подобно Дарвину и его предшественникам, что рифы растут быстрее всего на наружных краях. Если риф круглый, образуется чашеобразная структура. Осадочные породы, переносимые через края и отлагающиеся в центре, тормозят здесь рост большинства кораллов. Но в ледниковые периоды происходит периодическое обнажение рифов. Под воздействием выветривания они как бы срезаются, а образующиеся осадки постепенно заполняют лагуны. Естественно предположить, что должно существовать много атоллов с заполненными лагунами — коралловых островов, напоминающих скорее тарелки, чем кольца. Однако такие атоллы встречаются редко.