Океан. Нужен ли он нам сегодня?

Формирование океана произошло в глубокой древности, в период ранней истории Земли, где-то в течение первого миллиарда лет ее образования. Земля получила воду и газы вначале в виде, связанном с твердыми фазами, которые позднее поднялись из глубин к земной поверхности, чтобы образовать океан и атмосферу. Был ли этот процесс единовременным или шел постепенно? Мнения ученых на этот счет расходятся, однако большинство склоняется к точке зрения, что эпизод этот был единичным и в последующей геологической истории Земли объем воды был примерно постоянным.

Вслед за древними греками долгие века люди считали океан безбрежным и бездонным, тем более что обычный лот - груз на веревке - глубоководного дна достичь не мог. До изобретения компаса не было и настоящих навигационных карт. Первые сведения о глубинах океана появились на картах, созданных Хуаном де ла Коса в 1504 году, и приведены на картах создателя знаменитой меркаторской проекции Герхарда Меркатора в 1585 году.

Истинные сведения о рельефе глубоководного дна океанов люди смогли получить сравнительно недавно, после Второй мировой войны, когда был изобретен прецизионный эхолот. Оказалось, под пятикилометровой толщей океанской воды скрываются гигантские вулканические горные страны, многие из которых оказались затонувшими островами. Их вершины на воздушной поверхности были срезаны эрозией. Такие плосковершинные подводные горы были названы "гийотами" по имени открывшего их французского исследователя Гийо. Только в Тихом океане и Атлантике выявлено более 10 000 подводных гор.

Примерно посредине каждого океана были обнаружены гигантские подводные хребты, получившие название срединно-океанических. Хребты протягивались из одного океана в другой наподобие линии на теннисном мяче, образуя единую глобальную систему общей протяженностью более 80 000 км. Посредине каждого срединного хребта, как показали последующие глубоководные геологические исследования, проведенные как с борта судов, так и с помощью подводных обитаемых аппаратов, существуют огромные трещины, названные рифтовыми. Через них из глубин выходят к поверхности океанского дна трещинные излияния базальтовой магмы, раздвигающей океаны и формирующей при застывании новую океаническую кору.

Проводимые с конца 60-х годов в океане измерения напряженности магнитного поля показали, что магнитные аномалии в океанах имеют полосчатую структуру и параллельны рифтовым трещинам. Наблюдается закономерное чередование прямо и обратно намагниченных блоков базальтовых пород океанической коры и их двусторонняя симметрия по отношению к срединным хребтам. Так в 1967 году Вайном и Мэтьюзом, а потом и другими исследователями было установлено, что дно океанов непрерывно разрастается, раздвигая континенты. Сопоставление ширины магнитных аномалий с палеомагнитными исследованиями на континентах позволили установить скорость раздвижения океанов - около 1,5 см в год в Атлантике и до 5 см в год в Тихом океане. В свою очередь, на окраинах океанов, прежде всего на восточной окраине Тихого океана, где прослеживается огромное "вулканическое кольцо" огнедышащих вулканов, протягивающееся от Камчатки до Новой Зеландии, глубинными геофизическими исследованиями были установлены зоны, где океаническая кора пододвигается под континенты, что и вызывает вулканические извержения и землетрясения.

Эти данные легли в основу одного из величайших открытий XX века, получившего название теории тектоники литосферных плит. Внешняя твердая оболочка нашей планеты, литосфера, состоит из отдельных плит, которые перемещаются по ее сферической поверхности. Там, где существуют срединные океанские хребты, плиты раздвигаются, образуя новые океаны, там же, где сдвигаются, океаны сокращаются в размерах и закрываются, а на их месте, где плиты сталкиваются, образуются гигантские складчатые системы и хребты.

Согласно современным научным концепциям, именно океан является колыбелью жизни на планете. Если жизнь на Земле эндогенного происхождения и связана с вулканической деятельностью, то именно в водной среде она могла зародиться и развиваться, переходя от низших форм развития к высшим. До сих пор не разгадана одна из главных тайн мироздания - солевой состав человеческой крови тождественен солевому составу океанской воды.

Не так давно в океане была обнаружена новая форма жизни на Земле. Ее открытие стало возможным только после создания и освоения новой техники глубоководных исследований в океанах - подводных обитаемых аппаратов, а также в результате геологического изучения системы упомянутых выше срединно-океанических хребтов. В 1981 году доктор Мередит Л.Джонс дал первое описание новой группы беспозвоночных - гигантских подводных червей - вестиментифер, длина которых достигает более чем 2,5 метров. Первый вестиментифер был добыт подводным аппаратом "Deep Star", принадлежащим военно-морским силам США, еще в 1966 году на континентальном склоне Калифорнии на глубине 1125 м неподалеку от рифтовой зоны Восточно-Тихоокеанского срединного поднятия.

В последующие годы эти животные были изучены как американскими, так и российскими учеными. Их заспиртованные экземпляры, отобранные в 1986 году в районе подводного хребта Хуан-де-Фука в бассейне Гуаймас в Калифорнийском заливе С.В.Галкиным и Л.И.Москалевым с борта подводных обитаемых аппаратов "Пайсис" и "Мир", можно увидеть в лабораториях Института океанологии им. П.П.Ширшова РАН в Москве.

Эти черви живут в так называемых гидротермальных биотопах на больших океанских глубинах в зонах упомянутых выше срединных хребтов, где из трещин в океанском дне восходят вверх потоки горячей воды с температурой до 300 градусов, насыщенной растворенными в ней металлами, сероводородом и метаном. Места выхода этих гидротермальных вод можно увидеть из иллюминатора подводного аппарата: они курятся черным дымом из-за обилия в потоках тяжелых металлов, потому их называют "черные курильщики". Особенностью этих животных является то, что в отличие от всех других видов животных и растений, которые связаны с кислородно-углеродным циклом, эти существа питаются сероводородом. Эти огромные беспозвоночные трубчатые черви, не имеющие кишечного аппарата, по существу, являются новой, ранее неизвестной формой жизни на Земле, которая, как знать, через миллиарды лет может стать основой новой цивилизации.

Океан оказывает огромное влияние на климат планеты, являясь настоящей "кухней погоды". Он служит служит главной тепловой батареей планеты. По сравнению с сушей он медленнее нагревается летом и остывает зимой, стабилизируя среднегодовой климат. Влияние океана связано с его огромной теплоемкостью. Земля за сутки в среднем потребляет от Солнца и отражает в космос такое количество тепла, которое способно повысить температуру всей атмосферы в среднем на 2 градуса. Однако основная масса океанской воды, более 95%, находится так глубоко, что поверхностный прогрев, затрагивающий лишь несколько метров поверхности, на нее практически не влияет, и средняя температура океанских вод мало зависит от времени года, оставаясь постоянной. Тепло, поступающее из океана в атмосферу, является основным источником ее энергии, формирующей погоду. В свою очередь, типы атмосферной циркуляции определяют систему океанских течений.

Именно с океаном связаны ежегодные выбросы углерода в атмосферу и его поглощение. Количество промышленного углерода, выбрасываемое ежегодно, на два порядка меньше. Поэтому парниковый эффект на самом деле человечеству не страшен, и Киотские соглашения имеют не столько научную, сколько политическую основу.

Не менее важна и роль, которую играет дно морей и океанов, занимающее более двух третей поверхности планеты, в решении проблемы минерального сырья и энергетических источников, к началу третьего тысячелетия практически истощенных на суше. Это, прежде всего, нефть и газ. Не менее трети всей нефти, добываемой сегодня в мире, получают морские скважины. В последние десятилетия в мире идет настоящая война за богатые нефтью и газом мелководные моря, обрамляющие континенты.

С освоением минеральных ресурсов морей и океанов связана проблема экологии, ставшая обратной стороной этой медали. В последние годы моря и океаны катастрофически быстро загрязняются. Это связано со сбросом в реки промышленных отходов, с затоплением судов с нефтью и боеприпасами и вредными веществами. Год назад мне довелось увидеть мировую карту загрязнения морей и океанов, составленную в США по данным спутниковых съемок и океанологических исследований. Она производит оглушительное впечатление.

Настоящим бичом экологии Мирового океана стали танкеры, перевозящие нефть и регулярно выливающие ее в воду в результате разного рода аварий. По данным Американской национальной академии, ежегодное нефтяное загрязнение океанов и морей превышает 7 млн. тонн в год. Возникает естественный вопрос: чего же больше для человечества от танкеров - пользы или вреда?

Не меньшую угрозу представляют собой и разного рода боеприпасы и радиоактивные отходы, затопленные в морях и океанах. Наиболее драматическим примером может служить Балтийское море. В 1947 году союзники захоронили в трех его районах химическое оружие Третьего рейха - около 800 000 тонн бомб и снарядов с ипритом. За 56 лет морская вода проела коррозией стальную оболочку снарядов и бомб, и иприт стал просачиваться в воду. Стоит ли есть рыбу, выловленную в Балтийском море?

Без освоения океанских глубин человечеству не обойтись. Для нашей страны это не менее актуально, чем для других стран. Однако то, что происходит в области наук об океане в России сегодня, внушает тревогу.

Во времена существования Советского Союза мы занимали ведущее положение в изучении Мирового океана, успешно конкурируя с США. Советский научный флот, в который входили суда Академии наук, Министерства геологии, Министерства рыбной промышленности, Главного управления метеорологии, Главного управления навигации и океанологии Министерства обороны и других ведомств, был самым большим в мире. На его вооружении были самые современные суда со всем необходимым научным оборудованием. Изучением морей и океанов занимались самые квалифицированные научные коллективы, бережно создаваемые в течение многих лет. Наша страна активно участвовала в важнейших международных проектах, от глубоководного бурения до взаимодействия океана с атмосферой.

После распада СССР все изменилось. Наша страна потеряла ряд портов и связанных с ними научных центров. Научный флот, лишенный необходимого финансирования, был брошен на произвол судьбы и практически расхищен. Строительство новых научных судов прекращено. Показательна судьба принадлежавшего нашему институту научно-исследовательского судна "Витязь". Это судно нового поколения, вошедшее в строй в 1980 году, было специально оборудовано как судно-носитель для глубоководных обитаемых аппаратов и база для акванавтов. На нем были уникальная гипербарическая система и водолазный колокол, с помощью которых успешно осуществлялись выходы акванавтов в открытую воду на больших глубинах с последующей декомпрессией. Мне довелось принимать участие в нескольких рейсах этого уникального судна, в том числе и в районы гибели мифической Атлантиды. Судно это, со всем дорогостоящим и уникальным оборудованием, оказалось никому не нужным и, по-существу, уничтожено. Другие суда нашего института, чтобы выжить, вынуждены, демонтировав научное оборудование, возить туристов и "челноков". То же происходит и в других ведомствах. Россия ушла из многих международных проектов, чтобы не платить членские взносы. Нищенское бюджетное финансирование научных институтов за последние десять лет привело к тому, что молодежь перестала подпитывать научные кадры, уезжая за рубеж или уходя в бизнес. Это, в свою очередь, привело к распаду целого ряда важнейших научных направлений фундаментальной науки об океане. Средний возраст Ученого совета в нашем институте, например, сегодня составляет 68 лет. Можно ли считать такое положение нормальным?

Только мелководные шельфовые моря интенсивно обследуются в погоне за нефтью. Но это - не океан.

Складывается впечатление, что Мировой океан России сегодня не нужен. Необходимы срочные и радикальные меры на правительственном уровне для спасения нашей океанской науки. Если в самое ближайшее время в изучение Мирового океана не будут вложены серьезные средства, то из великой океанской державы мы рискуем превратиться в допетровскую Московию.

       
Print version Распечатать