Текст книги "100 великих тайн Земли"

Автор книги: Александр Волков

сообщить о нарушении

Текущая страница: 14 (всего у книги 34 страниц) [доступный отрывок для чтения: 14 страниц]

Море

Что нас ждет в глубине темных вод?

Несколько лет назад бестселлером в Европе стал роман немецкого писателя Франка Шетцинга «Стая». К череде ужасов, подстерегающих нашу цивилизацию, добавился новый. Что, если против своеволия человека восстанет океан? И мириады животных, обитающих в его глубинах, сплотятся и попробуют отомстить нам за непрошеное вторжение? Фантастика? Бред? Или призрак подлинной беды, подстерегающей нас? Ведь глубины океана, например, – это еще и область обитания неведомых микробов, защититься от которых наш организм не готов. Мы только начинаем проникать в этот чуждый нам мир. И наши первые опыты вызывают тревогу. Так что нам ждать в этих темных водах, так пугающих нас, так зовущих нас?

Иногда статистика бывает сухой и скучной, как серый асфальт под ногами. Иногда разверзается пропастью. По ее цифрам скатываешься, как по склону громадной горы, не имея более возможности остановиться.

Около 70 % поверхности нашей планеты покрыто морями и океанами. Около 80 % этой территории приходится на области, глубина которых превышает 1000 метров. Это составляет примерно 318 миллионов квадратных километров. Общая площадь всех глубоководных участков морского дна, исследованных с помощью батискафов, до недавнего времени едва превышала 5 квадратных километров, то бишь 0,0000015 % от тех самых 318 миллионов.

Итак, поверхность Земли на две трети покрыта водой, но мы мало знаем, что творится в глубине океана. Конечно, человек не был бы самим собой, если бы не бросил вызов этому неведомому миру. Подводные лодки и роботы, батискафы и водолазы спешат изучать бескрайнее белое пятно на географических картах, стыдливо расцвеченное аквамарином. С присущей нам систематичностью мы исследуем флору и фауну океана – вплоть до мельчайших водорослей и бактерий – на территориях площадью почти в несколько сотен… квадратных метров. Счет открытий идет на тысячи! Чем не повод для гордости, если только не вспоминать, что общая площадь океана составляет 361 миллион квадратных километров? Что еще мы не знаем о нем, если долгое время даже не верили, что гигантские кальмары (кракены) существуют? Если лишь сравнительно недавно узнали, что кистеперые рыбы и впрямь плавают в глубине темных вод, будто для них время остановилось. А для кого еще остановилось время, словно придавленное столпом соленой воды?

В глубине океана обитает до десяти миллионов видов неизвестных животных

По оценке участников международного проекта «Перепись морской жизни», в глубине океана обитает до 10 миллионов видов неизвестных животных. «В глубоководной области океана, – говорится в отчете, подготовленном экспертами, – обитает больше видов животных, чем в любой другой части Океана». В среднем около 80 % видов животных, обнаруживаемых здесь, прежде были неизвестны науке. Но сколько еще их предстоит открыть! Пока мы едва разобрались с поверхностью океана. Человечество исследовало менее 5 % территории всех мировых морей, да и там, где исследовало, многие микроорганизмы, вероятно, остались незамеченными.

Еще одна цифра позволит почувствовать, насколько сложны задачи, которые стоят перед учеными. По оценке биологов, нам известно лишь 10—20 % всех видов живых организмов, населяющих планету. Вся остальная фауна до сих пор остается неведомой. Этих животных никто не описывал, их – в подавляющем большинстве – никто из людей даже не видел.

Скептики, конечно, поспешат задаться вопросом: как вообще ученые пришли к выводу о том, что чуть ли не на девять десятых биосферы нашей планеты остается для нас «тайной за семью печатями, за семью морями»? Как правило, проводя подобные расчеты, специалисты оценивают количество биомассы, которое необходимо для выработки кислорода, содержащегося в атмосфере. Получается, что пока биологи, подводя баланс жизни на нашей планете, неизменно «терпят колоссальные убытки». Дефицит известных нам живых организмов очень велик. Лучше любых рассуждений он убеждает в том, как плохо мы знаем жизнь океана.

Океан полон загадок. Пока что путешествия в его глубины труднее и непрестижнее полетов на околоземную орбиту. Мир океана, этот загадочный космос темных вод, все еще ждет своих исследователей. Открытие его станет, очевидно, одним из важнейших научных событий XXI века. Наступивший век так же изменит наши представления об океане, как XIX век – об Африке, белом пятне с цветастой каемочкой на географических картах екатерининских времен.

Так, лишь в 1995 году американские исследователи впервые опубликовали подробную карту дна всех морей мира, основываясь на сведениях, полученных от военных. Годами те измеряли со спутников силу гравитации Земли, чтобы повысить точность наведения межконтинентальных ракет. Результатом их работы стал атлас, в котором вычерчены детали подводного рельефа с точностью до 6 километров. Морское дно ведь меньше всего похоже на однообразную, унылую равнину. Оно изобилует ложбинами, ущельями, горными хребтами и вершинами, вздымающимися ввысь. Впрочем, даже после этой публикации поверхность Венеры и Марса оставалась гораздо лучше изученной нами, чем дно Мирового океана.

Итак, мы живем на планете, биосфера которой состоит в основном из воды, и почти ничего не знаем о ней. Мы тратим миллиарды на космические экспедиции и лишь изредка снаряжаем экспедиции в бездну, что плещется у наших ног. Мы заглядываем за тысячи световых лет от Земли, пытаясь понять происходящее там, но не видим ничего в нескольких километрах от себя – не хотим видеть ничего в глубине темных вод. Бездна космоса кажется нам все более понятной, бездна океана – как будто более бездонной. Там, куда не упадет ни луча света, царит адский мрак. Мы имеем о нем так же мало представления, как и об аде, знакомом нам лишь по «классическому бедекеру» Данте.

А ведь если представить себе жизнь в виде эволюционного древа, выросшего на дне океана, то над поверхностью воды будет виден лишь краешек кроны этого древа. На протяжении почти всей истории нашей планеты океан оставался обителью Жизни. Лишь в последние несколько сот миллионов лет Жизнь выбралась на сушу. Но и поныне большинство видов животных – это морские обитатели.

До недавнего времени считалось, что дно океана – пустыня, где не может быть жизни. Однако исследования 1990-х годов показали, что глубоководные области изобилуют жизнью. Миллионы червей буравят каждый квадратный километр илистых отложений. По подводным грядам ползают слепые рачки. Рядом рыбы-гадюки с длиннющими зубами подстерегают добычу. И прямо над ними, будто затонувшие корабли, покачиваются гигантские медузы, состоящие на 90 с лишним процентов из воды – это помогает им выдержать непомерное давление.

Каждая экспедиция приносит открытия. Да, на дне океана нет растительности – тем удивительнее здешняя фауна. Этих животных отличают необычные формы тела и исполинские размеры. Конечно, у них нет «разума» в нашем понимании этого слова, но, вынужденные жить в самых суровых условиях, они приспособились так хорошо ладить друг с другом, что кажутся порой частями одного огромного Тела. Из их фигурок, усеивающих дно океана, слагается, как мозаичная картина из сколков смальты, грандиозная фигура Духа Океана. Все эти мириады бактерий, медуз, червей и рачков общими усилиями преобразуют мертвенную пустыню, где поселились, в некое подобие цветущего сада. Может быть, и не так далек от истины современный фантаст, заявляя, что это сообщество животных, похоже, наделено «коллективным разумом»?

Секреты глубоководных желобов

Глубоководные желоба представляют собой одну из самых необычных и малоизученных экосистем нашей планеты. А ведь именно здесь геофизики могут наблюдать за тем, как участки океанического дна – старой земной коры – неторопливо исчезают в земных недрах. Именно здесь можно хоть краем глаза заглянуть в процессы, протекающие в мантии Земли, – увидеть, как та взаимодействует с океанической корой.

Для биологов эти желоба – естественная лаборатория эволюции. Неужели живые организмы могут населить подводные пропасти, чья глубина порой достигает 11 километров? Как удается рыбам, моллюскам, червям или бактериям выживать в условиях, выдержать которые могут, казалось бы, только громоздкие аппараты, созданные человеком? А ведь некоторые ученые полагают, что именно в этих безднах, противящихся всему живому, некогда зародилась жизнь! Неужели такое возможно?

Прошло более полувека с тех пор, как 23 января 1960 года на дно самой глубокой впадины Мирового океана, на глубину 10 910 метров, опустился батискаф «Триест», на борту которого находились швейцарский океанограф Жак Пикар и лейтенант ВМС США Дональд Уолш. Они пробыли на дне Марианского желоба 20 минут, не имея возможности даже взять пробы грунта. Им оставалось лишь наблюдать за тем, что происходит вокруг. Эта первая экспедиция была лишь мимолетным знакомством человека с этими таинственными уголками Земли. Их изучение только начинается.

Уже то, первое, погружение на дно Марианского желоба задало ученым загадку, не разрешенную и по сей день. Тогда, незадолго до того, как батискаф, увлекаемый свинцовым балластом, опустился на дно, Пикар разглядел в иллюминаторе рыбу. Странную, плоскую рыбу. У него не было с собой даже фотокамеры, а потому сенсационное открытие ничем не удалось подтвердить.

Известно около двух десятков глубоководных желобов в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах

Дерзкое начинание Пикара и Уолша не нашло продолжателей. Интерес к исследованию глубоководных впадин быстро угас. Советские и американские ученые предпочли штурмовать космическую даль, нежели блуждать в непроглядных безднах океана.

Всего известно около двух десятков глубоководных желобов в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах. Их глубина превышает 6000 метров. Шесть самых глубоких желобов – Марианский (11 034 метра), Японский (10 554 метра), Курило-Камчатский (10 542 метра) и Филиппинский (10 540 метров) желоба, а также желоба Тонга (10 882 метра) и Кермадек (10 047 метров) – располагаются в Тихом океане.

Эти желоба – словно шрамы от сабельных ударов, рассекших тело живой Земли. Их ширина составляет лишь несколько десятков километров, зато они тянутся порой на тысячи километров. Если мысленно пройтись по дну подобного желоба, это похоже на прогулку по Большому каньону, внезапно затопленному водой. По обе стороны тянутся почти отвесные стены, уходящие далеко ввысь. Как правило, самые глубокие области желоба лежат на 3—4 километра ниже прилегающих к нему участков дна.

Пустынное, мрачное ущелье, выстланное мощным слоем осадочных отложений. Мертвенная, холодная даль. Здесь, на дне самых глубоких впадин, температура воды обычно не превышает 3,6 °С. Последний штрих в этом описании – невыносимая тяжесть воды, готовой смять любое существо, оказавшееся в этом ледяном аду.

Как же возникли эти шрамы? И почему они находятся там, где находятся? Ответы на эти вопросы дает глобальная тектоника плит.

На дне океанов располагаются зоны субдукции – области, где старая океаническая кора, буквально встав на попа – развернувшись под углом, близким к 90°, погружается в глубь Земли, пододвигаясь под континентальную или океаническую плиту. В окрестности этих зон образуются не только громадные горные системы, например Анды, или многочисленные вулканы, но и разверзаются пропасти. Так, Марианский желоб возник в результате столкновения Филиппинской и Тихоокеанской плит.

По-прежнему многое из того, что мы знаем об этих загадочных безднах, открыто еще пионерами глубоководных исследований в 1950—1960-х годах. Мир морских глубин все еще остается неизученным. Сколько удивительных открытий нас еще может здесь ждать!

Вдоль восточного побережья Японии пролегает Японский желоб, протянувшийся на 1600 километров от Курильских островов на севере до островов Бонин на юге. Он является частью очень активного в геологическом отношении Тихоокеанского огненного кольца. Извержения вулканов и землетрясения – здесь «будничная катастрофа», иначе не скажешь. Этот желоб кажется многим геологам брошенной в пучину шкатулкой, в которой хранится ключ к событиям, извечно перетряхивающим жизнь людей, поселившихся на островах в этой части Тихого океана, в том числе в Японии.

Недавно американским и японским геологам удалось сделать сенсационное открытие, даже не добравшись ни до ключа, ни до самой шкатулки. Они обнаружили на глубине 5000 метров цепочку небольших – высотой до полусотни метров – вулканов (их и назвали Petit Spots, «маленькие точки»), которые располагались на гребне изогнувшегося участка океанической коры, уже уходящего в глубь Земли. Почему они здесь возникли?

Принято считать, что вулканы образуются по краям литосферных плит, но никак не там, где эти края плит погружаются в глубь Земли. Здесь нет и «горячих точек» – они располагаются посреди литосферных плит. Очевидно, речь здесь идет о совершенно особой форме вулканизма, не известной ранее ученым?

В конце концов, ученые нашли объяснение этому феномену. Источники лавы, питающие эти необычные вулканы, располагаются на небольшой глубине – в астеносфере. В этом слое, простирающемся на глубину до 350 километров, часть горных пород, как предполагается, уже расплавлена. (Для сравнения: лава, изливающаяся в «горячих точках», поднимается почти от границы, разделяющей мантию и земное ядро.)

Когда старая океаническая кора погружается в глубь Земли, она растрескивается, и расплавленные породы, содержащиеся в астеносфере, могут подняться сквозь эти трещины и излиться на дно океана. Так образуются «маленькие точки». Извержения длятся недолго, а потому высота этих вулканов невелика. У геологов сразу же возник вопрос: «А может быть, вулканы, называемые нами “горячими точками”, рождались именно как Petit Spots?»

Некоторые ученые полагают даже, что первые одноклеточные организмы возникли не в окрестностях гидротермальных источников – черных курильщиков, а в зонах субдукции. Ведь во время процессов, протекающих там, высвобождается водород, а это – прямо-таки лакомство для подобных микроорганизмов. Так что жизнь на Земле могла зародиться именно там, где литосферные плиты сталкиваются друг с другом.

Пока это лишь смелые догадки. Но может статься, что скоро они найдут подтверждение или будут опровергнуты. В последние годы вновь пробуждается интерес к глубоководным желобам – этим таинственным безднам, скрывающимся под безмятежной морской гладью. Одна из главных предпосылок к тому – технический прогресс. С появлением роботов стало возможным многое, что было недоступно для человека.

По оценке ученых, примерно 80 % всего морского дна находится в зоне досягаемости человека. Остальная же его часть может быть исследована и освоена нами лишь с помощью глубоководных роботов. Со временем подобные аппараты примутся изучать океаны и за пределами Земли – на спутниках планет-гигантов, Энцеладе и Европе, где под ледяным панцирем простираются обширные массы воды.

Станет ли дно мирового океана новым Клондайком?

В глубинах Мирового океана таятся удивительные сокровища. Океан сказочно богат полезными ископаемыми. Сейчас он поставляет нам нефть, газ, алмазы, а также строительные материалы, например песок и гравий. Впрочем, большая часть месторождений до сих пор не используется.

Перенесемся мысленно на дно океана. Иногда оно напоминает вязкое месиво, но чаще – ухабистое бездорожье, обветшавшую, вросшую в землю булыжную мостовую. Подобная «мостовая» без конца и без края тянется, например, на 4000 километров между Гавайскими островами и западным побережьем Мексики. Во все стороны, куда ни глянь, словно рассыпана и разровнена бессчетная груда камней, погрузившихся в мягкую грязь осадочных отложений. Эти камни, или, скорее, плотные лепешки размером с картофелину, состоят из гидроксидов железа и марганца с примесями таких металлов, как кобальт, медь, никель. Это и есть железомарганцевые конкреции, одно из тех несметных богатств, которыми «полны подводные эти хоромы»(А.К. Толстой).

Их залежи расположены преимущественно на глубине от 4 до 6 километров. Содержание марганца в конкрециях оценивается примерно в 25 %, железа – в 15 %, других металлов – от 0,2 до 1 %. Особенно много конкреций в центральной и восточной частях Тихого океана, а также близ побережья Аргентины и ЮАР, в Мексиканском заливе и южной части Индийского океана. Здесь на каждом квадратном метре содержится до 60 килограммов конкреций.

Природа трудилась над этим пейзажем многие миллионы лет. Ведь слои конкреций нарастают чрезвычайно медленно – по 3—5 миллиметров за миллион лет! – неизменно оставаясь при этом на поверхности морского дна. Все это время на них просыпаются дождем отмершие водоросли и рачки, опустевшие раковины и панцири. Этот биологический мусор содержит микроскопические количества ценных металлов. Пылинками они прилипают к комьям конкреций. Океан лелеет «лепешки большой руды», словно жемчужины. Где-то посредине каждого кома прячется то ли каменная крошка, то ли акулий зуб, на которых и кристаллизовались конкреции, эти кладези металлов, которые только нагнуться – метров так на пять тысяч! – и поднять, и пустить в промышленный оборот!

Первые попытки начать разработку этих месторождений относятся к 1970-м годам. Ведь нефтяной кризис 1973 года с необычайной остротой показал, насколько же зависимы страны Западной Европы, а также США, Япония и Канада от диктата нескольких государств – поставщиков сырья.

В феврале—мае 1978 года международный консорциум OMI (Ocean Management Inc.),объединивший ряд компаний из ФРГ, США, Канады и Японии, успешно провел испытания в центральной части Тихого океана. За эти месяцы с глубины в пять с лишним тысяч метров было поднято около 800 тонн конкреций. Однако развернуться во владениях «царя-государя водяного» в то время не удалось. Синусоида экономики миновала впадину кризиса и двинулась на подъем. Цены на металлы упали, и добывать их с морского дна стало нерентабельно.

Лишь когда цены снова начали ползти вверх – особенно в связи с растущими потребностями Индии, Китая и Бразилии, – стали вспоминаться давние прожекты. Грядет время новой экспансии в «царство Посейдона». Ведущие промышленные державы, как никогда прежде, настроены начать массовую добычу полезных ископаемых, оставленных – Природой, провидением, простой случайностью – на дне океана. Вот только как собрать «бросовый» урожай, брошенный в вечность?

Глубины морей и океанов таят несметные сокровища

У ученых немало вопросов. Где сосредоточены наибольшие запасы конкреций? Где содержание ценных металлов в них особенно высоко? Где было бы лучше всего начать промышленную добычу конкреций? И как вести разработку подводных месторождений, сводя к минимуму ущерб, наносимый окружающей среде?

Еще в 1970-х годах много говорилось о том, что промышленная добыча подводного сырья нанесет непоправимый вред экосистеме морского дна. С тех пор технологии несколько изменились. Тридцать лет назад при сборе конкреций громадные насосы поднимали на поверхность моря все, что удалось соскрести, – ил вперемешку с кусками руды. Любые отходы просто сбрасывались в воду. Облако взбаламученного ила, огромное, как нефтяное пятно, загрязняло все вокруг. Большая часть обитателей морского дна, прежде всего червей и мелких рачков, гибла.

Эта безоглядная удаль теперь не допустима. Все-таки поразительно, как мало принято документов, регулирующих освоение глубоководной части океана и защищающих этот удивительный мир! Мы, люди, еще мало что знаем о жизни в морской пучине. Но, к сожалению, мы успеваем разграбить и разорить неизвестные нам области планеты, прежде чем исследуем их.

Впредь значение Мирового океана будет все более возрастать. Запасы материковых месторождений полезных ископаемых постепенно сокращаются. Так, по расчетам экспертов из Геологической службы США, при нынешних темпах добычи марганца – а он незаменим при производстве стали – уже через 30—40 лет наступит марганцевый кризис. Промышленность начнет испытывать явную нехватку этого металла.

Впрочем, интерес промышленных компаний вызывает даже не столько марганец, сколько другие металлы, содержащиеся в конкрециях, – кобальт, никель и медь. Их там – около 3 %, но их рыночная стоимость значительно выше, чем марганца. К тому же имеющихся у нас месторождений хватит лишь на несколько десятилетий. Что будет потом?

Вот почему все более важное экономическое значение приобретает освоение богатств, которыми изобилует дно Мирового океана.«Будущее добывающей промышленности лежит на дне океана», – уверены многие специалисты. Близится время новой «золотой лихорадки». На этот раз обетованный Клондайк будет обретен не на Диком Западе, а еще дальше – там, где не сыщется и пяди суши. Пока этот Клондайк по большей части не принадлежит никому. Но споры о праве собственности, о праве владеть той или иной территорией потихоньку разгораются. Не ждет ли нас эпоха колониальных захватов теперь уже не континентов, а океанического дна?

Передел подводного мира уже начался. Созданный в середине 1990-х годов при ООН Международный орган по морскому дну – International Seabed Authority (ISA), –объединяющий более 150 государств мира, регулирует освоение ресурсов дна Мирового океана, объявленного «общим достоянием человечества», и выдает лицензии на разработку подводных месторождений. Исподволь идет «распродажа и колонизация» подводных просторов.

Американский эксперт Скотт Боргерсон со страниц журнала Spiegelпрогнозирует «безумную гонку за полезными ископаемыми», запасы которых имеются на дне Мирового океана. Эта гонка может сопровождаться вооруженными конфликтами. Особенно острое соперничество, по его мнению, развернется в Тихом океане между Китаем, Вьетнамом, Филиппинами и Японией.

До сих пор бури сотрясали лишь водную гладь. Но вскоре всколыхнется и сонное царство – придет в движение дно океана, захваченное людьми. Там, где ревело море, будет грохотать техника. Рабочая суета охватит подводные долины и холмы. Машины соскребут слой ила и «камней». Мощные насосы выбросят добычу на поверхность моря. Бурильные автоматы вонзятся в грунт. Все достанется человеку. И ничего – царю водяному? Еще пара веков прогресса, и разоренному Посейдону придется лишь стоически заметить:

 
Что пользы мне в том, что сокровищ полны
Подводные эти хоромы?