Глава одиннадцатая

Открытия после открытий. Исследование Тихого океана

Начало больших исследований

Представьте себе, говорил лет пятнадцать назад один американский геолог, что земная суша изучалась бы такими же способами, как океанское дно. В этом случае летчики, курсируя в небе над сплошной облачной пеленой, время от времени опускали бы лот на невидимую поверхность материков, а затем по этим редким и случайным отсчетам «глубин» географы наносили бы на карту горы и низменности. Несомненно, такие методы съемки привели бы к чудовищным последствиям. Через редкую сеть замеров «земных глубин» свободно могли ускользнуть такие «детали» рельефа нашей планеты, как Альпы и Кавказ.

Однако именно таким способом до 30-х годов нынешнего столетия изучалось дно океанов. Лот — свинцовый груз, закрепленный на длинном тросе, был единственным прибором, которым прощупывалось дно, и, чем глубже оно было, тем мучительнее становилась работа гидрографа и океанолога. До середины XIX в. лотом удавалось промерить лишь участки морского мелководья. «Потолок» или, точнее, «пол» лота во времена Кука и Дюмон-Дюрвиля не превышал 500, от силы 1000 морских саженей. Правда, предпринимались попытки измерить лотом и большие глубины, но в этих случаях моряки обычно попадали впросак. Очень трудно было уловить тот момент, когда груз касался дна: трос сматывался с барабана лебедки и после того, как лот ложился на дно. Не мудрено, что американцы Денхем и Паркер «открыли» глубины 14 и даже 15 тыс. м! Однако в 1854 г. американец Брукс усовершенствовал лот, а в 1870 г. знаменитый английский физик Уильям Томсон (впоследствии лорд Кельвин) заменил толстые тросы стальными фортепьянными струнами высокой прочности; лотом и лебедкой новой конструкции (также усовершенствованной У. Томсоном) моряки стали пользоваться для измерения больших глубин, хотя на каждый замер приходилось тратить бездну времени и нервов. Э.X. Ленц еще в 20-х годах усовершенствовал батометр — прибор для взятия проб воды на разных глубинах, но техника исследования океанических вод на большой глубине в XIX и начале XX в. была еще крайне несовершенна. Тем не менее во второй половине XIX в. начался штурм океанов и морей, и океанологи повсюду, и в частности в Тихом океане, стали совершать выдающиеся открытия.

К этому времени, главным образом благодаря исследованиям, проведенным экспедициями Кука, Коцебу, Головнина, Беллинсгаузена и Лазарева, Литке, Фрейсине, Дюперре, Дюмон-Дюрвиля и Уилкса, удалось нанести на карты главные поверхностные течения Тихого океана. Были собраны ценные данные о температуре и солености верхней толщи тихоокеанских вод. Удалось промерить глубины в прибрежных водах многих островов Океании, положено было начало изучению фауны и флоры морских вод.

«Наутилус», идеальное судно для глубинных океанологических исследований, чудо-корабль таинственного капитана Немо, к сожалению, был лишь порождением пламенной фантазии Жюля Верна. В реальных же земных морях океанологам приходилось работать на судах, которые по конструкции своей не слишком отличались от куковского «Индевра» и лаперузовской «Астролябии».

А между тем в третьей четверти XIX в. была поставлена ответственная задача — выяснить рельеф тихоокеанского дна, изучить глубинные воды, составить представление об их режиме, температуре, плотности и об их «биологическом содержимом».

Первая специальная океанографическая экспедиция была снаряжена в Австрии, стране, которая отнюдь не пользовалась репутацией владычицы морей. Австрийский корабль «Новара» в 1857—1860 гг. совершил кругосветное плавание под командой капитана Вюллерсторфа-Урбера. Научной частью экспедиции руководил венский геолог Фердинанд Хохштеттер. Обойдя мыс Доброй Надежды, «Новара» пересекла Индийский океан, вышла к островам Малайского архипелага, посетила китайские моря и затем вокруг Австралии направилась к Новой Зеландии. Через Океанию экспедиция возвратилась в Европу в обход мыса Горн.

Океанографическое оборудование «Новары» было крайне несовершенным, и поэтому значительный вклад в изучение Тихого океана экспедиция внести не могла. Наибольших успехов экспедиция достигла не на море, а на суше. Очерк геологического строения Новой Зеландии, данный Хохштеттером, считается классической работой, и на него неизменно ссылаются все современные исследователи этого острова.

Британское экспедиционное судно «Челленджер I»

Крутой перелом в океанологических исследованиях произошел в 70-х годах XIX в. Три экспедиции (английская на корабле «Челленджер», американская на «Тускароре» и германская на «Газелле») посетили в эти годы Тихий океан и совершили ряд выдающихся открытий. Наибольшее значение имела английская экспедиция на «Челленджере».

«Челленджер» — парусно-паровой военный корабль (корвет) водоизмещением 2300 т — был снабжен паровым двигателем мощностью 1200 л. с. и отлично оборудован наилучшими приборами для океанографических исследований; на нем была паровая лебедка мощностью 18 л. с. Во главе этой экспедиции стоял мореплаватель Джордж Нэрс, участник ряда плаваний в арктические моря; научными работами ведали натуралисты Уайвилл Томсон (умерший в 1882 г. на начальном этапе работ над материалами экспедиции) и Джон Меррей. В обработке коллекций «Челленджера» принимали участие выдающийся немецкий зоолог Эрнст Геккель и геолог А. Ренар.

7 декабря 1872 г. «Челленджер» вышел из устья Темзы и пробыл в плавании до 26 мая 1876 г. Почти весь 1873 г. посвящен был обследованию северной и южной половин Атлантического океана. В конце 1873 г. «Челленджер» от Кейптауна в высоких широтах прошел к Мельбурну и оттуда в начале 1874 г. через Бассов пролив проследовал в Океанию. Пройдя через пролив Кука (между Северным и Южным островами Новой Зеландии), он направился по маршруту: острова Кермадек — Тонга — Фиджи — Коралловое море — Торресов пролив — Молуккские острова — Филиппины — Южно-Китайское море. В 1875 г. от Гонконга «Челленджер» вдоль берегов Филиппин прошел к островам Адмиралтейства, а оттуда двинулся прямо на север, через Каролинский архипелаг в Иокогаму. «Челленджер» прошел на восток до 150° з.д., а затем повернул к югу, зашел на Гавайские острова и от Гавайев через Таити и архипелаг Тубуаи пересек океан в интервале между 20° с.ш. и 40° ю.ш.; у 40° ю.ш. и 135° з.д. «Челленджер» круто повернул на восток и пошел к Вальпараисо. В январе 1876 г. корабль через Магелланов пролив вышел в Атлантический океан. Всего было пройдено 68 900 морских миль — расстояние, более чем втрое превышающее длину земного экватора.

Наблюдения были проведены на трехстах шестидесяти двух станциях. В пятидесяти пунктах Тихого океана с «Челленджера» были замерены глубины, превышающие 2000 морских саженей (3600 м). «Челленджер» нащупал глубочайший на земном шаре желоб между Каролинскими и Марианскими островами — 4475 морских саженей (8145 м) (в 1957 г. океанографы «Витязя» обнаружили здесь глубины свыше 11 000 м).

Со дна Мирового океана было взято тысяча двести проб осадков. Челленджеровцы собрали богатейшие коллекции морских животных, обитающих не только в поверхностных водах, но и на различных глубинах. Обработка материалов, собранных в этом плавании, продолжалась около двадцати лет силами семидесяти шести ученых; итогам плавания посвящена серия специальных трудов, состоящая из пятидесяти двух томов. В Эдинбурге было воздвигнуто особое хранилище-музей (Челленджер-оффис) для материалов экспедиции.

В результате работ экспедиции на «Челленджере» было установлено:

1. Дно Мирового океана (и, следовательно, Тихого океана) весьма неровно. Участки поднятий чередуются со впадинами различной глубины и различного протяжения.

2. Вдали от берегов, в глубоких частях дно океана сложено красными тонкоотмученными глинами и органогенными илами, состоящими из мельчайших скелетных обломков радиолярий, глобигерин и птерапод.

3. На глубине более 150—200 м температура океанских вод не зависит от сезонных колебаний в земной атмосфере и оказывается более или менее постоянной в любых частях Мирового океана.

4. Помимо поверхностных течений существуют еще и глубинные течения. Признаки таких течений удалось обнаружить на глубине от 350 до 550 м.

5. Поверхностные свободноплавающие (планктонные) и прикрепленные (бентальные) морские организмы обитают на глубинах до 100—180 м. Глубже начинается царство животных, приспособленных к жизни в темноте и к колоссальным давлениям.

Кроме того, экспедиция уточнила карту морских течений и магнитных склонений и изучила физические (плотность, температуру, прозрачность) и химические (соленость) свойства воды в различных частях Мирового океана. Были исследованы коралловые острова, открыто множество новых видов морской фауны и флоры. Глубже тысячи метров описано и открыто более тысячи пятисот видов животных.

В 1873—1876 гг. в связи с изысканиями по проектируемой трассе подводного кабеля Сан-Франциско — Йокогама в северную часть Тихого океана было послано океанографическое судно американского флота «Тускарора» под командой капитана Джорджа Белкнепа. Сперва «Тускарора» прошла вдоль Алеутской и Курильской гряд (к востоку от Курильских островов и японской островной гряды была открыта впадина с глубинами свыше 8000 м), затем в средних широтах пересекла Тихий океан.

На «Тускароре» удалось провести больше промеров глубин, чем на «Челленджере», но программа американской экспедиции была куда уже, и итоги ее оказались менее значительными. Важнейшим результатом экспедиции было появление на карте глубоководной впадины Тускарора в северо-западной части Тихого океана.

Обширные исследования в Тихом океане провела в 1875—1876 гг. германская экспедиция Георга Шлейница на корвете «Газелле». Шлейниц в 1874 г. прошел от берегов Германии к мысу Доброй Надежды и далее к Малайскому архипелагу и к северным берегам Новой Гвинеи. В 1875 г. он провел гидрографическую съемку на островах архипелага Бисмарка и у Соломоновых островов, а затем через Коралловое море проследовал к Новой Зеландии и островам Фиджи и Самоа. В начале 1876 г. «Газелле» совершила переход через Тихий океан от Самоа к Магелланову проливу, и на заключительном этапе плавания были проведены основательные океанографические работы в центральной части Атлантики. Экспедиция Шлейница собрала обширные материалы по Новогвинейскому, Коралловому и Тасманову морям и юго-восточной части Тихого океана.

В эти же годы очень интересные океанографические исследования были проведены русскими моряками в северо-западной части Тихого океана.

«… Немногие знают,— пишет участник многих походов советского исследовательского судна «Витязь» геолог Г.Б. Удинцев,— что одним из первых исследователей больших глубин в Тихом океане был русский моряк К.С. Старицкий, осуществивший в период с 1865 по 1871 г. первые, хотя и немногочисленные, измерения глубин с помощью глубоководного лота в дальневосточных морях и северо-западной части Тихого океана на корветах «Аскольд» и «Варяг». Работы Старицкого были продолжены его учеником и помощником Онанцевичем. Интересно отметить, что внимание русских ученых к изучению глубин Тихого океана уже в этот период было настолько серьезным, что именно русскому академику М.А. Рыкачеву принадлежит первое обобщение результатов работ экспедиций на «Челленджере», «Тускароре» и «Газелле». На основании этих данных М.А. Рыкачев составил в 1881 г. одну из первых карт глубин Мирового океана и показал на ней важнейшие особенности рельефа дна Тихого океана».

Адмирал С.О. Макаров

Особое место в исследовании Тихого океана занимает экспедиция замечательного русского мореплавателя Степана Осиповича Макарова на корвете «Витязь». Кругосветное плавание на «Витязе» — судне, специально приспособленном для океанографических исследований, осуществлено было в 1886—1889 гг. Программа исследований предусматривала наблюдение за температурой воды и ее плотностью на различных глубинах (в основном до 400 м) и скоростью течений. Экспедиция провела исследования на двести шестьдесят одной станции.

В Тихом океане С.О. Макаров очень детально обследовал воды Японского, Охотского и Восточно-Китайского морей. В изучение северной половины Тихого океана (а географически к ней относится и часть Океании) С. О. Макаров внес большой вклад. Он дал общую картину круговорота вод в этом огромном бассейне. Серия карт, составленных С. О. Макаровым, позволила дать наглядное представление о температурном режиме и удельном весе поверхностных вод северной части Тихого океана.

В 1895—1896 гг. в Западной Океании новые большие глубины были открыты экспедицией на английском военно-гидрографическом судне «Пенгуин». К востоку от островов Кермадек эта экспедиция обнаружила глубочайшую впадину южной Пацифики — желоб Кермадек — глубиной 5155 морских саженей (9390 м) (в 1958 г. экспедиция на «Витязе» выявила здесь глубины свыше 10 тыс. м).

Американская экспедиция, которая на корабле «Нерон» в 1899 г. вела изыскания под линию транстихоокеанского телеграфа, в Марианском желобе выявила впадину глубиной 9420 м, а спустя тринадцать лет этот «рекорд» был побит экспедицией на германском корабле «Планета», которая обнаружила глубину 9800 м близ берегов острова Минданао. На «Планете» и на другом германском корабле — «Эди Стефан» были проведены обширные океанографические и геологические наблюдения, результаты которых опубликовал немецкий геолог К. Андре.

С 1888 по 1920 г. в Тихом океане крейсировал специальный корабль американской комиссии по рыболовству «Альбатрос». В 1899—1900 и 1904—1905 гг. руководителем научных работ на «Альбатросе» был выдающийся американский натуралист, швейцарец родом, Александр Агассиз. Он провел исследования донных осадков и фауны в различных частях Тихого океана.

Несмотря на значительные успехи в изучении Тихого океана, достигнутые до первой мировой войны, рельеф его дна был изучен куда хуже обращенного к Земле лунного полушария. Довольно отчетливо, правда, обозначались на карте глубокие впадины вдоль внешнего края островных вулканических дуг, окаймляющих берега Восточной Азии, были открыты глубокие депрессии к северу от Новой Зеландии и в центральной Пацифике, но большая часть тихоокеанского дна все еще оставалась неисследованной, и также были не исследованы глубинные воды. Несовершенная техника драгирования не позволяла проникнуть в океанские бездны.

Существенные сдвиги в океанологических исследованиях наметились лишь после первой мировой войны. Прогресс в этих исследованиях был вызван новыми методами зондирования дна. В ходе первой мировой войны появились усовершенствованные эхолоты (приборы для определения глубин), конструкция которых в последующие годы непрерывно улучшалась. Уже в конце 20-х годов нынешнего века широкое применение получили эхолоты с самописцами — приборы, ведущие непрерывную запись глубин. Таким образом, океанографы стали получать вместо «точечных» промеров сплошные профили тех участков дна, над которыми шло судно. Работа ускорилась во много раз. Ведь на «Челленджере» или «Тускароре», чтобы измерить лотом Брукса глубину порядка 4—5 тыс. м, приходилось часами вертеть ворот лебедки. Теперь звуковой сигнал доходил до дна и, отражаясь от него, поступал на корабль за несколько секунд.

В 1925—1928 гг. эхолоты применили немецкие океанологи на специальном судне «Метеор». Преимущество эхолота наглядно было проиллюстрировано в ходе этой экспедиции. Если в 1874—1876 гг. на Челленджере» удалось сделать только триста шестьдесят два промера дна, то за то же время на «Метеоре» выполнено шестьдесят семь тысяч зондировок эхолотом.

В 1927 г. в Тихом океане промеры глубин вела немецкая экспедиция на корабле «Эмден». «Эмден» прощупал глубоководные желоба у Филиппинских и Марианских островов.

В 1928—1929 гг. океанолог Р. Флемминг и геолог П.Д. Траск на корабле «Карнеги» Американского нефтяного института предприняли сбор донных проб в различных морях, и в частности в Тихом океане; попутно они замеряли глубины по профилям («Карнеги» в ноябре 1929 г. сгорел). Полученные в ходе этой экспедиции очень интересные данные о красных глинах, залегающих на дне глубоких впадин, спустя несколько лет были опубликованы молодым американским ученым Роджером Ревеллом, который в 50-х годах стал одним из ведущих исследователей Тихого океана.

С 1923 по 1938 г. с японских кораблей «Синтоку-Мару», «Менсю», «Киото», «Иеддо» были засняты обширные участки дна в западной и центральной частях Тихого океана.

Данные всех океанологических экспедиций 20-х и 30-х годов «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 сложной картиной расчлененной поверхности дна».

Появились обзорные карты дна Тихого океана. С 1922 по 1938 г. американская гидрографическая служба составила три такие карты, а японцы на свои карты положили ряд участков тихоокеанского дна в западной, северо-западной и центральной частях Тихого океана.

Очень важные работы провели в 30-х годах нынешнего столетия англичане на корабле «Дискавери II» в южных частях Атлантического, Индийского и Тихого океанов. Корабль «Дискавери II», снаряженный в 1929 г., совершил за десять лет тринадцать плаваний под руководством океанологов и геофизиков Д. Дикона, Н. Макинтоша и X. Хердмана. В водах Тихого океана «Дискавери II» выполнил множество часто пересекающихся промерных галсов. Были собраны также многочисленные данные по солености и температуре поверхностных и глубинных вод.

Предыдущая | Оглавление | Следующая