Введение. Мировой океан...

Очень часто мы повторяем слова о том, что под его волнами скрыты несметные богатства, что щедрый и неисчерпаемый океан сможет дать большую часть того, что потребуется от природы будущим поколениям людей: нефть и пищу, руды металлов и уголь, сырье для химической промышленности и энергию.

Нет сомнения, богатства Мирового океана огромны. Огромны, но, увы, не бесконечны! При неразумном хозяйствовании некоторые весьма ценные его запасы могут быстро оказаться истощенными: это относится прежде всего к пищевым ресурсам океана,

С незапамятных времен человечество добывает в море рыбу и водоросли, животных и моллюсков. Но как ни парадоксально сравнение нашего столетия с первобытной эпохой, основные принципы морского промысла - "охота" и "собирательство" не изменились в ходе тысячелетий.. Правда, современные промысловики в отличие от своих доисторических собратьев выходят в океан во всеоружии: их траулеры и сейнеры оснащены современным навигационным и поисковым оборудованием, огромными тралами и драгами, мощными лебедками и холодильными установками. Хотя и в наши дни улов во многом зависит еще от рыбацкого счастья, масштабы добычи рыбы и морепродуктов таковы, что при хищническом отношении к природе люди вполне способны нанести урон живому миру океана. Уже есть достойные глубокого сожаления примеры: в значительной мере подорваны сырьевые ресурсы ценных объектов морского промысла - китов и сельди, камчатского краба и сардины, морского гребешка и мидий, а также многих других.

Очевидно, назрела пора, когда представители всех стран мира, в большей или меньшей степени участвующих в эксплуатации ресурсов живого мира океана, должны собраться и сообща подумать о том, как навсегда исключить из практики хищническое отношение к морской фауне и флоре, как в общепланетном масштабе наладить охрану исчезающих видов промысловых животных и рыб, как скорее восстановить и увеличить поголовье наиболее ценных пород обитателей моря. Для успеха таких мероприятий необходимы два условия: добрая воля всех государств и, что не менее важно, постановка дела на научной основе. В соответствии с новыми потребностями морская биология должна подняться на более высокую качественную ступень и из науки, изучающей жизнь морских обитателей, превратиться в действенное орудие практического освоения животного и растительного мира морей и океанов.

Такой подход к морскому промысловому хозяйству обязательно принесет свои плоды. При бережном отношении к богатствам Мирового океана он способен давать людям вдвое и втрое больше, чем удается добыть из его глубин сегодня. Но все же даже научно обоснованная и контролируемая интенсификация охоты и собирательства - не единственный и не лучший способ увеличения добычи пищевых продуктов из моря. Переход к оседлому хозяйствованию в океане - вот кардинальное решение проблемы! Не лов рыбы, а ее разведение на подводных "пастбищах"; не добыча крабов, омаров и съедобных раковин, а их выращивание на подводных "фермах"; не сбор дикорастущих водорослей, а жатва урожая на подводных "плантациях" - такой должна стать подводная "аквакультура" будущего. Огромны минеральные ресурсы недр Мирового океана. По мнению некоторых ученых, под водой скрыто около 80% запасов нефти и газа. Одна шестая мировой нефтедобычи приходится на прибрежные отмели, в основном Мексиканского и Персидского заливов и Каспийского моря. У берегов Японии добываются магнетитовые пески, в которых содержится железо; ежемесячная добыча составляет несколько тысяч тонн высококачественной железной руды. Подобные залежи магнетитовых песков обнаружены у берегов Аляски, там же найдены и хромиты. У берегов Индии и Бразилии есть пески, содержащие тории и другие редкоземельные элементы, близ побережья Южной Африки найдены алмазы.

Ископаемые минеральные ресурсы не возобновляются в столь короткие в геологическом смысле отрезки времени, как период существования человеческой цивилизации. В отношении такого рода богатств океанского дна человеку следует, очевидно, беспокоиться лишь об одном - как быстрее и дешевле воспользоваться этими дарами природы, как наладить эффективную и экономически выгодную эксплуатацию недр, скрытых от людей водной толщей.

Полное, всестороннее и разумное освоение ресурсов Голубого континента по плечу современной науке и технике. Но выполнение этой грандиозной задачи потребует значительных усилий. Понадобится создать новые технические средства и методы для проникновения в тайны океана и плодотворного освоения его богатств.

В первую очередь люди должны обратить свое внимание на те районы океана, которые способны дать максимальный экономический эффект при рациональных затратах человеческого труда и средств. С чего же начать?

Океан занимает большую часть поверхности Земли - 361 млн. км² (суша - 149 млн. км²). Ученые разделяют морское дно на ряд зон. Участки дна, непосредственно примыкающие к материкам и составляющие как бы их подводное продолжение, называются материковой отмелью, или континентальным шельфом. Зона шельфа, простирающаяся от береговой кромки до глубины приблизительно 200 м, по площади не уступает Африке, хотя и занимает лишь 8% поверхности дна океана. Уклон дна здесь невелик и составляет в среднем около 1°. Шельф прилегает к берегам материков очень неравномерно. Тихоокеанские берега обеих Америк, например, почти лишены шельфа, в то время как большая часть дна Северного, Балтийского и Каспийского морей, Персидского и Мексиканского заливов относится именно к этой зоне. Материковая отмель занимает также значительную долю площади морей, омывающих юго-восточную оконечность Азии и северную часть Австралии.

Рельеф морского дна. Площадь континентального шельфа составляет почти 30 млн. км², хотя на его долю приходится лишь 8% поверхности дна Мирового океана. 1 - континентальный шельф; 2 - материковый склон; 3 - абиссаль; 4 - глубоководные впадины

Шельф в большей своей части устлан грубыми осадочными материалами, выносимыми в океан реками или образовавшимися в результате размыва морских берегов. Он является своеобразной обогатительной фабрикой природы: морские волны, тысячелетиями разрушающие берега, и приливно-отливные течения уносят легкие частнцы, а тяжелые оседают на дно, образуя россыпи с повышенным содержанием некоторых ценных минералов (таковы, например, упоминавшиеся выше магнетитовые пески). Именно поэтому, как предполагают, большая часть известных месторождений ископаемых находится в зоне современного или бывшего шельфа. За линией, ограничивающей континентальный шельф, дно опускается более круто, со средним уклоном 5 - 7°, образуя так называемый материковый склон, как бы нижний, цокольный этаж возвышающихся над океаном массивов суши. Он занимает около 20% площади дна океана, а его нижняя граница уходит на глубину 3 - 3,5 км.

Всю остальную поверхность морского дна (более 70%) занимает абиссаль, или ложе океана. Во многих местах абиссаль пересекают горные хребты и массивы, иногда со значительными перепадами высот (до нескольких километров). Кое-где вершины подводных гор прорезают поверхность океана, образуя острова и архипелаги. Толщина слоя воды над абиссалью колеблется от 3 - 3,5 до 6 км, составляя в среднем около 5 км.

Пo периферии ложа Тихого, Атлантического и Индийского океанов в абиссаль врезаны узкие вытянутые желоба и котловины - самые глубокие места Мирового океана. Уклон дна в этих глубоководных впадинах весьма значителен; их площадь не превышает 1,5% общей площади океана.

Таков рельеф морского дна. G технической точки зрения изучать и осваивать многокилометровые глубины неизмеримо сложнее, чем "верхние этажи" океана. В научных и хозяйственных кругах зарубежных стран полагают, что капиталовложения и затраты труда, необходимые для овладения богатствами зоны шельфа и верхней части материкового склона, окажутся сравнительно небольшими и быстро окупятся. На ближайшие годы и десятилетия объектом первоочередного внимания станет, по-видимому, именно эта сравнительно мелководная зона моря. В то же время научный поиск на всех глубинах Мирового океана несомненно будет продолжаться и расширяться.

Современные методы хозяйственного использования ресурсов континентального шельфа объединяет один" характерный признак: добыча нефти и лов рыбы, драгирование рудных россыпей и сбор водорослей и морепродуктов в подавляющем большинстве случаев ведутся с морской поверхности. При этом эффективно разрабатывать ресурсы водной толщи и морского дна удается пока лишь на глубинах, измеряемых немногими десятками метров.

Известно, что наиболее продуктивны в биологическом отношении самые верхние, богатые кислородом и хорошо освещаемые солнцем слои океанских вод: в зоне материковых отмелей живет более 90% обитателей Мирового океана. Подводные "плантации" и "фермы" недалекого будущего расположатся, вероятно, близ берегов, в защищенных от штормов бухтах, заливах, лагунах. Постепенно в поисках пригодных к "возделыванию" участков люди перейдут к освоению открытых просторов океанского дна. Со временем значительная часть шельфа покроется подводными "полями" и "пастбищами". Подводным "животноводам" и "земледельцам" придется овладеть профессией водолазов: ведь их постоянным рабочим местом станут морские глубины.

Видимо, предстоит перебираться на морское дно и подводным нефтяникам и рудокопам. Современные свайные города и гигантские плавучие буровые платформы позволяют освоить глубины, не превышающие 150 - 200 м. Драгирование руд, залегающих более чем под 30 - 40-метровым слоем воды, пока что затруднительно. А ведь в отличие от живого мира океана богатства его недр зачастую скрыты водной толщей в сотни метров! Нефть из морских глубин достается сегодня людям дорогой ценой; размещенное на поверхности моря громоздкое оборудование нефтяных скважин зачастую становится жертвой штормов и ураганов. Десятки человеческих жизней и многомиллионные убытки - такова цена каждой из этих катастроф.

Если подводное "возделывание" моря относится пока еще к более или менее отдаленной перспективе, то разработчики океанских недр уже сейчас морально готовы перевести оборудование на морское дно, подальше от бушующих волн и ветров. Первые смелые шаги уже сделаны: в начале шестидесятых годов известная нефтедобывающая корпорация "Шелл", например, установила у берегов Калифорнии подводные буровые платформы на стометровой глубине и тем самым доказала принципиальную возможность промышленной добычи нефти и газа непосредственно с морского дна.

Новый способ породил и новые проблемы. Монтаж оборудования и его наладка, текущий ремонт и устранение аварий, модернизация и переоснащение установок и прочие виды технического обслуживания - все эти отработанные и сравнительно легко выполнимые на поверхности моря операции превращаются в сложные головоломки при бурении и эксплуатации подводных скважин, особенно на больших глубинах. Специалисты "Шелл" использовали для указанных целей не только водолазов, но и дистанционно управляемые устройства- подводные роботы.

Самоходный подводный робот RUM (Remote Underwater Manipulator - дистанционный подводный манипулятор). Робот управляется по кабелю с берега. Четыре телевизионных передатчика и гидравлический манипулятор позволяют роботу выполнять несложные работы на глубине до 600 м в сравнительно узкой прибрежной зоне

За рубежом создано несколько десятков подводных роботов, предназначенных для аварийных работ, спасательных операций, научных исследований. Существенно различаясь по конструкции и возможностям применения, эти роботы имеют много принципиально сходных черт. Все они снабжены телевизионными установками и механическими "руками" - манипуляторами и питаются электроэнергией с берега или обеспечивающего надводного судна по кабелю. Управление перемещением робота и работой его "рук" осуществляется также дистанционно. Оператор, сидящий перед пультом, видит на телевизионных экранах все, что происходит в активной зоне робота, и, манипулируя рукоятками, педалями и переключателями, заставляет "руки" робота выполнять несложные операции, например, поворачивать маховики вентилей, подтягивать гаечным ключом резьбовые соединения, отбирать образцы грунта.

При современном уровне техники "механические руки" по своим возможностям значительно уступают рукам человека. С их помощью, вероятно, удастся осуществлять, скажем, текущую эксплуатацию нормально работающего оборудования нефтяной скважины и даже производить мелкий ремонт. Однако выполнение слишком сложных и нестандартных операций, таких, как монтаж оборудования, его наладка, или же устранение последствий серьезной аварии роботу не под силу.

Широко распространена точка зрения, что при всестороннем изучении и хозяйственном освоении шельфа не обойтись без присутствия человека непосредственно на месте работы, без его опыта, способности быстро ориентироваться в сложных ситуациях и находить нешаблонные решения. Старый вопрос - человек или автомат? - может иметь единственное решение: и человек, и автомат. Только при содружестве людей и техники работа на дне будет действительно успешной, плодотворной и экономически выгодной.

Итак, "человеку под водой" - водолазу суждено внести весомый вклад в дело освоения морских глубин. Опираясь на новейшие достижения водолазной медицины и физиологии, создавая необычные технические средства и снаряжение, люди неуклонно раздвигают границы своих возможностей. Успех предпринятых в ряде стран мира экспериментов по длительному пребыванию человека на больших глубинах вселяет уверенность, что вскоре человек действительно станет хозяином континентального шельфа, а затем и верхней части материкового склона.