9. Изучение подводных каньонов и внутренних волн

Поль У. Ларсен, вахтенный офицер "Пионера", наблюдавший с мостика за поверхностью океана, вдруг заметил, как по морской глади побежали "белые барашки". Неожиданно возникшее волнение охватило, однако, не всю поверхность, а лишь отдельные участки. Полосы гладкой воды перемежались с полосами бурного моря.

Столь необычное состояние моря обеспокоило Ларсена. Ничего подобного видеть ему еще не доводилось. Да и мало кто это видел. Ни шторма, ни сильного ветра, ни резкого снижения давления, ни каких-либо других явлений, обычно сопровождающих возникновение волн, на этот раз не наблюдалось.

"Пионер" огибал северную оконечность Суматры. Он совершал 27 000-мильный рейс из Окленда (Калифорния) в Индийский океан и обратно - самое дальнее плавание из когда-либо предпринимавшихся судами Управления гидрографии и геодезии, и самое продолжительное - шесть месяцев. Целью рейса был сбор данных о рыбах океана, минеральных ресурсах, погоде, течениях, подводных скалах и отмелях и других нежелательных для мореплавания явлениях. Эти данные представляли большую ценность для всего мира, но особенно для населения побережья Индийского океана. Экспедицией было обнаружено два новых рыболовных района - у берегов Африки и вблизи Индии.

"Я пытался увидеть птиц, - вспоминает Ларсен, - или какие-нибудь признаки, которые могли бы навести нас на след рыбных косяков..."

Заметив странные полосы на поверхности моря, Ларсен призвал на мостик океанографа Рея Моузеса. Моузес, как и Ларсен, был озадачен необычным видом океана. Батитермограф показывал, что под поверхностью слои воды с одинаковой температурой залегают не горизонтально, как это обычно бывает при спокойном море, а волнообразно поднимаются и опускаются. Эти волны перемещались со скоростью 5 узлов и были до 270 футов высотой. Одни волны проходили у самой поверхности, другие на глубине почти 900 футов. Волны на поверхности океана, по данным Управления гидрографии и геодезии, обычно не бывают выше 55 футов. Однажды во время тайфуна в Тихом океане с американского военного корабля "Рамапо" была замерена волна высотой 112 футов - более, высоких пока не встречалось. Судоводители и матросы, испытавшие на себе суровые зимние штормы в Северной Атлантике, утверждают, что там бывают волны высотой до 70 футов.

У берегов Южной Африки была поймана доисторическая рыба целакант; этот случай рассматривается как одно из величайших открытий в естествознании за последние годы: до сих пор считалось, что целаканты вымерли 70 миллионов лет назад

Но никто еще не видел волн высотой 270 футов - на поверхности их вообще не бывает. При всей их огромной величине эти волны, однако, не представляют большой опасности; обладая низкой энергией, они вызывают лишь незначительное волнение на поверхности.

Как сообщил позднее капитан Браун, "Пионер" в течение полутора часов, то есть на протяжении почти 18 миль, шел среди, а точнее поверх, этих волн. В течение всего этого времени наблюдалось чередование спокойных и бурных полос на поверхности моря. На следующий день были вновь обнаружены полосы с волнением. При этом высота поверхностных волн достигала 7 футов. Они простирались от горизонта до горизонта (на 30 миль) в виде полос шириной в одну восьмую мили.

Внутренние волны наблюдались и раньше. В книге Рэчел Карсон "Море вокруг нас" упоминаются волны высотой до 300 футов. Г. У. Свердруп, Мартин У. Джонсон и Ричард Г. Флеминг в своей книге "Океаны" объясняют, что волны эти возникают там, где поверх слоя воды с большим удельным весом лежит тонкий слой более легкой воды.

Моузес считает, что замеченные ими волны могли быть результатом слияния в этом месте вод Андаманского моря и Бенгальского залива, имеющих разную температуру. Они могли быть вызваны также приливным притяжением Солнца и Луны. А могли возникнуть и в результате отражения от кромки континентального склона. "В любом случае, - заявил представитель Управления гидрографии и геодезии, - имеет место резкое изменение плотности воды при прохождении волны через определенную точку. Захваченная врасплох подводная лодка или другой подводный аппарат при переходе из более плотной воды в волне в менее плотную воду в пространстве между волнами может потерять плавучесть и пойти в пике, как самолет, попавший в так называемый "воздушный мешок". Не внутренние ли волны явились причиной трагической гибели американской атомной подлодки "Трешер" в 1963 году?"

Внутренние волны, замеченные с "Пионера", отличались от наблюдавшихся ранее более высоким соотношением высоты и длины волны: они были длиной около мили, как сообщил Ричард Б. Перри из Отдела научных исследований и разработок Управления гидрографии и геодезии, в то время как обычно внутренние волны во много раз длиннее.

Наблюдения "Пионера" имели большое значение. С "Пионера" производились измерения волн в открытом море, тогда как большинство внутренних волн измерялось недалеко от берега, и впервые была замечена связь между внутренними волнами и полосами волнения на поверхности. До тех пор никто не объяснял этого поверхностного явления воздействием внутренних волн.

Крупные внутренние волны - не единственная опасность для мореплавания в глубинах. В том же Бенгальском заливе океанографы "Пионера" обнаружили с помощью эхолота гигантские русла на дне моря, прорезанные так называемыми мутьевыми потоками. Вообще подводные русла известны давно. Но те, что обнаружил "Пионер", значительно крупнее: одно из них, например, в четыре раза шире и в шесть раз глубже Миссисипи. По словам доктора Роберта Дитца из Министерства торговли, к которому относится Управление гидрографии и геодезии, объем мутьевого стока, когда-то проходившего по этому руслу, в 25 раз превосходил объем воды в Миссисипи.

"Реки, впадающие в Бенгальский залив, а среди них Ганг, Брамапутра и Ирравади, - объясняет доктор Дитц, - годами накапливают на континентальном шельфе приносимый ими ил. Один-два раза в столетие этот ил сбрасывается с шельфа вниз по описанным выше гигантским руслам. Что вызывает эти внезапные лавины ила - мы не знаем. Русла в континентальном склоне были прорезаны мутьевыми потоками в очень отдаленные времена, и теперь они служат как бы соединительными артериями между шельфом и дном моря. По дну, которое в этом месте почти плоское, жидкий ил растекается на сотни миль, переполняя русла жидкой массой; и мутьезые потоки текут по дну моря, словно потоки ртути".

Для исследования мелководья можно применять деревянное приспособление, называемое 'Аквеоном'; оно увеличивает скорость движения плавца, одновременно позволяя ему затрачивать меньше усилий

Помощниками доктора Дитца при изучении подводных русел были доктор Гаррис Б, Стюарт-младший, главный океанограф Управления гидрографии и геодезии, и доктор Фрэнсис П. Шепард из Океанографического института Скриппса. Раньше считалось, что причиной образования таких русел были геологические сбросы или разрывы. В результате исследований, проведенных группой Дитца, было доказано, что русла образовались под воздействием мутьевых потоков и что они представляют собой сложную систему, а не два-три отдельных каньона. Подводные русла в Бенгальском заливе (всего "Пионер" обнаружил их двадцать) представляют собой величайшую сеть и, по словам доктора Дитца, это действительно яркое явление в жизни моря. И это, безусловно, одно из важнейших открытий экспедиции.

Сколько времени потребовалось, чтобы мутьевые потоки образовали подводные каньоны, пока неизвестно. Но, очевидно, они движутся с большой скоростью, и объем их измеряется миллионами кубических ярдов.

На вопрос, что произойдет с подводной лодкой, если она случайно попадет в одну из таких лавин, Управление гидрографии и геодезии отвечает: "Вполне вероятно, что ни один из подводных аппаратов не в состоянии будет выдержать мощного напора мутьевого потока".

Сеть подводных рек и долин, о которой впервые сообщалось в ноябре 1964 года, - большое научное открытие. А 25 апреля 1965 года было сообщено еще об одной находке "Пионера": обнаружена огромная расселина на дне Андаманского моря. Это долина длиной 1700 миль и шириной до 25 миль, обрамленная по обеим сторонам высокими горными пиками, которые иногда достигают поверхности и становятся островами - среди них наиболее известны Наркондам,

Суматра, Ява и Тимор. Долина начинается в районе островов Индонезии и заканчивается в 250 милях к северо-западу от Рангуна (Бирма). На пространстве от Суматры до Бирмы горы находятся преимущественно под водой, а затем выходят на сушу и смыкаются с восточной частью Гималайского хребта на границе между Бирмой и Индией. Съемка долины на карту производилась с помощью эхолота морскими геологами Л. Остином Уиксом и Реджинальдом Н. Харбисоном, а также геофизиком Джорджем Питером, плававшими на "Пионере".

Эта расселина в морском дне является кливажной долиной, то есть, как объясняет Управление гидрографии и геодезии, долиной, образовавшейся в результате опускания земли между двумя трещинами. Долина в Андаманском море сходна с той, которая находится в середине горной цепи в центре Атлантики. Кливажные долины Атлантики и Индийского океана появились в результате растрескивания горных цепей под действием вулканов. Вулканы вызвали подъем земли, после чего произошла усадка и образовались кливажные долины.

Наибольшая глубина Андаманской подводной долины 15 000 футов, или почти 3 мили. Долина составляет часть вулканической дуги, включающей также остров Кракатау, разрушенный в прошлом веке в результате извержения вулкана. Лишь совсем небольшая часть острова осталась на поверхности.

Изучение долины с борта "Пионера" производилось с помощью донного профилографа, или спаркера. Этот прибор основан на принципе проникновения звуковых волн сквозь донные отложения. Волны отряжаются и от отложений, и от скалистого грунта, и от засыпанных сверху структур, позволяя определить глубину их залегания и расположения. Звуковые образы преобразуются в отметки на карте. При промерах

Андаманской расселины прибор вычертил контуры каньона, заполненного илом.

Отложения там, по показаниям прибора, состоят из торфяного наноса и ила органического происхождения; толщина их слоя достигает более полумили. По мнению специалистов Управления гидрографии и геодезии, человек вряд ли когда-либо сможет передвигаться по поверхности этого слоя. Ил органического происхождения может быть настолько жидким, что затянет и человека, и корабль.

Во время той же экспедиции "Пионер" обнаружил самый крутой в мире континентальный склон. По сообщению главного научного сотрудника Гарриса Стюарта, крутизна континентального склона между Цейлоном и Бенгальским заливом свыше 45°. Уклон континентального склона на атлантическом побережье составляет в среднем 7°, на тихоокеанском -15°. А у берегов Цейлона глубина моря на расстоянии всего лишь 18 миль изменяется от 180 до 12 000 футов. Там же были обнаружены два подводных каньона и более двух десятков еще не нанесенных на карту подводных гор, вершины которых находятся на глубине нескольких тысяч метров. Одна из них обнаружена на морском пути из Калифорнии к Гавайям. В будущих изданиях морских карт все эти горы будут помечены, и отражение эхо-сигналов от их вершин поможет штурманам в определении места судна.

Иногда подводные горы могут представлять опасность. В 1960 году была обнаружена ранее неизвестная и не помеченная на картах подводная гора в Карибском море, вершина которой лишь на 90 футов не доходит до поверхности. О такой пик вполне может разбиться подводная лодка, подхваченная большой внутренней волной.

На обратном пути "Пионер" взял в нескольких наиболее глубоких местах океана (в глубоководных впадинах) керны - образцы донных отложений, извлекаемые с помощью грунтовых трубок. У берегов Гуама из Марианской впадины была взята колонка грунта высотой 13 футов. Изучение слоев отложений, составляющих такой керн, может дать интересные сведения об истории Земли,, о ледниковых периодах и интервалах между ними, о возникновении жизни на Земле.

Поль Ларсен, который впервые заметил таинственные полосы на поверхности моря, приведшие к разгадке внутренних волн, сам водолаз-любитель. Он совершил погружение с целью осмотра Невидимой банки - вершины горы, подходящей близко к поверхности, и, таким образом, стал одним из первых подводных альпинистов. Ему встретились тысячи великолепных по своей окраске тропических рыб. Около Борнео Ларсен побывал на Отмели морских коньков, которую охарактеризовал как "нетронутый коралловый риф с исключительно чистой водой, видимость в которой от 200 до 300 футов". Там он увидел огромное количество малоизвестных морских организмов, подпрыгивавших на дне, словно теннисные мячики. Как предполагает Гаррис Стюарт, эти существа - разновидность мягкого коралла^*, на вид и на ощупь они действительно как мячи для тенниса, только играют ими течения. Аналогичную картину можно наблюдать и в Мексиканском заливе.

^* (Но мягкие кораллы, по современным научным данным, ведут прикрепленный образ жизни.- Ред. Судя по некоторым сообщениям, она составляла 360 метров.- Пер.)

Но хотя эти "теннисные мячики" - явление редкое и интересное, все же наиболее значительным достижением экспедиции следует считать, по мнению Стюарта, открытие внутренних волн. "Если бы такие волны ходили по поверхности, - замечает он, - плавание в океане было бы невозможным".

Изучением и картографированием побережий США занимается Управление гидрографии и геодезии, созданное в 1807 году. Сейчас его деятельность распространяется на все океаны^* - это главное гражданское океанографическое агентство федерального правительства. Суда Управления называют "малым ВМФ Министерства торговли"; всего их пятнадцать, строится еще пять. Их базы расположены в Сиэтле (Вашингтон), Окленде (Калифорния), Сент-Питерсберге (Флорида), Саванне (Джорджия) и Норфолке (Виргиния).

^* (В настоящее время лишь 2% всей площади дна океана нанесено на карту.- Пер. Как известно из сообщений печати, позднее в ВМФ США произошла еще одна катастрофа. 27 мая 1968 года атомная подводная лодка "Скорпион", возвращавшаяся с учений в Средиземном море в составе 6-го флота США, не явилась в срок на свою базу в Норфолке (штат Виргиния) и не вышла на связь. На следующий день начались поиски, в которых участвовало 6000 человек. 40 кораблей и множество самолетов. Пять эсминцев прошли около 2000 миль по наиболее вероятному курсу "Скорпиона", однако ничего не обнаружили. 6 июня 1968 года начальник штаба ВМФ адмирал Томас Мудер сообщил, что отныне лодка "Скорпион" с ее 99 матросами и офицерами официально считается погибшей. И лишь 30 октября 1968 года, после более чем пятимесячных бесплодных поисков, "Скорпион" был обнаружен научно-исследовательским судном ВМФ "Мизар". С помощью мощной фотокамеры 207А, спроектированной фирмой "E.G.G.", останки подводной лодки были засняты на глубине 3000 метров в 400 милях к юго-западу от Азорских островов. Буксируемые судном фотокамеры этой системы делали 20 снимков в минуту. Пришлось сделать более 100 000 снимков, прежде чем удалось найти обломки лодки. Еще несколько месяцев спустя Комиссия по расследованию причин гибели "Скорпиона" заявила: "Имеющихся в данное время сведений недостаточно, чтобы установить точную причину катастрофы...".- Пер.)

Одно из судов этой флотилии - "Сервейер", - выполнявшее летом 1964 года гидрографическую съемку у Аляски, сделало удивительное открытие: землетрясение, случившееся в страстную пятницу 1964 года, было настолько сильным, что вызвало крупнейший в нашей истории подъем земной поверхности. По сообщению контр-адмирала Г. Арнольда Каро, директора Управления, большая часть дна в заливе Аляска оказалась поднятой почти на 30 футов. В трех местах отмечалась максимальная высота подъема - свыше 50 футов. Крупнейший из предыдущих взбросов был зарегистрирован при землетрясении на Аляске в 1899 году, он достигал 14,5 метра.

В планы Управления на ближайшее будущее входит изучение Гольфстрима - этого неустойчивого океанского течения, которое проходит мимо Флориды и направляется к Европе, разветвляясь в нескольких местах. Изучением Гольфстрима занимаются также Бюро погоды, Массачусетский технологический институт, Океанографический институт в Вудс-Холе, Род-Айлендский университет, Ламонтская геологическая обсерватория Колумбийского университета и университет в Майами. После 30-летнего перерыва Управление геодезии и гидрографии производит детальную съемку залива Галвестон в Техасе. Организована специальная исследовательская группа для изучения влияния ветров, волн, приливов и течений на берега США и на морское дно. Производится картографирование подводных, каньонов, склонов и возвышенностей на дне у берегов Флориды. В ведении организации находится Тихоокеанская сейсмическая система оповещения о волнении - сеть из 30 пунктов наблюдения приливов и 15 сейсмических пунктов, служащая для предупреждения о приближении к берегу таких гигантских приливных волн большой разрушительной силы, как цунами, которые достигают высоты 90 футов. С помощью судов Управления нанесено на карту более 500 ООО квадратных миль прибрежных вод Атлантики, Тихого океана и Мексиканского залива, суровых морей у Аляски, тропических морей вокруг Пуэрто-Рико и Гавайских островов и в Атлантическом океане.

Сделанные за последнее время открытия заставили специалистов пересмотреть свои взгляды в отношении практического использования моря. Так, Реймонд Уилкоув, один из сотрудников Управления геодезии и гидрографии, пишет об этом:

- Человечество давно мечтает о том времени, когда морские грузы будут перевозиться огромными подводными судами, которые бы стремительно скользили сквозь спокойные воды глубин, то есть минуя бурную поверхность океана. Основной проблемой считалась разработка таких подводных судов, которые были бы экономичнее, чем надводные. Но сейчас проведенные исследования показывают, что и под поверхностью воды мореплавателя подстерегают неожиданные и неразгаданные опасности, которые необходимо учитывать при планировании любых подводных операций.

Наши океаны - это не просто бассейны, наполненные водой и рыбой. Они скрывают высочайшие горные хребты и пики, огромные плато и глубокие долины, а также расселины на морском дне, далеко превосходящие знаменитый Граид-Каньон. И это еще не все. В океане действуют мощные внутренние волны, еще совсем мало изученные.

Если океанская бездна, всегда считавшаяся безмятежной, таит в себе невиданные по величине волны, иловые оползни невиданного масштаба, высочайшие горы, крутые склоны, глубочайшие в мире каньоны,?