Текст книги "100 великих тайн океана"

Подводные горы

Если бы в какой-то миг из рек, озер и океанов вдруг исчезла вся вода, а с поверхности суши – весь ее зеленый покров, то наша планета предстала бы огромным шаровидным телом, изрытым, словно оспинами, ложбинами, каньонами и впадинами, опоясанным длинными горными хребтами, утыканным, точно гигантскими пиками, многокилометровыми шпилями гор. Между этими выпуклостями лежали бы бескрайние равнины. И существенной разницы между ложем океана и поверхностью суши обычный человек, не специалист, практически не заметил бы. Пейзаж Земли был бы таким же однообразным, как гористая местность, или, что вероятнее, как рельеф Луны.

Поэтому, начиная разговор о подводных горах, хотелось бы сразу сказать, что они, по сути, аналогичны земным, ибо, как и земные, имеют четко выраженные вершины и крутые склоны. Просто, в отличие от гор земных, представляют собой изолированное поднятие морского дна, которое, дабы считаться горой, должно иметь высоту минимум 500 метров.

Вершины подводных гор имеют коническую или куполообразную форму. Склоны крупных гор, как правило, выгнуты вверх. Угол крутизны редко превышает 14°. У объектов меньших размеров данный параметр может достигать 35°. Подводные горы от вершины до основания покрыты в основном слоем морских осадков.

В горизонтальном сечении форма подводных гор чаще всего представляет деформированный во многих местах эллипс. Возможно, это объясняется соответствующей формой разлома, из которого истекает лава.

Морские горы состоят в основном из микрокристаллического или стекловидного базальта, который, вероятно, образовался из подводных потоков лавы.

Один из подводных вулканов на Гавайях

Впервые существование высокой «горы» на дне океана было обнаружено командой ученых с английского военного корабля «Челленджер», когда в 1872 году они искали подходящие подводные участки для размещения телеграфных кабелей.

Впоследствии горы были открыты и во всех других крупных океанических бассейнах. К настоящему времени только в Тихом океане насчитывается не менее 10 тысяч подобных объектов. Общее же количество подводных гор оценивается более чем в 20 тысяч.

В настоящее время уже установлено, что большинство подводных гор имеют вулканическое происхождение. Многие из них, поднявшись над поверхностью океана, образовали острова и группы островов, как, например, Азорские острова в Атлантическом океане и Гавайские острова в Тихом. Вершины гор, возвышающиеся над этими островами, если измерить их высоту от дна океана, окажутся выше многих гор на суше. Так, высота одного из Азорских островов составляет 9000 метров (2500 метров над уровнем океана), тогда как высота знаменитой Джомолунгмы – всего лишь 8848 метров.

Впрочем, некоторые подводные горы – это все еще активные вулканы. Например, такие, как Лоихи на Гавайях или Ваилуллу у острова Мануа.

Особняком от таких заброшенных в океане участков суши стоит группа Сейшельских островов в Индийском океане. Их происхождение – загадка для геологов. Ведь это единственные океанические острова, которые, как и материки, сложены из гранитов возрастом порядка 650 миллионов лет. В то же время до гранитов ближайшего берега Африки – около полутора тысяч километров.

Стараясь объяснить данное несоответствие, некоторые ученые предполагают, что острова оторвались от Африки, но почему-то остались на месте, тогда как сам материк «уплыл» на запад. Другие же считают, что часть древней суши, связывавшая острова с Африкой, погрузилась в море, а гранитный слой, присущий всем материкам, изменил свою природу. Кстати, Сейшельские острова называют еще и микроконтинентом.

А вот отдельно стоящие и не имеющие явного вулканического происхождения горы встречаются на океаническом дне довольно редко. Примерами подобных образований могут служить гора Эратосфена к югу от Кипра и гора Подкова к западу от берегов Португалии.

Известно, что самой высокой горой на суше считается гора Эверест. Ее высота – 8848 метров над уровнем моря.

Самая же высокая гора на планете – Мауна-Кеа, имеющая общую высоту почти в 10 210 метров. По сути, эта гора складывается из двух частей: подводной, высота которой составляет около 6 километров, и надводной – высотой 4205 метров.

А высочайшей из подводных гор считается Грейт-Метеор, расположенная в Северной Атлантике. Она возвышается над океаническим дном на 4 километра, имеет основание диаметром 110 километров и плоскую вершину.

Американский исследователь Хесс, первым детально изучивший подобные плосковершинные горы в Тихом океане, дал им название «гайоты»; по одной из версий – в честь известного геолога А. Гюйо.

Считается, что некогда гайоты возвышались над поверхностью океана. Но со временем сильный прибой выровнял их вершины, а потом они погрузились в воды океана и в таком виде сохранились до нашего времени. Их насчитывается сейчас около тысячи.

Следует отметить, что подводные горы представляют не только теоретический интерес. Поскольку не все еще они нанесены на карту, то могут послужить причиной кораблекрушений. К примеру, подводная гора Мюрфилд была как раз и названа в честь корабля, который столкнулся с нею в 1973 году.

В результате столкновения с неотмеченной на карте подводной горой в 2005 году едва не затонула американская субмарина, двигавшаяся со скоростью 35 узлов в час. В том происшествии погиб один моряк.

Подводные горы, являющиеся активными вулканами, могут затруднять навигацию и во время извержений. Кроме того, при обрушениях подводных гор часто возникают цунами.

Еще одно, не известное на суше горное образование – это срединные хребты. Они протянулись по всем океанам и представляют собой подлинно планетарную систему подводных горных систем.

Лучше всего изучен Срединно-Атлантический хребет, разделивший океан на две котловины – западную и восточную. Вместе с довольно пологими склонами он занимает треть ширины океана, а его высота составляет 3–4 километра. Объем же этого горного массива столь велик, что при внезапном его исчезновении уровень океана понизился бы на несколько десятков метров.

По всей длине хребта проходит продольная трещина. Ширина ее в верхней части – 30–40 километров, глубина, считая от вершины хребта, – около 1800 метров. Такие же трещины, хотя и не везде отчетливо выраженные, обнаружены в срединных хребтах и других океанов. Американские геологи подсчитали, что общая длина трещины, рассекающей срединные хребты всех океанов, достигает 70 тысяч километров.

Сторонники гипотезы о расширении Земли считают описанную трещину или, как они ее называют, рифтовую долину убедительным доказательством своей правоты. По их мнению, под срединными хребтами из верхней части мантии поднимаются потоки магмы, которые, расходясь в стороны, раздвигают земную кору. Эти же магматические породы постепенно увеличивают и объем самого хребта. Была даже высказана мысль о рифтовом происхождении Атлантического и Индийского океанов.

На океанском ложе располагаются также высокие хребты с крутыми склонами. Их называют глыбовыми. К числу глыбовых хребтов относится, например, хребет Ломоносова, открытый советскими океанологами в Северном Ледовитом океане.

Последняя разновидность океанских хребтов – цепочки вулканов на общем цоколе. Именно Гавайские острова, упомянутые выше, и представляют собой составную часть одного из таких хребтов.

Тайна горы Ампер

В 1981 и 1984 годах экспедициями Института океанологии АН СССР проводились пробные погружения подводного водолазного колокола и испытания аппаратуры научно-исследовательского судна «Витязь». Исследования проходили в районе подводной плосковершинной горы Ампер, расположенной в Атлантическом океане примерно в 500 километрах западнее Гибралтарского пролива, в системе хребтов Хосшу.

Во время одного из глубоководных погружений на вершине горы были обнаружены образования, напоминавшие развалины города. Эти странные объекты, похожие на стенную кладку, были участниками экспедиции тщательно сфотографированы и зарисованы. Весь собранный ими материал послужил впоследствии поводом для сенсационных сообщений в прессе.

Пролив Гибралтар

Дело в том, что на фотографиях и рисунках специалисты увидели «руины», удивительным образом напоминавшие античные жилища в Херсонесе. Во-первых, клетушки размером от 5 до 10 метров были очень похожи на комнаты домов. Во-вторых, множество прямых параллелепипедов и конструкций напоминали по виду лестницы и даже что-то вроде арок, хотя, как известно, природа прямых углов избегает.

Водолазы откололи фрагменты выветренного базальта от одной из предполагаемых кладок, а специалисты проверили их на наличие следов обработки орудиями. И хотя однозначного ответа найти так и не удалось, тем не менее ученые пришли к выводу, что «стены» под водой все же нерукотворные и никаких «развалин древнего города» на дне океана не существует. Зато в ходе дальнейших, более тщательных исследований была выяснена природа сих странных сооружений.

Оказалось, что гора, наделавшая столь много шума в прессе, представляет собой старый вулкан, рассеченный глубокими трещинами, вытянутыми почти под прямым углом друг к другу строго в двух направлениях: на северо-восток и на юго-восток.

Что же касается «комнат», то им тоже нашлось вполне приемлемое объяснение: «стенки» сложены сравнительно молодыми базальтами, которые меньше поддаются разрушительному действию выветривания, нежели старые породы, слагающие вершину. В результате эрозии более древние базальты в промежутках между «стенками» разрушились, образовав углубления, похожие на комнаты.

Но важнее оказалось другое: когда базальт подвергли химическому анализу, стало ясно, что он образовался не под водой, а в воздушной среде, то есть еще в те времена, когда Ампер возвышался над поверхностью океана.

Система подводных хребтов Хосшу тянется от Гибралтарского пролива к Азорскому архипелагу и создает гряду, состоящую в большинстве своем из плосковершинных гор, «срезанных» когда-то поверхностной эрозией, о чем свидетельствуют галечно-валунные отложения, образовавшиеся в результате прибойно-волновой деятельности.

Принимая во внимание тот факт, что 40 тысяч лет назад уровень Мирового океана был на 100–120 метров ниже нынешнего, а возраст современных гор колеблется в среднем от 7 до 9 миллионов лет, вполне закономерно предположить, что эти древние вулканические образования могли быть прежде островами, заселенными людьми.

Так как повышение уровня океана – процесс очень медленный (о чем, в частности, свидетельствуют коралловые отложения), то он не мог привести к катастрофическим последствиям. Остается лишь предположить, что погружение островов или, напротив, поднятие моря произошло вследствие какой-то грандиозной катастрофы: например, столкновения африканской и евроазиатской плит. Вопрос лишь в том, как и когда это произошло?..

«Город» на дне океана

Этот «подводный город» в Атлантическом океане впервые увидели в 2007 году американские исследователи, когда в глубоководном обитаемом аппарате «Алвин» спустились на дно срединно-океанического хребта. Вокруг возвышался целый лес причудливых «конструкций» из похожего на бетон материала. Высота некоторых сооружений достигала 100 метров. Из многих «зданий» вырывались клубы газа. Все это действительно напоминало разрушенный временем гигантский подводный город, по какой-то причине оставленный жильцами. Его так и назвали – «Lost City», то есть «Потерянный город».

«Алвин» в поисках «Потерянного города»

Относительно странных сооружений у ученых родилось немало вопросов. Например, кто жил в «Потерянном городе» и по каким причинам его покинул? Возникла даже версия, что это и есть легендарная Атлантида, которую люди безуспешно ищут уже многие годы. Тот факт, что «Lost City» расположен в океаническом разломе у подножья массива Атлантис, еще более наводил на подобные мысли.

«Я был участником экспедиции российских океанологов в это удивительное место, – рассказывает доктор технических наук, заведующий лабораторией глубоководных обитаемых аппаратов Института океанологии имени Ширшова РАН Анатолий Сагалевич. – “Лост Сити” – это так называемая гидротермальная шахта, каких в мире насчитывается около ста. Однако эта шахта оказалась уникальной во всех отношениях. Она образовалась в результате сложных химических процессов, происходивших на протяжении многих миллионов лет. Горячий водный раствор, нагретый до температуры свыше 350 градусов, обогащенный метаном и водородом, встречался с проникшей сюда придонной океанской водой и охлаждался до ста градусов. В результате этих процессов образовались “башни” с высверленными в них отверстиями. Они получили название “черных шахт”. Мы провели ряд исследований, проясняющих природу гидротермального образования. И, тем не менее, многое осталось загадкой. Наверняка можно сказать лишь одно: “Лост Сити” – это открытие ранее не известного науке природного явления».

По словам ученого, химический состав «конструкций» тоже весьма необычен. Дымящиеся трубы «города» состоят из силикатов и карбонатов. Ранее же считалось, что такое невозможно.

Удивляет исследователей и возраст подводного «поселения», ведь никогда прежде столь древних подводных шахт – несколько миллионов лет! – специалисты не находили.

Что же касается температурного режима, то нагревание всей экосистемы «Лост Сити» происходит за счет подводных скал, которые, являясь частью земной мантии, имеют возраст в сотни, а то и более миллионов лет. И, изучая их, ученые имеют возможность проникнуть в глубинные слои Земли и узнать много нового об ее истории и строении.

«Когда я впервые опустился на глубоководном обитаемом аппарате “Мир” к башням Лост Сити, был потрясен, – продолжает Сагалевич. – Наши исследования начались с глубины 1100 метров. И вот представьте: крутой, почти вертикальный склон, состоящий из черных пород с небольшими светлыми карбонатными прожилками, – таков фундамент “города”. Мы прозвали его “крепостью”. Затем склон выравнивается, черный цвет переходит в серовато-коричневый, затем – в фиолетовый, синий, матовый. Дальше видны “внутренние постройки” – более тридцати башен высотой от 3-х до 60 метров, диаметром от 20 сантиметров до 10 метров, причудливых форм и расцветок. Их отвесные стены “обросли” карнизами, пещерами, сложными боковыми наростами. Это невероятно эффектное, завораживающее зрелище».

Но главные сюрпризы ждали исследователей позже, когда они начали изучать фауну «покинутого города». Оказалось, что все эти карбонатные постройки наполнены активной внутренней жизнью, основу которой составляют… микроорганизмы. Причем особенные. Когда взятые с поверхности «башен» пробы были перенесены в лабораторию, то уже на вторые сутки составляющие их микроорганизмы выросли до размеров своих двухнедельных собратьев! Почему? Сказать пока трудно…

За «стенами» же Лост Сити кипит вроде бы обычная жизнь: здесь полно кораллов, моллюсков, крабов, морских ежей и морских звезд. По всей видимости, именно богатая биомасса Лост Сити, созданная микроорганизмами, и привлекает их в эти края.

Вулканы извергаются в глубинах

Подводные извержения вулканов, как и наземные, представляют собой зрелище не менее грозное и величественное. Однако ввиду того, что они спрятаны от человеческого взора достаточно глубоко, наблюдать их от начала до конца удается крайне редко…

В Японском море примерно в 200 километрах от Токио разбросано бесчисленное множество мелких скал, которые образовали своеобразный котел порядка 7 километров в диаметре, обозначаемый на картах под названием скалы Байонез.

Рождение острова Сюртсей

18 сентября 1952 года японское сторожевое судно «Сикинэ-мару» совершало в этом районе контрольный рейс, как вдруг чуть ли не у него под носом море разверзлось и начало изрыгать огонь. Это заявил о своем существовании подводный вулкан.

Через неделю в этот район отправилось океанографическое судно «Киоё-мару» с девятью учеными на борту. Чтобы лучше рассмотреть место рождения вулкана, «Киоё-мару» направилось к центру бурлящей воды. И тут неожиданно море под судном взорвалось. Фантастических размеров водяной смерч винтом поднялся к небу, и судно исчезло в облаке густого пара. Прибывшие на место катастрофы спасатели нашли лишь покореженный остов судна…

Рано утром 14 ноября 1963 года члены экипажа рыболовной шхуны заметили столб дыма над океаном. Решив, что горит какое-то судно, они поспешили на помощь. Однако запах сернистого газа, а затем мощные толчки, грозным гулом прокатившиеся по палубе, клубы пара и поднимавшееся к небу густое черное облако послужили для рыбаков недвусмысленным сигналом, что на дне океана происходит извержение вулкана. И они оказались правы: уже к вечеру из воды показался черный островок, в центре которого зиял кратер, огненным водопадом низвергающий в океан поток раскаленной лавы. Вода кипела и бурлила, а над ней поднималось огромное темное облако.

Вскоре оно достигло высоты в 10 километров и закрыло солнце. В черных тучах пепла сверкали молнии. На следующий день полился черный дождь: капли воды были смешаны с пеплом. Висевшее над островом облако могли видеть даже жители Рейкьявика, расположенного в 120 километрах от места события.

Ученые же наблюдали за ходом извержения с самолетов и судов, хотя в любой миг могли оказаться для вулканической бомбы отличной мишенью.

Появившийся из океана остров рос чуть ли не на глазах. В первый день он поднялся над водой на 10 метров и достиг в длину полукилометра. Через двое суток он имел высоту уже 40 метров, а еще через три дня достиг 100-метровой высоты.

Прошло два с половиной месяца. Новый остров вырос за это время до 200 метров в высоту и полутора километров в диаметре. Ему дали имя Сюртсей – в честь древнескандинавского бога огня Сюртура.

Через два года, в мае 1965-го, в 600 метрах от Сюртсея в результате нового подводного извержения появился еще один островок, который, правда, вскоре был размыт волнами.

А между тем вулкан на Сюртсее продолжал действовать, выбрасывая свежие потоки лавы, еще более расширяющие территорию острова. И лишь через 3 года и 7 месяцев, в июне 1967 года, на Сюртсее наступила тишина. И хотя новый остров все еще сохранял жар остывающей лавы, уже через год его начали обживать птицы, потом появились первые растения, а затем мухи и бабочки.

Следует заметить, что многие места, где вулканические извержения происходят довольно часто, находятся на границе дивергентных, то есть движущихся в противоположные стороны тектонических плит. Там же образуются и дайки (трещины), извергающие лаву.

В ходе проведенных в 1970-е годы исследований Срединно-Атлантического хребта было установлено, что дайковые извержения образуют вулканические курганы высотой до 200 метров и длиной до 2 километров. Вероятно, чтобы достичь таких размеров, вулкану требуется несколько лет. Потом наступает «затишье», продолжающееся не одно тысячелетие. Затем вулкан снова активизируется, и в результате рядом появляется еще один, аналогичный первому, холм.

Иногда вблизи дивергентной границы плит приток магмы к одной точке оказывается настолько большим (ибо осуществляется постоянно), что его хватает для формирования конусообразного вулкана, поднимающегося над ложем океана на сотни и даже тысячи метров. Такие структуры называются симаунтами, хотя этот термин применяется иногда и для менее значительных вулканических поднятий.

Следует иметь в виду, что до тех пор, пока глубина не станет меньше 1 километра, давление наружного слоя воды будет препятствовать отделению газа от магмы. Поэтому и извержений не происходит до тех пор, пока симаунт не вырастет до определенной высоты. Правда, лава может вытекать и без взрывного извержения, поэтому нередко нижняя часть возвышения состоит в основном из стекловидных магматических материалов. Постоянный же приток магмы существует лишь в горячих точках, питаемых мантийными плюмами – горячими мантийными потоками, где симаунты иногда появляются над уровнем моря.

Симаунтами, возникшими над горячими точками, являются многие из наиболее известных островных цепочек. К их числу принадлежат, в частности, Гавайские, Галапагосские и Азорские острова.

Но по мере того как движение плит уносит вулканический остров от питающего источника магмы, вулканические процессы постепенно затухают, морское дно опускается, и остров в конце концов уходит под воду.

«Большинство активных подводных вулканов на Земле, – пишет Дэвид Ротери в своей книге «Вулканы» (М., 2004), – расположенных на небольшой глубине, как правило, возникают в вулканических островных дугах. А их рост – это необходимый этап перед появлением новых островов. И некоторые из таких вулканов очень активно извергались в последние годы.

Например, расположенный в 10 километрах от острова Гренада вулкан, удачно названный “Вспыльчивая Дженни”, в период с 1939 по 1990 год извергался более 10 раз.

Большинство извержений вулкана было зафиксировано приборами подводного акустического мониторинга. Но в 1965 году извержение сопровождалось землетрясениями, ощущавшимися на соседнем острове, а во время извержения 1939 года образовалась магматическая колонна высотой 270 метров.

“Вспыльчивая Дженни” – довольно крупное образование, имеющее основание диаметром около 5 километров и высоту – 1300 метров над ложем океана. В настоящее время ее вершина находится лишь в 160 метрах ниже уровня моря».

Еще одним примером подводных извержений служит тихоокеанский вулкан Каруа в архипелаге Новые Гебриды. В очередной раз он взорвался 22 февраля 1971 года в 07 часов 30 минут по местному времени. Облако дыма и пепла достигло тогда в высоту минимум одного километра. Взрывами, происходившими по несколько раз в минуту, выбрасывались вверх крупные обломки породы. К 10 часам утра 23 февраля из-под воды появился остров пепла метровой высоты. Его длина равнялась примерно 200 метрам, ширина – приблизительно 70 метрам. Поверхность острова была усеяна скальными обломками.

Кстати, в 1897–1901 годах извержение этого же вулкана уже порождало остров, но тот просуществовал примерно полгода, ибо был размыт морем. Следующее крупное извержение произошло в 1948–1949 годах. Тогда из-под воды тоже появился вулканический конус, но и он, правда, очень быстро исчез под волнами.

Подводный вулкан Моновай, находящийся в 1500 километрах к северо-востоку от Новой Зеландии, в течение 20 лет, то есть с 1977 по 1997 год, извергался 10 раз.

Возникновение новых островов поднимает интересные вопросы, связанные с их собственностью.

Вот что пишет по этому поводу уже известный нам Дэвид Ротери: «Так, согласно конвенции ООН по морскому законодательству, любой новый остров в пределах прибрежной 12-мильной территориальной зоны какого-либо государства считается принадлежащим этому государству.

Однако большинство государств выдвигает юридические притязания на любой новый остров в пределах 200 миль от своего побережья. Более того, государства вправе устанавливать 200-мильную “зону экономических интересов” вокруг любого нового острова при условии, что он достаточно велик и достаточно безопасен – если он вулканического происхождения – для проживания людей.

Впрочем, в последнее время между государствами не было разногласий относительно прав собственности на новые вулканические острова. Но 18 июня 1831 года такой конфликт имел место, когда новый остров появился посередине пролива шириной 100 километров между Сицилией и небольшим островом Пантеллерия к югу от нее.

В середине августа того же года размер нового острова составлял около 1 километра в поперечнике при высоте 60 метров. Первым на его территорию ступил капитан Стенхаус из Королевского флота Великобритании, который, как полагалось в то время, провозгласил его собственностью Британской империи и в честь своего командующего, первого лорда Адмиралтейства, назвал островом Грэхема.

Естественно, о своих правах на остров заявил и его ближайший сосед – королевство Двух Сицилий (Италия объединилась лишь 30 лет спустя). В изданном по этому поводу указе остров был назван Фердинанди, в честь короля Фердинанда II.

Вскоре на остров прибыла французская геологическая экспедиция, назвавшая его Гуильей и провозгласившая его собственностью Франции. К счастью, скорость морской эрозии в то время значительно превосходила темпы дипломатических дебатов по вопросам государственной принадлежности. Три месяца спустя остров почти исчез из виду, а последние его следы были смыты волнами в начале 1832 года.

Инцидент с островом Грэхема является, пожалуй, единственным в своем роде, когда из-за вулкана чуть было не произошел военный конфликт».