Мировой океан покрывает около 70 процентов поверхности Земли, но изучен он людьми всего на 5%. Получается, что человечество даже не представляет, какие тайны скрывают глубокие синие воды. А этом обзоре собрана «десятка» невероятных океанских находок, которые открывают для людей новые грани прошлого. Настоящего, а порой даже позволяют заглянуть в будущее.
1. Движение тектонических плит
побережье Исландии
В последние годы североамериканская и евразийская тектонические плиты все дальше расходятся друг от друга, поскольку североамериканская плита движется на запад. Это впечатляющее явление можно увидеть как на суше, так и глубоко под водой, если погрузиться между этими двумя плитами около Исландии. Подобное уже было проделано рядом подводных фотографов и аквалангистов.
Дайвер и морской биолог Александр Горчак, который исследовал эту область, рассказал о своем опыте как о чем-то невероятном. Тем не менее он отмечает, что у неподготовленных посетителей этого места может легко возникнуть дезориентация и головокружение из-за колоссальных «стен» плит и кристально чистой воды. Сейчас плиты расходятся со скоростью около 2,5 см в год.
2. Город Павлопетри
южное побережье Греции
Обнаруженный в 1967 году доктором Ником Флеммингом, этот портовый город эпохи неолита можно найти под водой у южного побережья Греции. На этом месте была обнаружена древняя керамика, поэтому археологи предположили, что город Павлопетри вел торговлю как на суше, так и на море. По словам Флемминга, Павлопетри на тысячи лет старше большинства древних подводных руин, которые уже были обнаружены. Предполагаемая площадь города составляет около 100 000 квадратных метров.
Удаленное расположение сохранило руины от разграбления и окончательного разрушения. Неолитическая керамика - одна из самых заметных находок в данном подводном городе. Именно благодаря ей исследователи поняли, насколько древними являются эти руины. Первоначально считалось, что Павлопетри был построен во время бронзовой эпохи. Но после дальнейших исследований город оказался более чем на 1000 лет старше, чем считалось ранее.
3. Подводная река
Черное море
На дне Черного моря есть целая экосистема с текущей рекой, порогами и водопадами. Звучит бредово - река, текущая по дну моря... На самом деле это происходит потому, что вода в реке гораздо более соленая и, следовательно, плотная, чем окружающая вода в Черном море. Высокая соленость этой воды позволяет ей быстро течь по морю, тем самым и создавая реку. Как будто это уже недостаточно необычно, считается, что большой объем реки (глубина 35 метров и ширина 1 километр) делает ее шестой по полноводности рекой в мире.
Нахождение этой чудесной маленькой экосистемы в море может иметь решающее значение для понимания исследователями земных океанов в целом. Подобное открытие может потенциально помочь ученым лучше понять жизнь под водой и различные условия, которые позволяют таким явлениям происходить на нашей планете.
4. Каньон Жемчуг
Берингово море
Тем, кто считает, что подводная река впечатляет, наверняка понравится этот подводный каньон. Он настолько огромен, что его можно увидеть только из космоса. Расположенный в Беринговом море, Жемчуг также является самым глубоким подводным каньоном. Учитывая его объем в 5800 кубических километров и глубину в 2,6 километра, в Жемчуге мог бы поместиться весь Гранд-Каньон. По этому каньону могут спокойно путешествовать подводные лодки.
5. Бимини-роуд
побережье Багамских островов
Одним из самых популярных туристических достопримечательностей Багамских островов является «Бимини-роуд» - подводная дорога, открытая в 1930-х годах. Происхождение этого образования на дне неизвестно, хотя многие считают, что это путь, ведущий к затерянной Атлантиде. Находящийся на глубине всего 6 метров, Бимини-Роуд доступен любому желающему, кто захочет погрузиться и увидеть таинственное образование своими глазами.
6. Британская Атлантида
Северное море
Хотя настоящую Атлантиду еще только предстоит найти, аналогичное открытие было сделано глубоко в Северном море. «Доггерленд» - это название огромной суши, которая погрузилась в океан не менее 8 500 лет назад. Исследователи считают, что ранее данный участок суши простирался от Шотландии до Дании и когда-то он был населен мамонтами. После того, как эту землю заселили мезолитические люди, она в конце концов ушла на дно моря.
Те, кто открыл Доггерленд, назвали его «настоящим сердцем Европы» из-за его большого размера и гипотетического огромного сообщества охотников-собирателей (исчисляемых десятками тысяч), жившего здесь. Доггерленд особенно впечатляет тем, что благодаря ему ученые узнали следующее: острова, которые сейчас являются Великобританией, когда-то были связаны с остальной Европой. Хотя это не настоящая Атлантида, этот подводный мир так же интересен.
7. Руины Атлит Ям
Средиземное море
Древние города, найденные в глубине моря, всегда интригуют, независимо от того, сколько их было обнаружено. Руины Атлит-Ям находятся на глубине 8-12 метров в Средиземном море у побережья Израиля. Считается, что обнаруженный в 1984 году город относится к эпохе неолита и является одним из крупнейших подводных поселений, которые когда-либо были найдены. Во время разведки в Атлит-Яме нашли остатки домов, колодцев, людей и животных, а также предметов, артефактов и таинственных структур, датируемых тысячами лет.
Одна из его самых впечатляющих структур считается ритуальным местом, состоящим из огромных камней, расположенных по кругу вокруг того, что раньше было источником. Вокруг города и в нем нашли шестьдесят пять мест захоронения человеческих останков, некоторые из которых предоставили ученым свидетельства о самых ранних известных случаях туберкулеза. Также были обнаружены кости диких и одомашненных животных, предполагая, что те, кто населял Атлит-Ям, охотились и выращивали животных для еды.
8. Черные курильщики
побережье Норвегии/Гренландии
Под водой иногда происходят необычные дымоподобные образования, когда морская вода встречается с магмой. Эти гидротермальные вентиляционные отверстия являются одной из разновидностей горячих источников, выплескивающих струи воды и жидкостей, температура которых достигает 370 градусов по Цельсию и выше. Их часто называют «черными курильщиками» из-за цвета их «дыма», представляющего собой взвесь соединений серы с железом, медью и цинком.
Подобные отверстия находили в разных местах в мировых океанах, но самая северная группа «курильщиков» была обнаружена в Северном полярном круге между Норвегией и Гренландией в 2008 году. В этом месте есть пять черных курильщиков, выглядящих как подводные башни, из верхушек которых идет черный «дым». Один из них высотой почти в четыре этажа.
9. Призрачный флот
Чуйская лагуна
Кораблекрушения - одни из самых интересных вещей, которые можно найти в океане. Они рассказывают историю других времен, и зачастую благодаря им люди узнают, что произошло сотни лет назад. Лагуна Чуук находится на островах Кэролайн в Тихом океане, к северу от Новой Гвинеи и к востоку от Филиппин.
Здесь были обнаружены обломки бесчисленных японских кораблей и самолетов, которые были уничтожены во Второй мировой войне. О «Призрачном флоте» в 1969 году снял фильм Жак Кусто. Утверждается, что останки тел все еще остаются среди кораблей и самолетов, а само место частично видно над поверхностью воды.
10. Большая Голубая дыра
побережье Белиза
Большая Голубая дыра в Белизе каждый год привлекает любопытных дайверов и искателей острых ощущений. Находящийся у берегов Белиза, этот естественный провал является самой крупной подводной карстовой воронкой в мире. Впервые о «дыре» сделал фильм в 1971 году Жак Кусто, и с тех пор это место превратилось в туристическую достопримечательность.
Образовалась Большая Голубая дыра из известняковой пещеры во время последнего ледникового периода сотни тысяч лет назад. Ее размеры действительно впечатляют - эта «дыра» на дне моря имеет 300 метров в поперечнике, а глубина ее - 125 метров.
Огромный интерес сегодня вызывают и . Порой эти находки оцениваются в миллионы долларов.
В конце 60-х годов прошлого века русские моряки-гидрографы вели промеры глубин вдоль Кавказского берега Чёрного моря. Здесь требовалось провести телеграфный кабель на глубинах в несколько сот метров, так, чтобы его не могли повредить ни бури, ни течения. Тогда господствовало убеждение, что материковый склон является как бы ровной «осыпью», образованной отложениями. Однако промеры показали резкие скачки глубин. На дне оказались своеобразные долины и гребни, напоминающие рельеф Кавказских гор. Эти наблюдения были опубликованы в «Морском сборнике» (1869 г.), но в своё время не привлекли внимания, так как науки о рельефе морского дна тогда ещё не существовало.
В начале XX века подобная картина была обнаружена в Атлантическом океане, против устья р. Конго, а также на материковых склонах у Британских островов и Северной Америки. Эти открытия также были сделаны при прокладке телеграфных кабелей.
Начиная с 30-х годов нашего столетия, когда широкое применение получил эхолот, стали появляться всё новые и новые сведения об открытии в разных местах земного шара громадных «оврагов», идущих поперёк материкового склона на две и более тысячи метров глубины (рис. 23). Так как эти «овраги» похожи иногда на ущелья суши (рис. 24), которые в Америке называются каньонами, их стали называть «подводными каньонами».
Рис. 23. Пологий подводный каньон, идущий от устья р. Ингур в восточной части Чёрного моря.
Рис. 24. Сравнительные поперечные профили подводного каньона Монтерей у берегов Калифорнии (вверху) и большого каньона реки Колорадо (внизу) (вертикальный масштаб на этом рисунке в пять раз больше горизонтального).
Появились различные теории, пытающиеся объяснить это непонятное явление. По мнению одних, подводные каньоны возникают в результате действия так называемых артезианских вод, которые вырываются под напором из трещин морского дна. Эти воды якобы растворяют окружающие породы, образуя на дне «овраги». Другие считали, что каньоны промыты особыми «плотностными» течениями. Известно, что мутная вода немного тяжелее чистой. В устьях рек, впадающих в большие пресные озёра, можно наблюдать, как мутные паводковые воды быстро стекают по склону в глубину. При этом они иногда промывают в иле углубления в виде желобов. Может быть, именно так образуются и подводные каньоны. Третьи считали, что каньоны - это затопленные долины рек.
Какая же из этих теорий правильна? Это можно выяснить только путем детальных исследований. Ясно, однако, что вопрос о происхождении каньонов нельзя решать, основываясь на каком-либо одном факте, как поступали авторы перечисленных выше теорий.
Чтобы узнать, каково строение подводных каньонов, были применены самые различные методы. Во-первых, детальный промер. Эхолот не всегда даёт точную картину рельефа подводных каньонов, так как склоны их бывают очень крутыми, настолько, что отражение не только звуковых, но и ультразвуковых волн сильно искажается. Здесь пришлось вернуться к проволочному лоту.
Многие каньоны действительно напоминают долины горных рек. Крутизна склонов каньонов нередко достигает 20–30 градусов (рис. 25). Есть и ещё более крутые участки вплоть до отвесных. Никакие рыхлые отложения на этих склонах не держатся. Поэтому они сложены коренными породами.
Рис. 25. Крутосклонный подводный каньон Кап-Бретон в Бискайском заливе (Франция).
Чтобы получить образцы этих пород, были сконструированы особые приспособления, которые буквально отдирали от скал непрочно держащиеся куски. Выяснилось, что в некоторых каньонах стены сложены кристаллическими породами, такими, как базальты или граниты.
Но какая же река сможет за короткий период «пропилить» столь глубокую долину в таких прочных породах? Ясно, что каньоны - это вовсе не русла затопленных рек, как считали некоторые. Попытались изучить состав отложений дна каньонов, но в них под поверхностными илами залегает мощная толща отложений, которую пробить пока не удалось.
Наконец, был спущен в каньон и водолаз с фотоаппаратом. Он проник до глубины почти в 100 метров и заснял отвесные стены и россыпи камней.
Удалось установить, что в каньонах часто происходят оползни. Илы и пески довольно быстро скапливаются в верхней части каньона, а затем под влиянием сильного шторма или землетрясения вся эта масса оползает вниз по крутому дну. Поэтому глубина вершины каньона время от времени резко изменяется. Такие явления были известны ещё в конце прошлого века у нас на Чёрном море.
Каньоны существуют вдоль берегов самого различного строения; часто они являются продолжением речных устьев. Характерно также, что они встречаются обычно группами (рис. 26). Известны только отдельные случаи единичных подводных каньонов. В этом отношении они напоминают фиорды - глубокие ущелья в береговой зоне, которые образуют узкие и длинные бухты Норвегии, Чили, Новой Зеландии, Чукотки и многих других мест.
Рис. 26. Группа подводных каньонов у берегов Калифорнии. В центре - каньон Монтерей, профиль которого изображён на рис. 24.
Наиболее замечателен твёрдо установленный факт геологической молодости каньонов. Интересно сходство многих каньонов с горными долинами - и по очертаниям, и по профилю, и по продольным уклонам. Не все каньоны связаны с долинами суши. Есть каньоны, которые своими вершинами упираются в берег, имеющий характер высокого нерасчленённого плато, или в горные цепи, идущие параллельно берегу.
Надо внимательно разобраться во всех этих фактах.
Есть ещё одна теория происхождения каньонов. Сторонники её считают, что каньоны представляют собой глубокие разрывы земной коры на материковом склоне, образовавшиеся при неравномерных вертикальных движениях. Такие тектонические разрывы известны во многих местах на суше, но характер их несколько иной, чем у подводных каньонов.
Великий русский учёный М. В. Ломоносов ещё в середине XVIII века, не зная о существовании подводных каньонов, писал о возможном образовании тектонических разрывов на морском дне:
«Когда в твёрдую материю наподобие доски плоскую, каковы суть зеркальные и оконничные стёкла, лёд, каменные плиты и другие сим подобные, удар воспоследует, то но большей части бывает, что щели от места ударённого, как от центра лучи в стороны проскакивают, хотя не совсем равно и прямо, но разными фигурами и нагибами, что с механическими правилами согласно. Подобным образом, когда ровная поверхность дна морского подымалась, тогда от центра действующей силы и от подымавшейся выше всех земной части прошли великие щели… Не инако рассуждать должно и о впадинах, кои… во вкпючённые моря и озёра превратились…».
На суше большинство углублений, образовавшихся в местах тектонических разрывов, заполняется продуктами сноса с окрестных возвышенных мест. Часто эти разрывы становятся долинами рек, иногда в них образуются озёрные впадины. Подобное происхождение имеют такие озёра, как Байкал и целый ряд глубоких озёр вытянутой формы в Африке.
Выветривание склонов всегда уменьшает их крутизну и сглаживает острые, выступающие части. Совсем иные условия господствуют на дне моря. Там нет ни рек, ни ледников, а разрушение коренных пород протекает крайне медленно. Впадины заполняются илом, частицы которого равномерным «дождём» падают на всю поверхность морского дна, но при этом отложение их происходит совершенно различно в зависимости от того, как расположены трещины. Если трещины идут вдоль склона или лежат на ровной поверхности материковой платформы, то ил и песок заполняют их доверху и совершенно сглаживают. Если же зияющая трещина разрыва идёт поперёк склона (то есть вниз по склону) и, следовательно, дно её имеет значительный уклон, то ил не может в ней задерживаться. Мы уже говорили о том, что уклон в два градуса достаточен для оползания «жирных» илов Чёрного моря. А в большинстве каньонов продольные уклоны ложа составляют четыре - восемь градусов. Значит, сколько ни попадает туда ила, он будет постепенно сползать вниз, а каньон так и останется зияющей трещиной. На суше этого не происходит, потому что продукты выветривания пород накапливаются здесь на уклонах в десять и даже больше градусов.
Из геологической практики известно, что трещины разрыва никогда не идут в одном направлении. Они располагаются веерами или перекрещиваются в самых различных направлениях. Если такая решётка образуется на морском дне, то все трещины, кроме тех, которые идут вниз по склону, будут быстро заровнены, а трещины, идущие вниз, сохранятся. Не таково ли и происхождение подводных каньонов? Пока мы ещё не можем ответить на такой вопрос. Но недалёк день, когда наука даст исчерпывающее объяснение тому, как образуются подводные каньоны.
Солнечным июньским утром, напутствуемые добрыми пожеланиями товарищей, отошли мы на маленьком катере от причала Сухумской спасательной станции. Один из нас — морской геолог, другой - гидролог. Наш катер пересек Сухумскую бухту и, наконец, остановился в море против местечка Келасури. Там, как показал эхолотный промер, дно прорезано узкой и глубокой ложбиной - каньоном.
Каньоны - грандиозные подводные ущелья - тянутся по дну там, где подводные продолжения континентов круто спускаются к ложу морей и океанов. Нередко начинаются они вблизи самой суши и уходят перпендикулярно к линии берега на глубины более двух километров. Крутые стены подводных ущелий бывают врезаны в дно моря на 200 и более метров.
Каньоны океанского дна грандиозны и могут конкурировать с крупнейшими долинами и каньонами суши, такими, например, как Большой каньон Колорадо в Северной Америке. В Черном море каньоны поменьше. Они пересекают материковый склон кавказского побережья. Многие из них начинаются у самого берега на глубине 20-25 метров и заканчиваются на глубине 500- 700 метров.
В науке о строении морского дна тот раздел, что посвящен подводным каньонам, неизменно вызывает горячие споры. До сих пор для ученых остается загадочным их происхождение.
Какая сила могла создать эти глубокие и длинные ложбины на дне? Судя по тем отложениям, в которые врезаны каньоны, образовались они, видимо, в четвертичное время, то есть немногим более миллиона лет назад. На суше подобные ложбины создаются реками. Но на дне океанов рек не существует. Океанические течения обычно не проникают на большую глубину, захватывают только поверхностные воды. Да большинство течений и не обладает скоростью, достаточной для того, чтобы размывать дно так сильно.
Некоторые ученые выдвинули такую гипотезу: подводные каньоны образовались на суше и лишь затем были затоплены морем. Но против этих утверждений восстали геологи: такого грандиозного, не менее чем на 100 метров, сравнительно недавнего и повсеместного повышения уровня океана произойти не могло; оно не осталось бы незамеченным, а следов таких изменений геологи не встречают.
Тогда стали выдвигать иные, иногда курьезные и фантастические, предположения. Их изложение, наверное, заняло бы несколько толстых томов. Была предложена, например, такая гипотеза: подводные каньоны образуются волнами, которые возникают при подводных землетрясениях. Эти гигантские волны, цунами, действительно производят огромные разрушения на берегах. Всему миру известно, какой ущерб причинили недавно цунами побережью Чили. Однако эти волны довольно редко возникают на одних и тех же участках побережий и воздействуют в основном на берег и на мелководье дна. На глубине более 100 метров цунами практически не ощущаются. Эта гипотеза опровергается и таким простым фактом, что много больших каньонов расположено в районах, где цунами не наблюдается, и, напротив, там, где часты цунами, нередко отсутствуют каньоны.
Американским ученым Джонсоном была высказана мысль, что каньоны образуются в тех местах, где на дне выходят артезианские источники. Грунтовые воды, по мнению Джонсона, выходя под давлением на материковом склоне, размывают или растворяют породы, слагающие дно. Но и эта теория не выдерживает серьезной критики, так как каньоны располагаются подчас в таких геологических условиях, где нельзя предположить растворение пород материкового склона.
Наибольшей популярностью сейчас пользуются две гипотезы: первая - о тектоническом происхождении каньонов, вторая - об образовании их под действием так называемых мутьевых, или суспензионных, течений. Сторонники первой заявляют, что в результате оседания ложа океана материковый склон растрескался и каньоны представляют собой грандиозные тектонические трещины. Известно, что подобные трещины возникают и на суше при опусканиях или поднятиях земной коры. Поэтому утверждения сторонников тектонического происхождения подводных ущелий звучат весьма правдоподобно.
Однако некоторые ученые, и среди них такие крупные геологи, как американец Ф. Шипард и француз Ж. Буркар, все-таки не признают тектонической теории. По их мнению, против нее свидетельствуют многие геологические факты. Например, между каньонами и геологическими структурами морского дна не наблюдается подчас соответствия. Многие каньоны извилисты и по своим очертаниям напоминают скорее выработанные потоками долины, чем тектонические трещины.
А что говорят сторонники теории образования каньонов под действием мутьевых течений? Морская вода, обогащенная частицами ила, опускается на дно и потоками стекает по материковому склону, прорезая глубокие ущелья.
Однако и эта теория, так же как и тектоническая, имеет много противников, которые с фактами в руках, и, надо сказать, довольно вескими, опровергают ее. Словом, создалось положение, когда чуть ли не каждый ученый стал выдвигать свою собственную гипотезу происхождения загадочных каньонов и опровергать все остальное.
Когда представилась возможность посетить один из каньонов, увидеть его собственными глазами, мы, конечно, не могли отказать себе в таком удовольствии. Нас волновала и важная проблема, которая имела практическое значение. Известно, что кавказское побережье Черного моря сильно разрушается волнами. Спасти берега от разрушения могли бы широкие пляжи, которые образуются у подножья береговых уступов из песка и гальки, выносимых реками. Но пляжи на Кавказе не увеличиваются, а, напротив, уменьшаются; размыв берега становится все более грозным явлением. Перед учеными возник вопрос: куда исчезает весь тот обломочный материал, который выносят реки? Было высказано предположение, что виновника следует искать в глубине, на дне моря: видимо, галька и песок, двигаясь под действием волн вдоль берега, попадают к вершинам каньонов и по их руслам скатываются на большую глубину. Так ли это?
Первая попытка спуститься в каньон была неудачной. На глубине 25 метров сплошной черный мрак обступил нас со всех сторон. Не видно было ни пузырьков воздуха, вырывавшихся из акваланга, ни фигуры товарища, плывшего рядом. Держась за веревку, спустились мы до дна и буквально провалились в жидкий липучий ил. Оставаться на глубине было бесполезно: ничего не видно. Неужели все черноморские каньоны окутаны мраком? Или неудача постигла нас оттого, что мы погружались в потийский каньон, куда стекают мутные воды Риони? И вот мы решили спуститься в другой каньон - Келасури.
Надеваем толстые водолазные свитеры и акваланги. Взят глубомер и подводный компас. Рулевой Дима последний раз сверяется с ориентирами на берегу и кричит: «Ребята, готово! Ни пуха ни пера!»
Взявшись за руки, мы начали быстро погружаться. Сквозь мутно-молочную воду с трудом различаем друг друга.
Чем ниже - тем вода холоднее и прозрачнее. Неожиданно уткнулись в илистое дно, подняв облако мути. Однообразная светло-коричневая равнина. Поверхность дна испещрена множеством круглых отверстий, прорытых в иле червями-полихетами. Определив направление по компасу, плывем на север в полуметре от дна.
Наконец на глубине 25 метров - резкий перегиб донной поверхности. Мы устремляемся вниз, и внезапно перед нами открывается крутой склон подводного каньона.
От холода захватывает дух. Но вместе с понижением температуры воды резко улучшается видимость.
Так бывает, когда из полутемной комнаты выйдешь наружу в светлый весенний вечер.
На глубине сорока пяти метров видимость стала совсем хорошей. Фиолетово-синий цвет воды остро воспринимался, казалось, не только глазами, но и всем существом, давая реальное ощущение большой глубины. В прозрачной толще словно парят небольшие медузы. Их ажурные купола движутся медленными толчками.
В 10 метрах от нас - склон каньона. Он расчленен небольшими, но глубокими рытвинами. Склон очень крутой, местами отвесный, и в отвесных уступах из-под мягкого ила обнажаются тонкие слои уплотненного ила. Видны полукругом врезанные в склон небольшие цирки. Видимо, они возникли на местах обвалов. Отдельные глыбы плотного ила выступают причудливыми острогранными ребрами.
Мы медленно скользим вниз к дну каньона. Он круто уходит в чернильную бездну. Чертовски холодно. Температура воды здесь около семи градусов по Цельсию. Внимание все больше сосредоточивается на собственных ощущениях. Резко обостряется слух. Каждый незначительный звук приобретает резкий металлический оттенок. Отчетливо слышно, как звонко срабатывают части легочных автоматов и как воздух со свистящим шумом проходит воздушные магистрали и заполняет легкие.
Склон каньона становится менее крутым, и вот мы на дне ущелья. Тусклая стрелка на темном циферблате глубомера пересекла отметку 70 метров (На такие глубины опускаются только подводники, прошедшие специальную подготовку.).
Почти плоское дно каньона, шириной метров 15, зажато между крутыми склонами. Оно выстлано слоем полужидкого ила. Вот среди ила лежит небольшая раковина мертвой рапаны, далее - валун диаметром около 20 сантиметров и несколько отдельно лежащих галек.
Вдруг наше внимание привлекает ярко-желтый предмет, лежащий на дне. Уж не стали ли мы жертвой глубинного опьянения? Полуметровый желтый крокодил на 4 дне каньона. Что за наваждение! Мираж не исчезает. Мы подплываем к крокодилу с чувством глубочайшего изумления, хватаем его за туловище. В руках - самый обыкновенный детский Крокодил Крокодилович, сделанный из целлулоида. Вот это неожиданный трофей!
Пока один прячет этот забавный подарок моря, другой пытается определить плотность донного ила: рука с небольшим усилием входит в него по локоть...
Когда мы поднялись наверх, рулевой Дима взглянул на часы: погружение продолжалось 17 минут.
Что же нам удалось выяснить в каньоне? Нет, галька с черноморских пляжей не уходит в каньоны в массовом количестве. Правы оказались те, кто размыв берега объяснял не подводными, а сугубо наземными причинами. Зарегулирование речных систем Кавказа привело к тому, что реки стали маловоднее. Они слабее размывают берега в верховьях и меньше приносят гальки к морским берегам. В то же время на самих пляжах галька интенсивно истирается. Очень много ее вывозится с пляжей хозяйственными организациями для нужд строительства. О том, какой огромный вред приносит неразумный вывоз гальки с пляжей, уже неоднократно говорилось в нашей печати. Значит, основным методом борьбы с размывом берегов должно явиться не ограждение вершин каньонов, а искусственное закрепление пляжей и охрана их от расхищения.
Нам осталось еще сказать о том, что дали наши наблюдения для теории. Гипотеза о тектоническом происхождении каньона в данном случае неприемлема, так как она предполагает, что каньоны - это древние формы рельефа, сохранившиеся на дне моря. Но мы своими глазами видели, что склоны каньона имеют свежие уступы и рытвины и сохраняют большую крутизну, несмотря на то, что на них постоянно происходят обвалы. Если бы при современных условиях русло каньона постоянно не промывалось, то в течение десятилетий эта ложбина сплошь бы затянулась илом.
Нельзя объяснять образование каньонов в Черном море действием артезианских источников и волн цунами. Ни тех, ни других явлений в этом районе нет.
По нашему предположению, промывать каньоны могут особые природные течения, возникающие в прибрежной части моря. Эти течения действуют во время штормов, когда к берегу нагоняются массы морской воды, которые возвращаются в море по дну, причем в виде отдельных мощных струй.
С подобными течениями знакомь» некоторые пловцы. Если купальщик попадает в мощную струю течения, его непременно выносит далеко в море. В таких случаях бесполезно плыть к берегу, единственное спасение в том, чтобы пересечь поток и выплыть на берег в другом месте.
Изучение такого рода течений началось сравнительно недавно, и их роль в размыве дна не выяснена. Может быть, их мощность такова, что они, по крайней мере в условиях Черного моря, могут промывать каньоны? Однако подобное предположение сейчас можно высказать только как гипотезу. Нужно проводить дальнейшие исследования.
В. Богданов, П. Каплин
На океаническом дне исследователями выявлено немало необычных структурных форм. Из них наиболее изучены подводные долины и каньоны, обычно начинающиеся на шельфе и часто прослеживающиеся не только на склоне, но и в пределах океанического ложа.
Каньоны - чрезвычайно распространенная форма рельефа океанического дна. Если совершить подводное путешествие вдоль бровки континентального шельфа любого континента, то нетрудно убедиться в том, что она буквально изрыта поперечными подводными оврагами, пересекающими бровку и глубоко врезающимися в континентальный склон.
Размеры многих долин и каньонов внушительны. Ширина крупных каньонов измеряется десятками, а длина - многими сотнями километров.
Характерный пример такой структуры - каньон Конго, являющийся подводным продолжением затопленного устья - эстуария великой африканской реки. Уже в устье эстуария глубина достигает 450 м; глубоко врезанный каньон пересекает полосу шельфа шириной около 90 км и весь склон длиной около 120 км (рис. 14). Как видно на профиле, врез каньона достигает максимальной глубины в районе бровки континентального шельфа, где высота стенок каньона достигает 1 км!
О происхождении каньонов существует несколько гипотез.
Прежде всего естественно предположить, что в пределах шельфа каньон является подводным продолжением русла, затопленного в результате векового - эвстатического поднятия уровня Мирового океана. Гораздо труднее объяснить продолжение каньона на континентальном склоне, так как вряд ли колебания уровня измерялись километрами.
Также маловероятно предположение о позднейшем опускании континентального склона, после образования каньона на его поверхности. И наконец, еще одно обстоятельство. Если все же допустить, что подводные каньоны являются затопленными речными долинами, то естественным будет их последующее сглаживание в подводном состоянии в результате накопления осадков, приносимых реками с разрушающихся берегов. Подсчитано, например, что общая масса обломков пород, сносимых р. Конго в океан, достигает 86 млн. т в год. По сравнению с объемом подводного каньона это скромная величина, но и она достаточна, чтобы полностью заполнить каньон в течение всего нескольких тысяч лет. Вместе с тем результаты обследования стенок каньона свидетельствуют об отсутствии на них современных осадков и даже о продолжающейся эрозии.
Таким образом, вероятнее предположить, что подводные каньоны образуются не на суше, а уже на океаническом дне, по крайней мере, в пределах континентального склона и глубже.
Современные исследователи связывают образование подводных каньонов с мутьевыми потоками, периодически скатывающимися с шельфа по склону. Эти потоки переносят огромные массы рыхлых осадков, как речных, так и иной природы, накапливающихся на шельфе. Такие мутьевые суспензионные потоки обладают значительной разрушительной силой, приводящей к углублению каньона и эрозии его стенок. С деятельностью мутьевых потоков связывают даже разрывы прочных трансокеанических кабелей связи, иногда пересекающих подводные каньоны.
Результатом деятельности мутьевых потоков являются обширные скопления сравнительно мелководных осадков, отлагавшихся на шельфе, а затем скатившихся по склону, подобно снежной лавине. Такие скопления слабоотсортированных осадков, перенесенных к подножию континентального склона, называются турбидитами . У открывающихся устьев каньонов турбидиты часто образуют конусы выноса. Так, вершина конуса выноса каньона Конго находится на глубине около 3,0-3,1 км. Здесь уже в пределах конуса выноса каньон резко "мелеет", разделяется на несколько рукавов; при этом некоторые из рукавов продолжаются на удалении до 500 км от берега.
Еще внушительнее каньоны Берингова моря. Начинаясь на бровке шельфа, на значительном удалении от берегов, многочисленные каньоны перерезают здесь континентальный склон и продолжаются на многие сотни километров. Своеобразным "чемпионом" является каньон Беринга, длина которого от вершины до устья достигает 1100 км; другим "рекордсменом" является каньон Жемчуг, объем которого достигает 8500 км 3 .
Положение крупных каньонов на континентальном склоне часто связывают с разломами поперечного простирания. Это и определяет высоту и крутизну стенок подводного каньона. Так, высота склонов каньона Жемчуг, связанного с грабеном (протяженным провалом), превышает 1,5 км. Естественно, что здесь часто происходят обвалы и оползни, постепенно размываемые периодическими мутьевыми потоками.
В отличие от каньона Конго каньоны Берингова моря не обнаруживают прямой связи с впадающими в него реками и в рельефе шельфа практически не прослеживаются. Однако американские геологи считают, что зарождение этих каньонов произошло в ледниковый период, когда шельф здесь был сушей и по нему протекали реки Юкон и Кускоквим. Теперь подводные продолжения русел на очень широком и практически горизонтальном шельфе почти полностью занесены осадками, однако на склоне развитие каньонов под действием мутьевых потоков продолжается.
Самым крупным на планете считается Срединно-Океанический каньон в северо-западной Атлантике. Начинаясь в проливе Дэвиса между Канадой и Гренландией, этот каньон продолжается на юг и юго-запад в море Баффина, пересекая континентальный склон и океаническое ложе до глубин почти 6 км в глубоководной котловине Нарес. В отличие от обычных каньонов, ориентированных преимущественно перпендикулярно к береговой линии, Срединно-Океанический каньон располагается почти параллельно берегам. При этом в него "впадает" множество более мелких каньонов с континентального склона п-ова Лабрадор, Гренландии, Ньюфаундленда и даже Исландии (рис. 15). По существу, это целая система каньонов, напоминающая развитую речную сеть с многочисленными притоками. Протяженность только главного "русла" каньона превышает 3000 км!
Характерны подводные каньоны и для внутренних морей. В Черном море подводные каньоны наиболее изучены на его восточном побережье, в районе мыса Пицунда, где обнаружено 11 сравнительно небольших подводных каньонов. Как показали исследования советских ученых, практически всем рекам Закавказья соответствуют подводные каньоны, продолжающиеся до глубин 1-1,5 км и завершающиеся конусами выноса.
В конце 60-х годов прошлого века русские моряки-гидрографы вели промеры глубин вдоль Кавказского берега Чёрного моря. Здесь требовалось провести телеграфный кабель на глубинах в несколько сот метров, так, чтобы его не могли повредить ни бури, ни течения. Тогда господствовало убеждение, что материковый склон является как бы ровной «осыпью», образованной отложениями. Однако промеры показали резкие скачки глубин. На дне оказались своеобразные долины и гребни, напоминающие рельеф Кавказских гор. Эти наблюдения были опубликованы в «Морском сборнике» (1869 г.), но в своё время не привлекли внимания, так как науки о рельефе морского дна тогда ещё не существовало.
В начале XX века подобная картина была обнаружена в Атлантическом океане, против устья р. Конго, а также на материковых склонах у Британских островов и Северной Америки. Эти открытия также были сделаны при прокладке телеграфных кабелей.
Начиная с 30-х годов нашего столетия, когда широкое применение получил эхолот, стали появляться всё новые и новые сведения об открытии в разных местах земного шара громадных «оврагов», идущих поперёк материкового склона на две и более тысячи метров глубины (рис. 23). Так как эти «овраги» похожи иногда на ущелья суши (рис. 24), которые в Америке называются каньонами, их стали называть «подводными каньонами».
Появились различные теории, пытающиеся объяснить это непонятное явление. По мнению одних, подводные каньоны возникают в результате действия так называемых артезианских вод, которые вырываются под напором из трещин морского дна. Эти воды якобы растворяют окружающие породы, образуя на дне «овраги». Другие считали, что каньоны промыты особыми «плотностными» течениями. Известно, что мутная вода немного тяжелее чистой. В устьях рек, впадающих в большие пресные озёра, можно наблюдать, как мутные паводковые воды быстро стекают по склону в глубину. При этом они иногда промывают в иле углубления в виде желобов. Может быть, именно так образуются и подводные каньоны. Третьи считали, что каньоны - это затопленные долины рек.
Какая же из этих теорий правильна? Это можно выяснить только путем детальных исследований. Ясно, однако, что вопрос о происхождении каньонов нельзя решать, основываясь на каком-либо одном факте, как поступали авторы перечисленных выше теорий.
Чтобы узнать, каково строение подводных каньонов, были применены самые различные методы. Во-первых, детальный промер. Эхолот не всегда даёт точную картину рельефа подводных каньонов, так как склоны их бывают очень крутыми, настолько, что отражение не только звуковых, но и ультразвуковых волн сильно искажается. Здесь пришлось вернуться к проволочному лоту.
Многие каньоны действительно напоминают долины горных рек. Крутизна склонов каньонов нередко достигает 20–30 градусов (рис. 25). Есть и ещё более крутые участки вплоть до отвесных. Никакие рыхлые отложения на этих склонах не держатся. Поэтому они сложены коренными породами.
Чтобы получить образцы этих пород, были сконструированы особые приспособления, которые буквально отдирали от скал непрочно держащиеся куски. Выяснилось, что в некоторых каньонах стены сложены кристаллическими породами, такими, как базальты или граниты.
Но какая же река сможет за короткий период «пропилить» столь глубокую долину в таких прочных породах? Ясно, что каньоны - это вовсе не русла затопленных рек, как считали некоторые. Попытались изучить состав отложений дна каньонов, но в них под поверхностными илами залегает мощная толща отложений, которую пробить пока не удалось.
Наконец, был спущен в каньон и водолаз с фотоаппаратом. Он проник до глубины почти в 100 метров и заснял отвесные стены и россыпи камней.
Удалось установить, что в каньонах часто происходят оползни. Илы и пески довольно быстро скапливаются в верхней части каньона, а затем под влиянием сильного шторма или землетрясения вся эта масса оползает вниз по крутому дну. Поэтому глубина вершины каньона время от времени резко изменяется. Такие явления были известны ещё в конце прошлого века у нас на Чёрном море.
Каньоны существуют вдоль берегов самого различного строения; часто они являются продолжением речных устьев. Характерно также, что они встречаются обычно группами (рис. 26). Известны только отдельные случаи единичных подводных каньонов. В этом отношении они напоминают фиорды - глубокие ущелья в береговой зоне, которые образуют узкие и длинные бухты Норвегии, Чили, Новой Зеландии, Чукотки и многих других мест.
Наиболее замечателен твёрдо установленный факт геологической молодости каньонов. Интересно сходство многих каньонов с горными долинами - и по очертаниям, и по профилю, и по продольным уклонам. Не все каньоны связаны с долинами суши. Есть каньоны, которые своими вершинами упираются в берег, имеющий характер высокого нерасчленённого плато, или в горные цепи, идущие параллельно берегу.
Надо внимательно разобраться во всех этих фактах.
Есть ещё одна теория происхождения каньонов. Сторонники её считают, что каньоны представляют собой глубокие разрывы земной коры на материковом склоне, образовавшиеся при неравномерных вертикальных движениях. Такие тектонические разрывы известны во многих местах на суше, но характер их несколько иной, чем у подводных каньонов.
Великий русский учёный М. В. Ломоносов ещё в середине XVIII века, не зная о существовании подводных каньонов, писал о возможном образовании тектонических разрывов на морском дне:
«Когда в твёрдую материю наподобие доски плоскую, каковы суть зеркальные и оконничные стёкла, лёд, каменные плиты и другие сим подобные, удар воспоследует, то но большей части бывает, что щели от места ударённого, как от центра лучи в стороны проскакивают, хотя не совсем равно и прямо, но разными фигурами и нагибами, что с механическими правилами согласно. Подобным образом, когда ровная поверхность дна морского подымалась, тогда от центра действующей силы и от подымавшейся выше всех земной части прошли великие щели… Не инако рассуждать должно и о впадинах, кои… во вкпючённые моря и озёра превратились…».
На суше большинство углублений, образовавшихся в местах тектонических разрывов, заполняется продуктами сноса с окрестных возвышенных мест. Часто эти разрывы становятся долинами рек, иногда в них образуются озёрные впадины. Подобное происхождение имеют такие озёра, как Байкал и целый ряд глубоких озёр вытянутой формы в Африке.
Выветривание склонов всегда уменьшает их крутизну и сглаживает острые, выступающие части. Совсем иные условия господствуют на дне моря. Там нет ни рек, ни ледников, а разрушение коренных пород протекает крайне медленно. Впадины заполняются илом, частицы которого равномерным «дождём» падают на всю поверхность морского дна, но при этом отложение их происходит совершенно различно в зависимости от того, как расположены трещины. Если трещины идут вдоль склона или лежат на ровной поверхности материковой платформы, то ил и песок заполняют их доверху и совершенно сглаживают. Если же зияющая трещина разрыва идёт поперёк склона (то есть вниз по склону) и, следовательно, дно её имеет значительный уклон, то ил не может в ней задерживаться. Мы уже говорили о том, что уклон в два градуса достаточен для оползания «жирных» илов Чёрного моря. А в большинстве каньонов продольные уклоны ложа составляют четыре - восемь градусов. Значит, сколько ни попадает туда ила, он будет постепенно сползать вниз, а каньон так и останется зияющей трещиной. На суше этого не происходит, потому что продукты выветривания пород накапливаются здесь на уклонах в десять и даже больше градусов.
Из геологической практики известно, что трещины разрыва никогда не идут в одном направлении. Они располагаются веерами или перекрещиваются в самых различных направлениях. Если такая решётка образуется на морском дне, то все трещины, кроме тех, которые идут вниз по склону, будут быстро заровнены, а трещины, идущие вниз, сохранятся. Не таково ли и происхождение подводных каньонов? Пока мы ещё не можем ответить на такой вопрос. Но недалёк день, когда наука даст исчерпывающее объяснение тому, как образуются подводные каньоны.