История океанографических исследований не насчитывает и 2 веков. Всё началось в Англии в 1872 году. Экспедиция «Челленджера» под командованием Джорджа Стронга Нэрса и Вивилла Томсона продлилась 4 года и собрала данные с 362 точек или станций, расположенных в 3 океанах и даже коснулась краешка Антарктиды. Жизнь на корабле для команды из 6 ученых, 20 офицеров и 200 моряков была отнюдь не легкой. «Я никогда не был так голоден», — написал Маткин через несколько недель после отъезда из Ширнесса. «Я расскажу вам как мы питаемся: в 6 утра завтрак из какао и твердого печенья… в 11:30 ужин; сегодня — это суп из соленой свинины и гороха, а завтра соленая говядина со сливами, на следующий день — снова соленая свинина и после — консервированный картофель и австралийская консерва из говядины. Так за 4 года жирка не нагуляешь». Несмотря на сложные условия и долгое изматывающее плавание, научные результаты, собранные в 50 томов, используются и по сей день.
Пожалуй, самым впечатляющим открытием стало измерение глубины Марианской впадины — тихоокеанской пропасти, которая простирается намного глубже, чем высота Эвереста. Ее самая глубокая точка — 10 929 м Challenger Deep — это темная бездна, наполненная водорослями, илом и медленно проплывающей камбалой, которая до сих пор носит название корабля.
Сейчас на глобусах мы можем увидеть всю поверхность планеты. Но точность данных для большей части океана намного ниже, чем для суши. На топографические карты было нанесено около 5% морского дна, 65% океанского пространства остается неизвестным. Для сравнения: с самого начала исследований человечеству удалось тщательно нанести на карту Меркурий, карликовую планету Цереру, почти всю Венеру и даже Марс, находящийся на расстоянии около 225 миллионов километров. И не забывайте потрясающе подробные спутниковые снимки всех уголков Луны.
Технически большая часть дна океана уже нанесена на карту, но с разрешением всего 5 километров, что в лучшем случае показывает схематическое изображение подводного ландшафта. По сравнению с марсианскими картами НАСА с ультравысоким разрешением 20 метров, почти все, что получено с помощью батиметрии, кажется, отстает на световые годы. Используя современные спутниковые технологии, ученые могут отображать температуру, цвет и уровень моря, однако только на поверхности. Это серьезно ограничивает нашу способность в полной мере наблюдать и исследовать дно океана и виды жизни, которые там обитают.
Морское дно нельзя нанести на карту с помощью радара, поскольку вода имеет тенденцию препятствовать радиоволнам спутника. Чтобы получить изображения дна океана с высоким разрешением, экспертам потребуется применить ряд сложных методов гидролокации, которые могут нанести на карту небольшой участок морского дна с разрешением около 100 метров.
Технологии исследования океана уже прошли долгий путь. Буи и дрифтеры — это устройства, которые двигаются по океаническим течениям и собирают необходимые данные. В последние годы они были дополнены усовершенствованным флотом подводных аппаратов. Сюда могут входить пилотируемые устройства (HOV), дистанционно управляемые роботы (ROV), а также автономные и гибридные аппараты.
Alvin — самый известный на сегодня подводный аппарат, способный погружаться на глубину 4500 метров (или ⅔ океанического дна) с двумя пилотами на борту в течение 10 часов. Это устройство прошло 5 065 успешных погружений — больше, чем все другие подводные программы в мире вместе взятые.
Элвин был введен в эксплуатацию в 1964 году и назван в честь физика и океанографа WHOI Аллина Вайна, одного из первых инвесторов в аппараты для глубоководных исследований. Первая версия была рассчитана на глубину до 1829 метров, но дальнейшие разработки специальных материалов, обеспечивающих плавучесть на большой глубине, открыли доступ к большим глубинам. По мере совершенствования этой и других технологий возможности Элвина также расширились. На сегодня ведутся научные исследования, которые позволят Элвину погрузиться в ультраабиссаль — часть океана ниже 5 000 метров, одну из наименее изученных областей глубокого моря, где находятся высокотемпературные гидротермальные источники, подводные вулканы, траншеи субдукции, минеральные ресурсы и многое другое. Это также даст научному сообществу уникальную возможность посетить малоизученную часть планеты, которая играет важную роль в круговороте углерода и питательных веществ, а также позволит представить, как жизнь может эволюционировать в условиях океанов.
Сейчас именно глубина и недостаточное количество света серьезно ограничивают нашу способность в полной мере наблюдать и исследовать дно океана и виды жизни, которые там обитают.
Нам предстоит узнать еще многое о нашем Мировом океане, особенно о том, что скрывается на его дне. Люди достигли значительных успехов в исследованиях поверхности суши и моря. Возможно, нам пора перейти на следующий уровень и нырнуть глубже.
Автор: Наталья Шепель
Исследуйте океаны не выходя из дома с помощью серии фильмов «На дне океана» на канале Discovery: