Мировой океан – это настоящий космос, большая часть которого до сих пор так и не исследована. Мы так и не получили доступа к большинству его минеральных ресурсов. То, что глубже дна шельфов, практически недоступно и неизвестно.
Программа по изучению мировых глубин, разработанная Дальневосточным отделением РАН, так и называется «Гидрокосмос». Одним из направлений программы является использование в исследованиях и создании приборов для них лазера.
Казалось, как в воде можно использовать лазер? Самое большее – на несколько сотен метров в зелёно-голубой области лазерного излучения. И тем не менее ему нашли применение … в изучении планктона.
Лазер и планктон
А зачем он кому-то нужен, этот планктон? Но на самом деле фитопланктон является важнейшей частью пищевой цепочки в Мировом океане, а именно, с него она и начинается. Перерабатывая солнечную энергию в крахмал, глюкозу и проч. планктон даёт энергию тем живым организмам, которые им питаются, т.е. прежде всего, рыбе. Соответственно, на скопления планктона можно ловить и рыбу и посылать туда рыболовецкие корабли.
Кроме того, существуют разные виды фитопланктона, и время от времени излишнее размножение одних видов может привести к уничтожению других и, соответственно, нарушению экосистемы.
Вот здесь и пригодился разработанный прибор на основе лазера, чтобы изучать концентрацию планктона и его состояние. Вкратце если, то этот метод основан на принципе флюоресценции. Когда лазерный луч определённой длины волн попадает в планктон, содержащийся в нём хлорофилл начинает люминесцировать в определённой области спектра, давая учёным необходимые данные, например, здоров ли планктон, насколько активен.
Таки образом, новый прибор позволил не только мониторить состояние планктона, но и сделать неожиданные открытия: что, например, планктон неравномерно распределяется по толще воды, и зависит это от времени суток и даже времени года. Определение концентрации планктона позволяет регулировать направления лова сейнерами.
Лазер и Мировой океан
Или, например, химический состав воды и грунта на большой глубине – эта задача очень сложная, потому что с обычным геологическим молотком под воду не пойдёшь. Даже при погружении на дно Байкала (а это ведь не Марианская впадина!) экипажам спускаемых аппаратов «Мир» угрожало немало опасностей. Не зря им присвоили звание Героев России. Даже при возвращении обратно они чудом остались живы из-за сдвинувшегося льда и лунки, из которой уходили на погружение.
Поэтому в исследованиях океана будущее – за роботами. Такой робот с искусственным интеллектом и был создан в Институте проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН. Он не только повторил действия экипажа «Мира», поставив флажок на исследуемом участке подводного хребта Ломоносова, но и исследовал 100 кв.км. дна, вернувшись точно в ту точку, откуда его погружали.
И всё это тоже лазер, помогающий роботу, в соединении со спектрометром, самостоятельно опускаться на дно и измерять его химический состав. Такого робота можно послать даже на дно Марианской впадины глубиной в 11 километров, где всё испытывает чудовищное давление воды.
И тем не менее батискаф Огюста Пикара, с которым был тогда и молодой лейтенант Уолш, ставший адмиралом и начальником гидрографической службы ВМФ США, опустился туда. То, что они вернулись тогда живыми, можно считать настоящим чудом. Но, по сути, это была такая глубоководная прогулка, потому что проводить какие-либо полноценные исследования в таких условиях невозможно. Так что сейчас ведётся активная работа над роботами с соответствующими органами чувств и приборами, дающими возможность работать на океанских глубинах.
Будем надеяться, что благодаря нашим учёным, через какое-то время, мы сможем получить знание о тайнах океанских глубин и его обитателях. Ведь ежегодно становится известно о всё новых и новых видах живых организмов, живущих в Мировом океане. А что ещё он скрывает?
