Представьте - гора Эверест целиком помещается в Марианскую впадину, и сверху еще остается два километра воды. Звучит дико, но это чистая правда. Самая глубокая точка нашей планеты находится в Тихом океане, в точке с романтичным названием "Бездна Челленджера", и там около 10 994 метра. Это глубже, чем высота любой горы на суше.
А теперь самое странное - человечество отправило двенадцать человек на Луну, запустило зонды к Плутону, но на дно Марианской впадины люди спускались всего несколько раз, и общее число побывавших там не превышает двух десятков человек. Первыми это сделали Жак Пикар и Дон Уолш в 1960 году на батискафе Триест, потом больше 50 лет никто не решался повторить. Джеймс Кэмерон в 2012-м стал третьим человеком на дне впадины. Потом с 2019 года Виктор Весково организовал серию погружений, в которых участвовали больше десяти человек. В 2020-м китайские исследователи на аппарате Фэндоучжэ провели первую трансляцию со дна. Почему так мало? Давление там такое, что раздавит любую технику как консервную банку - больше тысячи атмосфер. Это как если бы на каждый квадратный сантиметр давили больше тонны.
Что там вообще происходит на такой глубине
Казалось бы, на глубине почти одиннадцати километров, где нет света, температура около нуля градусов, а давление способно сплющить танк - там должна быть мертвая зона. Ну не может же там что-то жить, логично? А вот фиг. Жизнь там есть, и она процветает.
Когда Кэмерон поднял со дна образцы грунта, там обнаружили бактерии, одноклеточных организмов и даже амфипод - таких мелких рачков размером с ладонь. Они спокойно шныряют по дну на глубине, где человека расплющило бы мгновенно. Их клетки устроены так, что давление им вообще по барабану - у них особые мембраны и белки, которые работают именно в таких условиях. По данным исследования, опубликованного в журнале Nature Ecology & Evolution в 2019 году, эти существа имеют уникальные генетические адаптации, позволяющие им существовать при экстремальном давлении.
Еще интереснее - там нашли пластиковые пакеты. Да-да, человеческий мусор добрался даже туда. Весково во время своего погружения в 2019 году снял на камеру пластиковый пакет и обертки от конфет на дне Бездны Челленджера. Вот вам и нетронутая природа.
Не только Марианская - есть и другие монстры
Марианская впадина самая знаменитая, но не единственная. Желоб Тонга в Тихом океане достигает 10 882 метров - ненамного мельче. Филиппинский желоб - 10 540 метров, там тоже никто толком не был. Курило-Камчатский желоб у наших берегов - около 9 717 метров, и про него вообще мало что известно, хотя он практически у нас под боком.
Все эти впадины образовались в местах, где одна тектоническая плита подныривает под другую - такие зоны субдукции называются. Океаническая кора тяжелее континентальной, поэтому она уходит вниз, создавая эти гигантские траншеи. Процесс идет миллионы лет, плиты двигаются со скоростью пару сантиметров в год - примерно как растут ногти.
Что там творится на дне этих желобов - загадка. Исследований мало, данных еще меньше. Известно, что там своя экосистема, свои виды, которые больше нигде не встречаются. Ученые предполагают, что в каждой впадине могут быть уникальные формы жизни, приспособленные именно к местным условиям. Но проверить это сложно - туда не спустишься на обычной подводной лодке.
Почему так сложно туда попасть
Давление - это только полбеды. Там же еще кромешная тьма, температура почти нулевая, коррозия разъедает металл с бешеной скоростью из-за соленой воды и давления. Батискаф для таких глубин - это не просто прочная капсула. Это титановая сфера с толщиной стенок больше десяти сантиметров, весом под двадцать тонн, напичканная электроникой, которая должна выдержать условия похлеще, чем в открытом космосе.
Триест, на котором в 1960-м спускались Пикар и Уолш, был довольно компактным аппаратом - длина около 15 метров, но с балластом весил немало. Погружение заняло почти пять часов в одну сторону, на дне они пробыли двадцать минут и ничего толком не увидели, потому что подняли со дна облако ила. Современные батискафы легче и маневреннее, но все равно это штучный товар. Батискаф Deepsea Challenger Кэмерона обошелся в миллионы долларов - точную сумму не раскрывают, но эксперты называют цифры от 6 до 8 миллионов.
А еще там связь не работает. Радиоволны в воде не проходят, приходится использовать акустические модемы - передача данных идет со скоростью как в dial-up интернете девяностых. Управлять аппаратом с поверхности практически невозможно, все решения оператор принимает сам, а это огромная ответственность на глубине, откуда всплытие займет несколько часов.
Что нашли исследователи кроме пакетов
Помимо мусора и живности, на дне впадин обнаружили интересные геологические структуры. Грязевые вулканы, которые выбрасывают метан и сероводород - там своя химия, непохожая на остальной океан. Гидротермальные источники, где температура воды достигает нескольких сотен градусов, а вокруг них кипит жизнь - бактерии, трубчатые черви, моллюски. Эти экосистемы существуют без солнечного света, получая энергию из химических реакций - хемосинтез называется.
В 2020 году японские ученые из Агентства морских и наземных наук и технологий JAMSTEC подняли со дна Марианской впадины образцы пород возрастом больше 180 миллионов лет - это остатки древней океанической коры. Изучая их, можно понять, как менялась планета, какой была атмосфера, океаны в те времена.
А еще там нашли следы землетрясений - на дне желобов постоянно происходят подводные толчки, потому что плиты трутся друг о друга. Некоторые из этих землетрясений становятся причиной цунами. То самое цунами 2011 года в Японии произошло в зоне Японского желоба - разлом случился на глубине около 30 километров под дном океана, это вызвало чудовищную волну.
Технологии будущего и реальность сегодняшнего дня
В теории можно создать автономные роботы-дроны, которые будут месяцами бороздить океанские впадины, собирать данные, снимать видео. Китай в 2020 году запустил пилотируемый аппарат Фэндоучжэ, который достиг дна Марианской впадины на глубине 10 909 метров и провел там научные исследования с тремя людьми на борту. Это был пилотируемый аппарат с манипуляторами и камерами, который даже провел прямую трансляцию со дна.
Но пока таких аппаратов единицы, и каждая экспедиция стоит как несколько космических запусков. Денег на глубоководные исследования выделяют в разы меньше, чем на космос, хотя океан покрывает 70 процентов планеты. Парадокс - мы больше знаем о поверхности Марса, чем о дне земных океанов.
Российские ученые тоже занимаются глубоководными исследованиями - в нашем распоряжении есть глубоководные аппараты Мир-1 и Мир-2, которые могут погружаться до 6 километров. Это меньше, чем нужно для Марианской впадины, но достаточно для изучения большинства океанических глубин. В 2020 году российский автономный необитаемый подводный аппарат Витязь-Д успешно достиг дна Марианской впадины на глубине 10 028 метров, провел там больше трех часов, выполняя картографирование и съемку. Институт океанологии РАН им. П.П. Ширшова регулярно проводит экспедиции, изучая подводные горы, вулканы, разломы.
Зачем вообще туда лезть
Кто-то скажет - ну и ладно, пусть себе лежит это дно нетронутое, зачем туда соваться. А затем, что там могут быть ответы на кучу вопросов. Как зародилась жизнь на Земле? Возможно, именно в таких экстремальных условиях, у гидротермальных источников. Какие ресурсы скрыты на дне? Редкоземельные металлы, газовые гидраты - их там предостаточно. Как предсказывать землетрясения и цунами? Нужно понимать процессы на дне океана.
Плюс чисто научный интерес - каждое погружение приносит новые виды, новые данные, которые переворачивают представления о жизни. Те амфиподы с Марианской впадины вообще не должны были существовать по всем канонам биологии, но они есть. Значит, природа круче любых теорий.
И еще момент - если мы собираемся искать жизнь на спутниках Юпитера типа Европы, где под ледяной корой океан, надо понимать, как жизнь существует в экстремальных условиях. Океанские впадины Земли - это полигон для таких исследований.
Что дальше
Планов громадьё - создание сети автономных станций на дне впадин, регулярные экспедиции, картирование каждого метра. Но реальность такова, что финансирование хромает, технологии дорогие, рисков полно. Каждое погружение - это лотерея, вернется аппарат или нет.
При этом коммерческие компании начинают проявлять интерес - та же добыча полезных ископаемых со дна океана. Но тут возникают вопросы экологии - как не угробить уникальные экосистемы в погоне за прибылью? Международное морское дно регулируется Конвенцией ООН по морскому праву, но реально контролировать, кто и что там делает на глубине 10 километров - задача почти невыполнимая.
В России есть проекты по созданию новых глубоководных аппаратов, способных достигать предельных глубин - разработки ведутся, но сроки постоянно сдвигаются из-за сложности и стоимости. Хотелось бы, конечно, чтобы наши ученые первыми досконально изучили тот же Курило-Камчатский желоб - он же практически наш, но пока это остается мечтой.
Океанские впадины - это последний рубеж на Земле, куда человек почти не добрался. Там темнее, чем в космосе, давление чудовищное, условия убийственные, но жизнь есть. И пока мы спорим, куда лететь - на Марс или Луну - под нашими ногами, точнее под водой, лежит целый неизведанный мир. Может, стоит сначала разобраться с собственной планетой, а потом уже к звездам рваться?
А вы как думаете - стоит ли вкладывать больше денег в изучение океанских глубин или космос важнее? Пишите в комментариях, интересно ваше мнение.