В игольное ушко гораздо легче попасть. И это сейчас работает, и повторно попадают - до 5, до 7 раз…
А.Г. Просто космические системы стыковки.
А.Л. Я это говорю к тому, что такие инженерные решения сродни космическим. И правильные, прогрессивные инженерные решения приводят к тому, что мы можем сделать то, что нашим предкам даже и не снилось. Это что касается глубоководного бурения.
Теперь ещё одно, тоже очень важное, инженерное решение - это глубоководные подводные аппараты. Наверное, у вас в передачах уже были и «Миры», и «Пайсисы».
Мне посчастливилось с самого начала работать с «Пайсисами». Это автономные подводные аппараты, никакой связи с судном у них нет. Такой аппарат похож на подводный вертолёт, у него 3 двигателя, которые могут поворачиваться в любых направлениях, и сфера - диаметром 2 метра. Нечто похожее было у Гагарина, но там не один, а три человека помещаются - наблюдатель, пилот и бортмеханик. Так вот, пилот между ними стоит на коленях, потому что места нет, всё занято приборами и системами жизнеобеспечения - и есть ещё два компьютера. А погружение продолжается до 18-20 часов, и он всё время должен стоять на коленях и управлять аппаратом, глядя через иллюминатор.
С помощью этих аппаратов удавалось погружаться в срединные хребты, именно в те ущелья, о которых я вам говорил, в кратеры подводных вулканов, видеть гидротермы, которые извергаются. Над подводными гидротермами возвышаются, как мы их называем, гидротермальные факелы - на высоту 500, иногда 700, тысячу метров. Так же как при извержении на суше извергается пепловый факел, так здесь - гидротермальный.
Факел этот чёрный - как изображают обычно дети дым из трубы парохода. Чёрный дым, состоящий из мельчайших кристалликов рудных минералов. В прожекторах подводного аппарата эти чёрные кристаллики, которые возникают у вас на глазах, они дают такие блески, которые бывают иногда при салютах.
Вот сейчас мы видим как раз такую гидротерму, чёрный дым поднимается, это гидротермальный факел. И он поднимается, как я вам говорил, на высоту несколько сот метров. Это рудное вещество, распылённое в водной толще.
А внизу - концентрированная рудная постройка, она состоит из полиметаллов, из тех же самых рудных минералов, которые мы имеем в месторождениях, скажем, Урала, Алтая, из которых добываются промышленные полиметаллы. Эта рудная постройка имеет очень солидную высоту. Максимально мы наблюдали порядка 70, иногда 80 метров высотой, то есть 20-25-этажный дом. И вот представьте себе, такая постройка, и рядом этот маленький подводный аппарат, сфера - 2 метра всего, и он в полной темноте, в лучах прожекторов, постепенно выбирается наверх. А наверху потом изучает гидротермальный факел, отбирает пробы и так далее.
Так вот - мы научились с помощью этих подводных аппаратов не только фотографировать, но и отбирать образцы. В подводном аппарате есть две металлических руки, которые называются манипуляторами, и можно прицельно отбирать пробы, есть огромный контейнер, куда всё это складывается. Короче, можно вести геологическую съёмку и поиски на глубине до 6 тысяч метров, а это 98 процентов дна океана. То есть, появились совершенно другие возможности по сравнению с тем, что было раньше.
Теперь, естественно, возникает вопрос: а что это даёт? Это даёт исключительно много, потому что, прежде всего, это изучение фундаментальных процессов, а кроме того, мы совершенно по-другому стали понимать те месторождения, которые давно уже разрабатывались на Урале, и даже организовали несколько палеоокеанологических экспедиций на Урал и Северный Кавказ.
Это представляется совершенно диким, но оказалось очень плодотворно, потому что если геологи не понимают какие-то явления, то мы вместе с ними и с применением подводных фото- и киносъёмок, определяем, что это, как, в каких условиях происходило. Можно таким образом изменить методы поисков, разведки и так далее. То есть это имеет очень большое значение для практики, для рудного дела.
Вообще о подводных аппаратах можно рассказывать очень много, это увлекательнейшее дело.
При каждом погружении на дно открывается своя жизнь, которую не увидишь на суше, животные совершенно другие. И процессы, которые здесь связаны с живыми организмами, тоже другие. Мы живём в мире фотосинтеза, в нашем мире всё, в конечном счёте, происходит от солнечной энергии и от трех биогенных элементов. На дне же - полная темнота, никакого солнца, и тем не менее, в лучах прожектора вы вдруг видите какие-то неземные картины, яркие окраски. И всё это живое, всё насыщено жизнью. Причём, жизнь здесь идёт на хемосинтезе. То есть здесь сероводород, метан и другие газы, которые поступают из глубин земли, превращаются хемосинтезирующими бактериями в органическое вещество, а дальше по пищевой цепи оно потребляется, и возникает богатейшая жизнь, просто богатейшая. Об этом тоже можно говорить очень много.
А.Г. У нас целая передача была посвящена как раз биологии чёрных курильщиков.
А.Л. Да, это замечательные совершенно вещи. И там многие организмы были впервые открыты.
Но я хотел о другом сказать. На примере изучения гидротерм и коренных пород, базальтовых лав, которые там выходят, мы пришли к выводу, что огромное количество вещества подаётся не только из глубин земли - об этом никогда раньше не было известно. Да, извергаются вулканы на суше. Это грандиозно, это явление может быть и уровня глобальной катастрофы. Но оказалось, что масштабы вулканизма, связанного с срединными хребтами, приблизительно в 10 раз больше вулканизма на суше. А следовательно совершенно по-другому нужно оценить вклад эндогенного вещества. Мы всегда знали, что вещество сносится реками, что-то приносится по воздуху, небольшие количества из космоса. Но оказалось, что многие элементы приносятся в основном из глубин земной коры. В частности, такой элемент как марганец. Удалось определить, что около 90 процентов марганца происходит из этих глубин.
Почему это интересно - потому что одним из источников полезных ископаемых в океане являются железо-марганцевые конкреции. И у нас эти работы велись в своё время. И даже удалось получить первый металл из этих конкреций. Вот я из кармана достаю медаль, которая сделана из первого металла, полученного из конкреций со дна океана. Таких медалей было сделано около десятка. Потом оказалось, что это пока экономически не очень целесообразно. Но, во всяком случае, в центральной части Тихого океана наша страна имеет участок, который в будущем, когда для этого будут подходящие экономические условия, предполагается разрабатывать.
Стало очевидно, что мы неправильно раньше оценивали вклад различных геосфер в формирование морской воды. Потому что морская вода - это тоже ископаемое. Морская вода существует, по крайней мере, миллиард лет приблизительно в том же составе, что и сейчас.
Но нельзя себе представить, что её состав всегда был одинаков, она всё время меняется. И одно из крупнейших открытий состоит в следующем. Мы сейчас историю морской воды, так же как историю всей тверди, и океанской коры, и связанную с ней историю континентальных океанских плит, всё это мы изучаем в динамике - сколько поступает и сколько уходит. Там циркуляционная система - холодная вода входит, потом нагревается до высоких температур на контакте с лавами и дальше поднимается вверх в виде гидротермальных источников. Так вот, когда морская вода входит, то она отдаёт несколько элементов соединений, которые забираются практически целиком - это магний и ион SО4. Таким образом, получается, что срединные хребты - это как бы совершенно гигантский природный химический реактор, который работает при высоких температурах и давлении, где перерабатывается морская вода. Это сопровождается и образованием рудных построек, и особым миром животных, и всем прочим, что мы сейчас знаем. Во всяком случае, этого раньше не знали и даже не предполагали. Но дальше - больше.
Итак, эндогенное вещество воздействует, причём обратимо, с морской водой. Но дальше мы стали изучать саму морскую воду совершенно с другой точки зрения - не как жидкость или как раствор, а как вещество во взвешенном состоянии. Потому что это источник донных осадков. О донных осадках мы знаем немало, пробурили их, можно сказать, до основания до базальтов, но каким образом они произошли? До сих пор это было неизвестно. А почему это важно? Потому что без этого нельзя понять, как происходят процессы осадкообразования, рудные процессы и прочие.
С применением методов нанотехнологий, которые сейчас стали внедряться, мы стали изучать эти мельчайшие частицы в ничтожных количествах. Достаточно сказать, что в среднем в одном литре океанской воды содержится одна десятитысячная грамма взвешенного вещества. Не буду рассказывать, как мы умудрились это сделать (в нашей стране впервые тоже это удалось сделать), но мы изучили эти осадочные вещества в толще вод. И оказалось, что здесь масса открытий, что все основные представления об осадочном процессе, которые были раньше, приходится оставить, к сожалению. И это интересно не только с точки зрения фундаментальной науки осадочного процесса, но это касается и загрязнений. Каким образом они распространяются, каким образом они удаляются? То есть теперь можно понять эти процессы. Это, конечно, очень большие и очень сложные работы, но, в конце концов, удалось установить, что распределение донных осадков и осадочного вещества идёт совсем не так, как считалось раньше.
В частности, только один пример приведу. Человечество живёт с древних времён на материках и всё в большей и большей мере своей деятельностью загрязняет реки и воздушные массы. Сейчас считается, что громадные масштабы этого загрязнения просто должны привести к большим бедам - прежде всего это выбросы углекислоты, а отсюда парниковый эффект, потепление климата, дальше тает вечная мерзлота, поднимается уровень океана - и катастрофа. Так вот, чтобы это выяснить, необходимо было изучение этих проблем, в том числе и с учётом океана.
Потребовалось изучение этого тонкого осадочного вещества не только в морской воде, но также в морских льдах, в воздухе над океаном, понадобилось понять, каким образом биосфера реагирует в целом. То есть потребовалось провести изучение всех систем, которые образуют единую систему Земли. Когда говорят про потепление климата и катастрофы, то исходят из того, что этим должны заниматься метеорологи. И действительно, вроде бы температура, атмосфера - это то, чем прежде всего они занимаются. Но новый подход, который даёт современное изучение океана, говорит, что мы должны изучить, хотим мы этого не хотим, взаимодействие всех внутренних и внешних сфер.
О внутренних сферах я уже говорил, о внешних сейчас не хватает времени рассказать, но в целом Земля уже сейчас представляется не как стабильная и фиксированная система, а как система очень подвижная, в которой происходит взаимодействие всех сфер - и внутренних и внешних. И когда мы говорим, скажем, о потеплениях, связанных с углекислотой, то выясняется (это опять-таки данные океанологии), что в океане углекислоты в 50-60 раз больше, чем в атмосфере. И что эти процессы изменения углекислотного баланса связаны, прежде всего, с биогеохимическими процессами в океане. И поэтому все прогнозы потепления, разговоры о квотах и так далее, с точки зрения современных данных океанологии - мягко говоря, неосновательны. С моей точки зрения, они не отвечают действительности, потому что масштабы тех процессов, о которых я мельком говорил, намного превышают то, что творит человек.
И ещё бы хотелось сказать (я об этом уже начинал говорить), о загрязнениях, которые с материков стекают в океаны и моря, например, в Балтийское море. Там живут 160 миллионов человек, кроме того, промышленность - всё это сбрасывается постепенно реками в море, и Балтийское море вообще часто, - может быть, сгоряча - называют «помойкой Европы». Но если вы поработаете в Балтийском море, то увидите, что дай Бог, чтобы таких помоек было побольше. А почему это происходит? Это тоже одно из открытий последних лет, названо оно мною явлением биофильтра на границе река-море. Объясню в нескольких словах, что здесь происходит.
Итак, все эти взвешенные и растворённые загрязнения поступают в море, и здесь происходит взаимодействие, с одной стороны, очень тонких, в значительной мере коллоидных, растворов и взвесей, с электролитом морской водой.
И в результате вначале происходит осаждение крупных частиц, в том числе и крупных частиц загрязнений. Затем коллоидные частицы начинают коагулировать и захватывают растворённые формы элементов, переводят их в донные осадки. Таким образом вода просветляется, и возникают условия для развития фитопланктона. Те растворённые остатки, которые прошли, забирает фитопланктон, это диатомовые водоросли, многие другие микроскопические организмы. А после этого фитопланктон является пищей для зоопланктона. Зоопланктон всё это дело отфильтровывает (это система биофильтра) и переводит в донные осадки в виде крупных частиц, пиллетов.
Таким образом, получаются - не очень научно выражаясь - как бы противогаз с тремя ступенями очистки, который надет на устье каждой крупной реки. Мы таким образом изучили великие реки Сибири - это Лена, Обь, Енисей. И сейчас работаем уже на Северной Двине. Оказалось, что 90 процентов взвешенных загрязнений, а точнее - 93, осаждаются здесь. Таким образом, природа сделала так, что человек, как он ни старается, но океан ему далеко ещё не удалось загрязнить. И я думаю, что и нашим потомкам это не удастся.
А.Г. А чем объясняется всё-таки такое незначительное, если сравнивать с материковыми отложениями, количество осадков на дне? всё-таки 300 метров - это не так много, как можно было бы себе представить.
А.Л. Это мало, конечно, это очень мало. Мы сумели определить не только распределение количеств этого взвешенного материала, но и потоки. Есть такие новые приборы, они внедрены всего около десяти лет тому назад, называются «седиментационная ловушка».
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33