Голубые дыры океана: провалы, ведущие в бездну
Иногда провалиться сквозь землю можно не метафорически, а в буквальном смысле слова. Недавно в Китае тротуар разошелся по швам прямо под ногами девушки, и она рухнула на несколько метров вниз. Девушка отделалась переломом ребер, а причины инцидента пока расследуются коммунальными службами. Иногда дыры в поверхности образуются в более подходящих — и менее опасных — местах, например, посреди океана. Фабьен Кусто, внук знаменитого морского исследователя, отправляется изучать тайны одной такой впадины в проекте «Голубая дыра: погружение в бездну», который будет показан 9 декабря в 21:00 на Discovery Channel, а мы рассказываем о самых необычных подводных воронках.
Как возникают эти воронки
Вертикальные провал, яма, пещера или естественный колодец, заполненные водой и расположенные ниже уровня моря, официально называются голубыми дырами. Они относятся к карстовым воронкам — углублениям в почве, которые возникают либо за счет выноса выщелоченной и растворенной породы через подземные каналы, либо путём обвала свода земной полости, либо из-за вымывания и проседания покровных отложений. Проще говоря, со временем в почве образуется дыра, которая долгое время может оставаться обычной ямой на суше. Но после глобальных катаклизмов и наступления или окончания очередного ледникового периода, уровень воды в Мировом океане поднимается, и эту воронку неизбежно затопляет — так посреди водоема появляется дыра, заметно отличающаяся по цвету. Обычно они контрастно-голубые по сравнению с более светлым спектром остального водного массива, однако бывают и исключения типа черной дыры Андроса. Кроме того, изредка голубые дыры образуются не в море или океане, а на суше.
Дыра дракона
Самая глубокая голубая дыра в мире называется Дыра дракона (Лундун) и располагается в 230 км к югу от китайского острова Хайнань, неподалеку от необитаемых Парасельских островов Южно-Китайского моря. Воронка была открыта несколько лет назад, и исследовательская работа сейчас не то что не закончена — она в самом разгаре. Глубина Дыры дракона превышает 300 метров, но обитаема она только на «первых этажах»: на самом верху было обнаружено около 20 биологических видов, а вот ниже ста метров, где начинается бескислородная среда, жизни не наблюдается — ученые установили это с помощью подводного робота и датчиков глубины. Местные жители уже выдвинули гипотезу, что именно о Лундуне идет речь в классическом романе «Путешествие на Запад» (XVI век), в котором царь обезьян Сунь Укун получил волшебную дубинку из подводного царства дракона.
Большая голубая дыра
Название «Большая голубая дыра» намекает на то, что эта воронка по размерам превосходит остальные, однако это не совсем так. Большая голубая дыра вполне стандартных размеров для таких карстовых воронок, однако открыта она была в 1972 году, когда еще не были обнаружены другие подводные пещеры — исследователям просто не с чем было сравнивать габариты. Одним из первых начал изучать эту воронку сам Жак-Ив Кусто: в 1972 году он отправился на своем корабле «Калипсо» к Лайтхаус-Рифу, который входит в состав Белизского барьерного рифа в Центральной Америке. Там экспедиция спустилась под воду и исследовала воронку на одноместных субмаринах. Кусто установил, что Большая голубая дыра –замкнутая конусообразная впадина, достигающая в глубину 124 метров, а диаметр ее на поверхности океана превышает 300 метров.
Экспедиция также обнаружила на глубине массивные сталактиты, которые позволили вычислить возраст воронки: результаты анализов показали, что Большая голубая дыра образовалась из известняковых пещер в несколько этапов на протяжении четвертичного оледенения (формирование началось 153 000 лет назад, а завершилось примерно 15 000 лет назад). Жак-Ив Кусто включил Большую голубую дыру в список 10 лучших мест в мире для ныряния: там встречаются акулы-няньки, рифовые акулы, включая карибскую рифовую, гигантские груперы и другие удивительные животные. Однако дайверам стоит быть предельно осторожными, поскольку во время приливов на месте воронки образуются мощные водовороты, куда затягивает лодки, доски для сёрфинга и даже людей. Продолжить дело Жака-Ива Кусто взялся внук легендарного морского биолога: Фабьен Кусто вместе с известным филантропом и бизнесменом Ричардом Брэнсоном опустится на дно впадины в специальном пилотируемом аппарате. Их экспедицию покажет Discovery Channel в проекте «Голубая дыра: погружение в бездну» — благодаря использованию дополнительной субмарины, оборудованной еще одним источником света, зрители увидят то, что обычно скрывает толща воды, и проникнут на самую тёмную глубину подводной пещеры.
Голубая дыра в Дахабе
Голубую дыру в Красном море неподалёку от Дахаба в Египте называют одним из самых популярных — и опасных — мест для дайвинга. Глубина практически идеально круглой воронки составляет сто тридцать метров, при этом на глубине 52-55 метров она соединяется с морем 26-метровым тоннелем в стене кораллового рифа, который зовут Аркой. Дайверов привлекают не только невероятно красивые коралловые рифы и пестрые экзотические создания, но и сама возможность зайти в море с одной стороны, а вынырнуть совершенно в другом месте, пройдя своеобразный подводный квест через тоннель. Проблема в том, что выныривают не все: обманчивая простота прохождения этой голубой дыры унесла жизни десятков дайверов — в память о них на берегу даже установлен мемориал.
Черная дыра Андроса
Парадоксально, но голубые дыры бывают черными — вернее, темно-фиолетовыми, как дыра Андроса у побережья Багамских островов. В отличие от голубых дыр, которые соединяются с водоемом и имеют регулярный приток кислородосодержащей воды, их черные «сородичи» сравнимы, скорее, с изолированными колоннами в море или океане. У них нет боковых проходов, тоннелей или других способов сообщения с глобальным водным массивом, поэтому они заполнены застойной водой. Черная дыра у острова Южный Андрос — один из наиболее наглядных и исследованных примеров такого рельефа. Впервые в нее погрузилась ученый и водолаз Штеффи Швабе, которая на глубине 18-19 метров решила, что достигла дна — который на поверку оказался темно-фиолетовым творожистым слоем чего-то странного. Выяснилось, что это вовсе не дно, а своеобразный разделитель, метровый барьер, который сформировали бактерии. Этот желеобразный микробный слой еще и ядовитый, а уровень токсичного сероводорода в этой среде крайне высок. Граница между двумя этими этапами отмечена резким взлетом температуры (с 29 до 36 градусов) и поднятием уровня солености почти 3 три раза. Более того, оказалось, что за этим токсичным кордоном вновь начинается обычная светлая прозрачная вода — ровно до того момента, пока воронка вновь не упирается в фиолетовый слой (который поглощает свет). Поэтому черную дыру Андроса можно сравнить со слоеным пирогом, который очень полезно разрезать с точки зрения науки: учитывая, что эти бактерии легко поддерживают воду в том состоянии, в каком она была 3,5 млрд лет назад, ученые видят в этой подводной пещере шанс заглянуть в прошлое Земли и проследить изменения в климате и геологии.
Голубая дыра Уотлинг
Голубые дыры могут отличаться не только по цвету, но и выкидывать другие фокусы — например, образовываться не в море, а на суше. На багамском острове Сан-Сальвадор разверзлась одна из самых малоизученных голубых дыр — карстовая пещера Уотлинг. Она расположилась внутри зеленого массива деревьев, и, если смотреть на нее сверху, создается ощущение, что кто-то просто уронил в лес огромный бассейн. При этом ее нельзя назвать ни прудом, ни озером, поскольку вода в Уотлинге не пресная, а соленая. Это свидетельствует о том, что где-то на глубине она соединяется с океаном тоннелем или проходом.
Источник
Под морским дном существует целый океан
Ученые выяснили, что под морским дном находится целый подземный океан, населенный микроорганизмами. По предварительным данным, его максимальная глубина равняется пяти километрам. Международная группа ученых, вооружившись естественной лабораторей CORK, приступила к изучению этой загадочной и весьма древней биосферы.
Недавно международная группа ученых сделала доклад о первых экспериментах с использованием глубоководных технологий, необходимых для долгосрочных научных наблюдений за жизнью микроорганизмов под морским дном. Эти работы проходили под руководством специалистов из University of Miami Rosenstiel School of Marine & Atmospheric Science. Впервые была произведена попытка изучить жизнедеятельность бактерий в их естественном местообитании, без извлечения их на поверхность. И, судя по всему, она прошла достаточно успешно.
Те, кто считает, что жизни в океане не может быть ниже его дна, глубоко заблуждается. Исследования последнего десятилетия показали, что в недрах океанической коры, которая, как мы помним, состоит из осадочных пород, лежащих на базальтовой платформе, существуют весьма загадочные экосистемы, состоящие из различных микроорганизмов. Еще в 2005 году группа ученых из британского Университета Кардиффа под руководством Джона Паркеса выяснила, что под поверхностью дна морей и океанов существует целая биосфера.
Океанологи взяли образцы осадочных пород из разных мест Атлантики, которые располагались на 800 метров ниже океанического дна. Каково же было их удивление, когда в них обнаружились миллионы разнообразных бактерий. Причем создавалось такое ощущение, что время для них остановилось — возраст пород был оценен в 3,8 миллиарда лет, а жившие в каменных лабиринтах микроорганизмы ничем не отличались от тех, которых находили окаменевшими в данных осадках.
Но это еще не все. Исследовав биохимический состав некоторых бактериальных клеток, ученые выяснили, что их возраст тоже не маленький — он исчислялся тысячами лет. И это притом, что аналогичная бактерия, обитающая на морском дне, прожила бы от силы сутки! Получается, что жить под дном океана весьма полезно для здоровья.
Еще тогда авторы исследования предположили, что бактериальная биосфера, расположенная под морским дном, очень велика и по численности особей, ее составляющих, превосходит все подобные биосферы морской воды и суши. Но вскоре биологов ожидал еще один сюрприз. Через два года та же группа Паркеса обнаружила микроорганизмы в породе, расположенной на глубине 1626 метров под дном океана. Эти микроорганизмы обитали в весьма экстремальных условиях — под высоким давлением (несколько тысяч атмосфер) и при температуре, превышающей 100° по Цельсию. То есть, практически в кипятке.
Проведя ДНК-анализ, учёные выяснили, что данные бактерии-экстремалы принадлежат к хорошо известным родам Thermococcus и Pyrococcus, представители которых обитают и на поверхности Земли в горячих источниках. Представители первого рода обычно получают энергию, окисляя сероводород, а второго — разлагая метан. То есть пищи им на глубинах вполне хватало — эти два газа достаточно широко распространены в нижних слоях земной коры.
Проанализировав результаты своих исследований, Паркес и его коллеги пришли к выводу, что, по всей видимости, бактериальная биосфера может опускаться вниз на пять километров от морского дна. Однако это сразу же наводит на мысль о том, что примерно на такую же глубину могут опускаться и океанические воды, ведь без них бактерии просто не смогут выжить. Получается, что под морским дном существует целый океан, глубина которого может достигать пяти километров.
Конечно, этот «подземный» океан вовсе не похож на тот, который описал известный писатель Жюль Верн в романе «Путешествие к центру Земли». Судя по всему, он не является цельным бассейном, заполненным водой, а представляет собой систему узких ходов и резервуаров, заполненных морской водой. Однако ее количество в этом субокеане весьма велико — по расчетам гидрологов, объем воды, текущей под морским дном составляет 110-190 млн. км3. Это, конечно же, меньше, чем в «наддонной» части Мирового океана (1338 млн км3), но все-таки куда больше, чем весь запас пресных вод нашей планеты (100- 150 млн. км3).
Сейчас ученые пытаются разработать методики изучения этого таинственного океана, находящегося под морским дном и его обитателей. Как показывает опыт, обычное бурение здесь мало чего даст, поскольку в скважину, как бы не пытались ее герметизировать, все равно просачивается вода, находящаяся выше морского дна, которая убивает микроорганизмы (ее химический состав несколько отличается от подземной) и затрудняет точный химический анализ. Куда лучшие результаты дало применение технологии CORK (комплект модернизированного оборудования, предупреждающего циркуляцию), которые позволяют уплотнить подповерхностную скважину и спокойно наблюдать за природным гидрогеологическим состоянием и микробной экосистемой внутри земной коры.
Эти устройства представляют собой не что иное, как мини лабораторию, оснащенную всеми возможными датчиками. Данная лаборатория загружается в скважину так, как пробка загоняется в бутылку. В результате проникновения жидкости внутрь пробуренного отверстия, так и вытекание из него не происходит.
Ученые из международной группы как раз и использовали станции CORK. Поэтому, во время их работы ни миллилитра воды океана не попало в отверстие скважины и вымывание природной системы, а также изменения среды обитания бактерий удалось избежать. В результате естественные лаборатории, подобные той, что использовалась в экспериментах, позволили ученым исследовать гидрогеологию, геохимию и микробиологию океанической коры.
Первые результаты говорят о том, что океан, расположенный под морским дном, населен бактериями, которые используют в качестве источников энергии несколько десятков неорганических соединений, таких как метан, сероводород, SO2, и т. п. А вот фотосинтезирующих микроорганизмов среди них, похоже, совсем нет. Что и неудивительно — где же им добыть достаточное количество света на такой большой глубине.
В связи с этим предложения некоторых ученых, например, Гари Шафера из Копенгагенского университета, о том, чтобы, в качестве меры борьбы с глобальным потеплением, закачивать «избыточный» углекислый газ под дно океана, придется существенно пересмотреть. Ведь если среди жителей подземного океана нет фотосинтетиков, значит это вещество там никто не сможет утилизировать (СО2 нужен лишь фотосинтезирующим организмам, для других он или бесполезен, или даже опасен).
Если же огромные количество углекислоты раствориться в водах подземного океана, то, не исключено, что произойдет их закисление, что может вызвать гибель всей уникальной бактериальной биосферы. А это, в свою очередь, может отозваться как на обитателях Мирового океана, так и суши — предполагается, что именно данные отважные крошки утилизируют большую часть метана и сероводорода, которые рвутся из недр Земли на ее поверхность. Если они погибнут, то некому будет спасти обитателей поверхности от этих весьма ядовитых газов.
Сейчас же ученые хотят еще более подробно изучить океан, существующий под морским дном. И хотя по предварительным данным, на то, что бы составить о нем хотя бы поверхностное впечатление, потребуется несколько десятков лет как минимум. Однако исследователи не унывают — ведь теперь у них на вооружении есть замечательные естественные лаборатории. Правда, пока они помогут разгадать все секреты поверхностного слоя этого подземного резервуара морской воды. Однако, не исключено, что в ближайшем времени появятся автоматические станции, способные работать и на больших глубинах…
Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Источник
