Поиск - новости науки и техники

Вгрызаясь в океан. Бесценный для исследователей материал дают подводные раскопки.

Вот ведь как бывает! Стоило Андрею Петровичу Капице, только что пришедшему работать на географический факультет МГУ, выступить перед выбирающими специальность студентами-первокурсниками, как многие из них тут же записались на его кафедру. А все потому, что известный ученый и популяризатор науки рассказал, как изучение общей физической географии и палеогеографии он намеревается дополнить космическими исследованиями. Среди тех, кто пошел за Капицей, был и Саша Матуль…
Правда, серьезного развития космическая тема тогда так и не получила, и студенты двинулись по проторенной дорожке, посвятив себя палеогеографии. С тех пор прошло более 30 лет, но заведующий лабораторией палеоэкологии и биостратиграфии Института океанологии им. П.П.Ширшова РАН доктор геолого-минералогических наук Александр Матуль, автор многочисленных научных публикаций, нисколько об этом не жалеет.
– Я веду интереснейшие исследования, – рассказывает Александр Геннадьевич, – изучаю природные условия Мирового океана и строение его дна. Это очень важно, поскольку, напомню, океан занимает 70 процентов поверхности нашей планеты. Есть обоснованные предположения, что существующая ныне суша была когда-то дном Мирового океана. Изу­чая происходящие на его дне процессы новообразования и разрушения земной коры, накопления донных осадков, мы лучше понимаем, как “строились”, изменялись континенты и развивалась природа Земли. Между прочим, это знание имеет и важное практическое значение: данные о строении земной коры помогают нашей стране обосновать заявку на присоединение континентальной части Арктики к России.
Сделать выводы, касающиеся истории Мирового океана, позволяют исследования донных отложений, которыми занимается наша лаборатория. Это летопись всего происходящего в океанской толще и на дне. “Раскопки” там дают огромную информацию. Мы получаем данные о развитии природной среды на протяжении нескольких миллионов лет. Картина открывается приблизительно такая: останки микроорганизмов непрерывно падают на дно, превращаясь в донные отложения. И дают, в частности, сведения об огромной массе обитающих в воде организмов и о том, как они приспосабливаются к условиям, которые предоставляет им океан. Они прямо зависят от температуры воды, ее солености, движения водных масс, заметно отличающихся едва ли не в каждой его “точке”. Изу­чая распределение организмов в океане в зависимости от условий окружающей среды, мы составляем картину океанского биоразнообразия. Накапливая и обрабатывая полученные данные, сотрудники нашей лаборатории строят модели развития биосистем – от их образования до сегодняшнего состояния.
– А как добывается “летопись”?
– Технология достаточно простая. На океанское дно опускают несложное по конструкции устройство – дночерпатель (его ширина и длина примерно полметра). Под собственной тяжестью (в несколько десятков килограммов) он падает и зарывается в илистое или песчаное дно. Используем мы и колонки или трубы длиной в несколько метров и диаметром в 12-15 сантиметров. Они также “вгрызаются” в дно на несколько метров. Развитые страны ведут еще и глубоководное бурение, но мы, к сожалению, им не занимаемся. Так происходит отбор проб донных осадков. Исследуя и описывая скопившиеся в них микроорганизмы, получаем ценнейший материал. Ведь микроорганизмы – начальное звено пищевой цепи. В зависимости от ее богатства и разнообразия эта информация может представлять интерес для промысловиков.
Теоретически мы изучаем весь Мировой океан, но наибольший интерес представляют его густо населенные части: экваториальная и субполярные зоны, прибрежные районы, обладающие фантастическим по объему и “качеству” биоразнообразием – от простейших видов планктона до китов. Особый интерес вызывают исследования строения осадочной толщи и истории экосистем в специальных зонах для разведки и вероятной добычи полезных ископаемых, например в центре экваториальной части Тихого океана между разломами Кларион и Клиппертон.
– Геологам удалось обнаружить там полезные ископаемые?
– Да, и это, считаю, очень важное достижение. Ведь земные залежи в традиционных местах добычи близки к истощению, и рано или поздно человеку придется переключиться на океанские. Практически все развитые страны свои участки уже застолбили и активно ведут разведку. А Китай даже обзавелся концессией на разработку полиметаллических руд в Индийском океане и активно развивает технологии их добычи. Добавлю, что в Поднебесной исследованию океана отдается предпочтение, это одно из приоритетных направлений прикладной и фундаментальной науки страны. Для разработки месторождений на морском дне нужны особые платформы и особые технологии. Например, в центральной части Тихого океана дно просто выстлано различными железно-марганцевыми конкрециями. Но чтобы их сгрести и поднять, нужны специальные методы.
Одна из задач нашей лаборатории – восстановление картины развития природной среды Мирового океана, влияющей на изменение климата. Анализируя полученные данные, мы строим модели дальнейшего его “поведения” и реакции на него Мирового океана. Конкретно изучаем природные условия длинных (десятки тысяч лет) ледниковых периодов и коротких (несколько тысяч лет) межледниковых, когда в климатической истории Земли происходили сильные потепления. Последний такой отрезок наблюдался приблизительно 125 тысяч лет назад. Климат тогда был куда теплее, чем сегодня, температура поверхности океана была выше теперешней на несколько градусов, а его уровень на 4-5 метров выше, чем сейчас. Арктические льды отступили примерно на 800 километров по сравнению с нынешней границей. Потепление было резким, но имело свои особенности в различных районах суши и океана. Причем мы не только анализируем крупные интервалы в масштабе всего океана, но и восстанавливаем картину происходящего в отдельных морских бассейнах. Например, нас интересует Охотское море, обладающее богатыми рыбными запасами.
– А для прогноза климата эти данные можно использовать?
– Конечно, для так называемого вероятностного прогноза, привязанного к определенным районам Мирового океана. Нам необходимо восстановить картину произошедшего, понять закономерности, подтверждающие различные события, и разработать модель их дальнейшего продолжения. Как будут меняться природные условия в определенных районах, если глобальное потепление продлится? Хотя, по нашим наблюдениям, то, что сегодня считается глобальным потеплением, может быть лишь восстановлением природных условий в конце малого ледникового периода. И нет убедительных фактов, доказывающих, что потепление такими же темпами пойдет и дальше. Ведь климат подвержен колебаниям – как неустойчивым межгодовым, так и более выраженным на фоне общего климатического тренда в течение десятилетий или даже столетий. Так что впереди нас может ждать очередное похолодание.
– Востребовано ли добытое вами знание?
– Да. Существуют, например, многочисленные российские и международные базы данных по биоразнообразию – это одно из важнейших направлений изу­чения океана. И мы, и наши зарубежные коллеги предоставляем мировому сообществу собранную информацию. Наша лаборатория – одна из немногих в мире – ведет комплексный анализ океанских микроорганизмов и не только получает первичные результаты (это довольно рутинная работа), но и интерпретирует их. Понятно, что у каждой страны свои приоритеты, но это не мешает нам обмениваться сведениями, иначе наша область науки просто не могла бы развиваться. Конечно, это не значит, что мы отказываемся от своего права на интеллектуальную собственность – наши статьи публикуют ведущие мировые издания. Между прочим, и журнал “Океанология” переводится на английский, и его авторы цитируются за рубежом. У нас предостаточно и статей в престижных журналах, и личных контактов. Это мерило квалификации сотрудников лаборатории.
Однако складывается впечатление, что в научном сотрудничестве и обмене данными больше заинтересованы зарубежные коллеги. Иностранные организации ценят квалификацию наших сотрудников, уровень их исследований и охотно выделяют средства на совместные проекты. Вместе мы изучали, скажем, Берингово и Охотское моря, северо-западную часть Тихого океана. А без иностранной поддержки сидели бы на суше, занимаясь кабинетной работой. Коллегам можно только позавидовать: они и в экспедициях бывают чаще, и ходят туда, где наш научный флот теперь очень редко бывает: в Южный океан, другие районы, где закладывались традиции отечественной морской геологии. Есть страны, считающие, что свой флаг надо показывать – особенно в тех местах, на которые претендуешь.
А у нас собственных обширных проектов мирового масштаба по экспедиционной морской геологии нет уже на протяжении последних 20-30 лет. Хотя наша страна, на мой взгляд, в состоянии предоставлять собственные гранты на финансирование российских и совместных с иностранными учеными международных исследований. Это важно. Ведь организация подобных проектов открыла бы нам доступ к зарубежным методикам и технологиям. В первую очередь, нас интересует бурение океанского дня, открывающее колоссальные научные перспективы. Но мы не включены в очень крупную и важную программу глубоководного научного бурения (IODP – International Ocean Discovery Program). А нужно для этого совсем немного – всего лишь выплачивать умеренные ежегодные взносы. Это дало бы нам право участвовать в бурении и получать доступ к ценнейшим данным.
– И какова цена вопроса?
– Такие страны, как Исландия, Польша, Израиль, входят в состав международного проекта и платят 30 тысяч долларов в год. Всего!

Юрий ДРИЗЕ
Фото и схему
предоставил А.Матуль

ПОЛНОСТЬЮ МАТЕРИАЛ СПЕЦВЫПУСКА ДОСТУПЕН В ФОРМАТЕ PDF

Нет комментариев