Глубина 11 тысяч метров. Солнце под водой

Впервые отряд наблюдателей, находясь месяц под водой, провел без помех множество наблюдений на пути в 2800 километров. «Бен Франклин» был оснащен почти так же, как океанографическое судно, ка борту имелись практически все измерительные приборы, применяемые на таких судах. Живя так долго в толще моря, мы смогли узнать его ближе, чем когда-либо. Наблюдение флоры и фауны облегчалось тем, что мезоскаф дрейфовал со скоростью самой воды. Дрейф над грунтом с помощью гайдропа, который доктор Огюст Пикар впервые применил двадцать лет назад на первом батискафе, позволил наблюдать морское дно на большой площади.

Так как наши наблюдения дополнялись обычными, которые производило океанографическое судно военно-морских сил США «Линч», экспедиция в целом представила обширную информацию о данном участке Гольфстрима.

Среди главных наблюдений три несколько озадачили нас: скорость течения, единичное изгнание из Гольфстрима, амплитуда внутренних волн. Мы проделали множество визуальных наблюдений, но эти наблюдения можно толковать по-разному, поэтому их дополняли точные данные, собираемые автоматическими измерительными приборами. Большинство таких измерений было возложено на американские ВМС, представленные у нас на борту двумя океанографами — Фрэнком Басби и Кеном Хэгом. Результаты и выводы будут опубликованы Научно-исследовательским центром ВМС. Здесь мы только охарактеризуем приборы и их назначение.

Скорость течения

В первой части экспедиции скорость течения была ниже ожидаемой, во второй — выше.

Обратите внимание: речь идет не о Гольфстриме в целом, а о струе, в которой мы шли. На первом этапе мы пять раз ходили к грунту, однако ни разу не погружались по-настоящему глубоко. Очевидно, что около дна течение заметно тормозится трением о грунт. А в районе мыса Хаттерас, где глубины больше, течение на горизонтах, которых мы держались, могло набрать сравнительно высокую скорость.

Так, в районе Палм-Бича, на глубине 570 метров, мы отмечали над дном лишь очень слабое течение, которое к тому же временами шло на юг и не оставляло ряби на грунте. Несколько севернее, в районе Саванны (штат Джорджия), на глубине 540 метров скорость течения над грунтом достигала 1,9 узла; мы воспользовались им, чтобы час дрейфовать, «руля» гайдропом. Я уже говорил, что к северо-востоку от Хаттераса на глубине 500 метров мы несколько часов шли в течении со скоростью 3 узлов. В этом месте до дна была не одна тысяча метров.

Изгнание из Гольфстрима

Это событие, описанное в тексте, произошло на одиннадцатый день экспедиции. Чем оно было вызвано и почему течение исторгло нас только один раз — до конца не выяснено. Завихрения Гольфстрима сами по себе хорошо известны, однако никто не знает точно, чем они вызываются; во всяком случае они не поддаются прогнозированию. Нам наиболее вероятным представляется объяснение, которое предложили океанографы ВМС, в частности Майк Костин; кстати, после быстрого поиска на расстоянии почти 280 километров они снова нашли Гольфстрим и вернули нас в его центр.

К сожалению, «Линч» вынужден был покинуть район работ для захода в порт, поэтому его работа прервалась на два дня. Как только судно вернулось на свой пост, наблюдатели установили, что «Бен Франклин» не двигается и явно очутился за пределами главной струи. Тотчас океанографы ВМС приступили к поиску, сбросили десятки батитермографов и провели множество замеров глубины. Вскоре течение было найдено, но лишь много позже, когда изучили все данные, удалось восстановить происшедшее. К юго-востоку от критического района течение проходило вблизи небольшого подводного хребта. Главный поток Гольфстрима обошел его справа (с востока), а небольшая струя свернула от хребта влево. Поскольку мы шли вдоль левой окраины Гольфстрима, нас и захватила ветвь, которая затем вовсе отделилась от главного потока. Мы отклонились всего на 55 километров.

Словом, наша экспедиция ярко подтвердила зависимость течений от геологии дна. Проследив наш маршрут на батиметрической карте, легко убедиться, как сильно влияет на течение характер дна. Возможно, что Гольфстрим, увлекая нас на юго-восток между двадцать первым и двадцать седьмым днем экспедиции, попросту огибал горы Келвин, которые всего на 200 метров не доходят до поверхности. На двадцать седьмой день мы снова пошли прямо на север, очевидно потому, что течению надо было пройти между горами Келвин и Пабло — вторым важным подводным массивом в этом районе. Тут материала хватит на целую научную работу.

Внутренние волны

Это явление известно и изучается давно. Предложено несколько объяснений. Вероятно, нельзя рассматривать море как однородную среду; мы имеем дело с чередованием слоев разной плотности. Каждый такой слой можно рассматривать как поверхность моря или участка моря; подобно истинной поверхности она может быть гладкой или неровной. Это явление существует и в атмосфере. Понятно, на границе между водным бассейном и атмосферой оно выражено ярче. Работая на батискафе, я уже встречал внутренние волны, но стабильность мезоскафа делала его идеальной площадкой для изучения этого феномена. Никогда прежде я не наблюдал внутренних волн такой амплитуды. Анализ соотношения между плотностью воды и ее температурой, с одной стороны, и амплитудой и частотой волн — с другой, несомненно, поможет океанографам получить новую, более точную информацию об этом предмете, который обычно с трудом поддается наблюдению.

ВАСП

Одним из наших основных океанографических приборов был так называемый ВАСП (сокращенное английское название специального анализатора воды), который автоматически каждые две секунды регистрировал температуру воды, соленость, скорость звука в воде для данной точки и глубину мезоскафа. Теоретически за тридцать с половиной дней это устройство обеспечивало около четырех миллионов океанографических измерений, являющихся функцией глубины и времени суток. (На самом деле следует вычесть небольшой процент на время, необходимое для смены магнитной ленты, и на дефекты самой ленты.) Собранные данные обрабатываются вычислительной машиной, которая выдает желаемые кривые, характеризующие, в частности, динамику температур в зависимости от глубины, скорость звука в зависимости от солености, от глубины и от температуры.

Проникновение света в толщу воды

Вся жизнь в океане зависит от фитопланктона, а он существует всецело за счет солнечного света, проникающего в верхние слои водной толщи. Вот почему свет играет важнейшую роль при изучении продуктивности моря и возможных колебаний этой продуктивности. Еще в 1957 году на борту «Триеста» с участием профессора Нильса Ерлова мы замеряли проникновение голубого излучения (0,481 микрона) около Капри, где вода особенно прозрачна. В измерителе подводной освещенности «Бена Франклина» был установлен фотоумножитель высокой чувствительности. Показания этого прибора после их обработки вычислительной машиной позволят судить о степени освещенности и распространении света в воде на огромных исследованных площадях. Снова мы видим преимущества долгого дрейфа перед единичными местными замерами: ошибки измерения и местные отклонения уже не играют такой роли, получаются надежные средние данные для всего района.

Выше говорилось, что на глубине 600 метров мы еще улавливали невооруженным глазом какое-то количество дневного света, хотя его интенсивность составляла миллиардные доли поверхностного.

Измерения гравитации

Хорошо известно, какое значение геологи придают измерениям земного тяготения. На суше такие измерения можно производить с достаточной точностью почти повсеместно, но ведь больше трех четвертей земного шара покрыто океаном, а измерения с поверхности — дело чрезвычайно сложное. Правда, есть надежно стабилизируемые устройства, которые при известных условиях позволяют и на море измерять гравитацию, однако стабильность мезоскафа, естественно, особенно располагала к тому, чтобы провести такие замеры в открытом океане. Между первой и второй мировыми войнами много измерений произвел на обычной подводной лодке профессор Венинг Мейнерс, но он встречался с большими трудностями, потому что такая лодка для стабилизации по глубине должна прибегать к двигателям или насосам и возникает вибрация, мешающая точно измерять гравитацию. На «Триесте» в 1957 году вместе с профессором Стефано Дичеглие мы получили всего один точный замер (прибором Уордена), когда батискаф покоился на грунте.