Читать книгу Мэтры глубин. Человек познаёт глубины Океана. От парусно-парового корвета «Челленджер» до глубоководных обитаемых аппаратов - Лев Москалев - Страница 4

Ряд царствующих особ или члены их семей оказали заметное влияние на развитие океанологии. Список этот открывает португальский принц Генрих (Энрики), четвертый сын короля Жуана I, получивший после смерти титул Генриха Мореплавателя, организовавший в XV веке морские экспедиции к северо-западным берегам Африки и много сделавший для развития навигации. В XIX веке король Португалии Карлос де Браганса проводил исследования с борта своей яхты «Амелия IV», в XX веке существенный вклад в морскую биологию сделали императоры Японии Хирохито и Акихито. Среди этих особ достойное место занимает Его Светлейшее Высочество Альберт I Монакский (Альберт Оноре Шарль Гримальди (1848–1922)). В 1899 году Альберт I сменил на троне старинной династии Гримальди в Монако, восходящей к 1297 году, своего ослепшего отца, Шарля III. Позже Кусто напишет о нем: «А.О. Гримальди был на любую мерку выдающимся человеком, хотя его положение главы состоятельного княжества и личная скромность мешали этому факту стать явным. Он был известен как «ученый князь» и соединял в одном лице качества щедрого мецената науки и неутомимого исследователя. Богатая прибыль от игорного дома Монте-Карло расходовалась на серьезные морские экспедиции и сотрудничество с виднейшими деятелями науки и культуры того времени».

Принц Альберт I Монакский, «Эрондсль» и «Принцесса Алиса II».

Альберт I родился в Париже и получил классическое образование в лучших школах Парижа и Орлеана. Свою профессиональную карьеру он начал в должности младшего лейтенанта в испанском флоте, где прослужил до 1868 года, затем служил во французском флоте и участвовал во франко-прусской войне 1870 года. В 1884 году Альберт I посетил выставку, посвященную результатам французских глубоководных экспедиций в северо-восточную Атлантику и Средиземное море на судах «Травайер» (1881–1882) и «Талисман» (1883). Его гидом на этой выставке был профессор Альфонс Милн-Эдвардс, сын Анри Милн-Эдвардса – пионера визуальных наблюдений под водой, погружавшегося в открытом шлеме 40 лет назад. Выставка и комментарии произвели на 36-летнего принца незабываемое впечатление, и он до конца дней своих «заболел» наукой об океане, для которой сделал многое. Его первым исследовательским судном стала 200-тонная шхуна «Эрондель», построенная в Англии, в Госпорте, неподалеку от Саутгемптона и Портсмута и приобретенная им в 1873 году.

Шхуна не была приспособлена для глубоководных исследований: две ее мачты несли девять парусов, но парового двигателя не было. Тем не менее начиная с 1885 года «Эрондель» из судна прогулочного превратилась в судно научно-исследовательское. Сначала на ней при помощи поплавков нескольких типов изучались течения северной Атлантики между Азорами, Ньюфаундлендом и Европой, но уже в 1886 году на борту появился «бим-трал А. Агассиса», или ««Блейк»-трал», одна из модификаций которого под названием «трал Сигсби» до сих пор используется на судах Института океанологии Российской Академии наук. Альберт I много сделал для конструирования океанографической техники, и большинство приборов на его судах были оригинальны, но модель донного двубимового трала, впервые примененного американцем А. Агассисом на судне «Блейк» в 1877 году, была столь удачна, что составила исключение. В 1887 году был куплен стальной трос, а в 1888 году с глубины 2870 метров подняли траловую пробу: трос выбирался командой с помощью ручного кабестана, на что потребовалось 20 часов непрерывной работы!

Для ловли подвижных активных хищников, которые способны уйти от трала любой конструкции, Альберт I сконструировал верши – ловушки, подобные ловушкам для ловли речных пескарей. Они были металлическими, многогранными (три прямоугольные грани и две «входные» – треугольные), длина граней – более метра, внутри их размещались ловушки меньшего размера. Наживкой служила соленая рыба, потроха, куски курятины, протухшая ослятина или яркие лоскуты. К четырем углам нижней плоскости прикреплялись грузы – якоря, а к верхней грани – канат, соединявшийся с большим поплавком – буем. Уже в 1886–1887 годах Альберт I провел ловы ловушками на 620 метрах, а в 1888 году – глубже 2000 метров. Результаты были впечатляющими: 107 экземпляров рыб и огромное количество амфипод. Начиная с 1887 года активным помощником Альберта I становится Жюль Ришар, постоянный участник экспедиций, проводивший планктонные и другие исследования. Ему было суждено надолго пережить своего патрона и увидеть забвение его начинаний.

В 1891 году на верфи вблизи Лондона спускается на воду трехмачтовая шхуна, построенная по заказу Альберта I и нареченная в честь его светлейшей супруги «Принцессой Алисой». Шхуна имела вспомогательный двигатель, электрическое освещение, опреснитель морской воды, рефрижератор, ее длина достигала 53 метров, а водоизмещение – 650 тонн. На ней установили паровую лебедку и лотовую лебедку (лотовую машину).

Кроме Альберта I, на «Принцессе Алисе» уходили в плавание Ж. Ришар, химик с «Челленджера» Д.Я. Бьюкенен, художник (иногда художница) и несколько зоологов. В 1894 году на глубине 1674 метров провели ловы донных животных двубимовым тралом и ловушкой. Трал принес медленно двигающихся животных, таких как креветки, морские пауки, морские звезды и морские ежи, тогда как в ловушку попались рыбы. В том же году появилось предположение, что на глубине существуют подвижные гигантские хищники и некрофаги (поедатели трупов): с глубины 4898 метров в ловушке вместо улова глубоководных рыб подняли только их останки… Ловушками успешно работали вплоть до глубины 5310 метров, а в 1897 году на глубине 5285 метров наловили гигантских амфипод лизианассид длиной 14 сантиметров! Вот кто съел глубоководных рыб три года назад! Позже, в 1960-х годах, зоологи обнаружили скопления этих удивительных животных в Филиппинском и Чилийском желобах, когда стали применяться автономные устройства, фотографировавшие животных у приманки.

Двубимовый трал (трал Сигсби).

Альберт I умел обращаться с кинокамерой и владел цветной фотографией, он усовершенствовал лотовую машину и сконструировал несколько типов лотов, создал поверхностный трал и закрывающиеся планктонные сети, но… на «Принцессе Алисе» в 1891–1897 годах самовсплывающих автономных ловушек еще не было. В 1896 году с борта «Принцессы Алисы» к югу от Азорских островов была открыта банка с минимальной глубиной 50 метров, которая получила имя этого небольшого судна.

Альберт I планировал расширить район своих исследований вплоть до арктических областей, но 650-тонная «Принцесса Алиса» не отвечала таким требованиям: ее размеры и мощность двигателя были недостаточны. В 1897 году неподалеку от Ливерпуля была спущена на воду паровая яхта «Принцесса Алиса II» водоизмещением 1394 тонны и длиной 73 метра, команда которой состояла из 60 человек, и она могла принять на борт до восьми научных сотрудников. Все передовые технологии, прижившиеся на шхуне, были перенесены на паровую яхту, в том числе сужающийся к одному из концов стальной трос длиной 12000 метров с максимальным диаметром 1 сантиметр; был на яхте и более тонкий трос для промеров глубины.

Своё первое плавание и ряд последующих «Принцесса Алиса II» совершила на Шпицберген в целях картирования и наземных исследований. В Атлантическом океане, западнее островов Зелёного мыса, 6 августа 1901 года с глубины 6035 метров двубимовым тралом подняли рыбу, которую назвали Гримальдихтис профундиссимус, актинию, многощетинковых червей полихет, офиур и морскую звезду. Это была представительная коллекция морских многоклеточных животных с глубин более 6000 метров, которые позже стали называть ультраабиссальными (глубины 3000–6000 метров назвали абиссальными). Такое не удалось даже «Челленджеру», добывшему в ультраабиссали только одноклеточных фораминифер, а трал «Альбатроса» в экспедиции А. Агассиса два года назад у островов Тонга в Тихом океане с глубины 7632 метров принес только фрагмент стеклянной губки.

Рекорд обнаружения многоклеточных животных на ультраабиссальных глубинах, установленный Альбертом I, продержался почти 50 лет – до 17 августа 1948 года, когда «Альбатрос-2», судно шведской экспедиции, в желобе Пуэрто-Рико с глубин 7625–7900 метров поднял 24 экземпляра морских беспозвоночных животных, относимых к четырем видам. И только после этого наступила эпоха датской «Галатеи» и советского «Витязя», начавших в 1950-х годах планомерное изучение желобов Мирового океана. Труден был путь проникновения человека в глубины океана и познания их.

Глубоководные уловы донной фауны, добывавшиеся с помощью двубимового трала, были незначительны, и Альберт I попробовал увеличить их, применяя оттер-трал, использовавшийся для ловов в толще воды. Оттер-трал представляет собой мешкообразное отцеживающее орудие лова, буксируемое за две траловые доски. Попытка провести донное траление оттер-тралом на глубине 3465 метров, предпринятая в 1905 году, оказалась неудачной, и, вероятно, он применялся в дальнейшем в донном режиме на глубинах не более 2000 метров. Начиная с 1904 года, для определения нагрузок на трос стал применяться динамометр, что упростило определение «посадки» трала на грунт и повысило результативность донных тралений. Вновь произошла встреча с лизионассидами: в 1903 году одного из представителей этого семейства, Эуритенес гриллюс, поймали на глубине 4780 метров, а позже обнаружили такого же в желудке глупыша, морской птицы из отряда трубконосых. Это наводило на мысль о вертикальных миграциях этих активных хищников.

Все плавания Альберта I проходили в северной Атлантике, в тропических областях которой обычен колониальный гидроид – сифонофора Физалия физалис. Физалия всегда плавает по поверхности воды, тело ее состоит из плавательного пузыря, наполненного газом, и большого количества щупалец, находящихся под водой. Плавательный пузырь имеет диаметр 10–15 сантиметров, его гребень окрашен в яркий фиолетово-красный цвет. Длина щупалец достигает 20–30 метров, многие из них снабжены стрекательными клетками, которые содержат довольно сильный яд. Прикосновение к щупальцам вызывает сильную боль, оставляя следы, подобные следам от ожогов крапивой. Яд очень стоек, так что даже выброшенные на берег во время шторма и высохшие затем на солнце фрагменты щупалец со стрекательными клетками могут вызывать ожоги и отравления. Животное это давно интересовало Альберта I, и он предложил французским физиологам Ч. Рише и П. Портье исследовать природу эффекта, производимого ядом физалии, благо на борту «Принцессы Алисы II» имелись комфортабельные лаборатории для этой цели. К решению проблемы приступили в экспедиции 1901 года, а первичные результаты, полученные в судовой лаборатории, легли в основу экспериментов в парижской лаборатории. Было описано явление анафилаксии (от греческих «ана» – вновь и «афилаксия» – беззащитность) – вид аллергической реакции немедленного типа. В 1913 году Ч. Рише за эту работу был удостоен Нобелевской премии по медицине и физиологии.

В начале XX века в районе Бискайского залива у побережья Бретани катастрофически снизились уловы сардины, что сказалось на рыбной промышленности. Альберт I пытался разобраться в причинах явления и в 1903 году перенес свои исследования в эти промысловые районы. С 1904 по 1907 год в научных программах экспедиций «Принцессы Алисы II» доминирует морская метеорология, проводятся эксперименты с бумажными змеями и несколькими типами воздушных шаров, некоторые из которых достигали высоты более 16000 метров. Активно работают постоянные спутники Альберта I: П. Портье изучает океанских бактерий, Д.Я. Бьюкенен – щелочность и удельный вес морской воды, Ж. Ришар изучает поверхностный планктон и приступает к составлению схемы батипелагических вертикальных перемещений планктона. Размер рам больших планктонных сетей с 3 × 3 метров увеличивается до 9 × 9 метров, совершенствуется и другая техника планктонных исследований. В 1909 году над глубиной 5940 метров в течение пяти дней и ночей проводится станция по изучению планктона, что было своеобразным рекордом для того времени.

За годы океанологических исследований на «Эрондели» и «Принцессе Алисе II» было собрано большое количество коллекций и наблюдений, занесенных в судовые журналы. Альберт I решает построить музей, в котором разместятся эти научные материалы, но будут и лаборатории, библиотека, аудитории и научная экспозиция. Площадь Монако в те годы составляла примерно полтора квадратных километра (150 гектаров), а позже была увеличена приблизительно на 0,4 квадратного километра за счет побережья, отвоёванного у моря. На этом клочке земли Альберт I выбрал очень красивое и романтичное место на морской скале, в которую в буквальном смысле слова начали врубать здание будущего музея, названного «Храмом моря». Строительство началось вскоре после покупки «Принцессы Алисы II», и в 1899 году первым директором «Храма моря» стал Ж. Ришар. Для Альберта I это было больше чем музей: он мечтал создать храм моря для всего человечества. В целях обеспечения долговечности и международного характера музея он утвердил в Париже Океанографический институт во главе с международным комитетом ученых. Для обеспечения материальной стороны Альберт I выделил целое состояние в бонах Третьей Французской Республики, которые в те времена были самым надежным капиталовложением.