За океан. Путевые записки

XXXVIII. Иеллостонский парк

Уже давно ходила слуха о каких-то заколдованных местах на дальнем западе территории Соединенных Штатов. Рассказывали об огромных фонтанах, о деревьях, которые, вместо плодов, приносят драгоценные камни, и т. п. Полковник Райнольдс (Raynolds), посетивший окрестности мест, составляющих ныне пространство Иеллостонского Парка, в 1859–60 гг., передавал, например, со слов индейцев, что там находится лес, в котором деревья и животные — каменные. Так как подобные слухи пускались исключительно охотниками, занимавшимися звероловством, то, зная склонность этих господ к преувеличениям и имея в виду то обстоятельство, что все рассказы передавались не очевидцами, а со слов индейцев, забиравшихся в самые дикие места и опасавшихся, очевидно, дальнейшего преследования со стороны белых, серьезные люди и ученые не придавали им особого значения. К этим местам, лежащим в северо-западном углу штата Уайоминга (Wyoming), не существовало дорог; всё пространство было покрыто девственным лесом и представляло самую неприступную часть Скалистых гор, образуя возвышенное плато на водоразделе бассейнов вод Великого и Атлантического океанов и вод Мехиканского залива. На запад текут отсюда реки Мэдисон (Madison) и Змеиная (Snake River), а на восток — река Иеллостон (Yellowstone).

Первые сколько-нибудь точные сведения об этом заколдованном угле земного шара подучены от капитана Деласи (De Lacy), который в 1863 году был послан правительством для исследования в минералогическом отношении западной части Уайоминга. Он подтвердил отчасти невероятные рассказы охотников, но узнал, что драгоценные камни не растут на деревьях в виде плодов, а представляют отложения в древесине и коре. Горячая вода минеральных источников, открывшихся у корней, поднимала вверх по законам волосности, сперва погубила жизнь деревьев, а затем выделяла в порах свое минеральное содержание; при этом стволы и ветви потеряли листву, но сохранились в своем естественном виде. Причудливые фигуры корявых окаменелых веток, действительно, издали напоминают разных животных, индейцев и т. п. Экспедиция Деласи была, однако, не удачна. Она имела целью исследовать минеральные богатства, но так как руды драгоценных минералов или залежей каменного угля тут не было найдено, а климат и вообще местные условия оказались весьма суровыми, то после самого беглого обзора части этого заколдованного пространства экспедиция вернулась без всяких положительных результатов, или, вернее, с результатами отрицательными: выяснилось, что сказки преувеличены, а природные богатства не заслуживают внимания.

С этого времени о чудесах дальнего запада (far west) на время забыли, но в 1869 году два охотника, Кук и Фольсом (Cook and Folsom), случайно попали в бассейн гейзеров и описали их в газетах в столь чудной и заманчивой форме, что летом следующего 1870 года правительство Соединенных Штатов отправило туда новую экспедицию под начальством генерала Уошборна (Washburn), с отрядом кавалерии и несколькими съемщиками. Она проникла в будущий «Парк» с запада и исследовала, главным образом, верховья реки Мэдисон, а также посетила огромное нагорное озеро, из которого вытекает река Иеллостон.

В 1871–72 годах была отправлена другая экспедиция под начальством горного инженера Гайдена (Hayden), которая особенно богата результатами. Члены экспедиции осмотрели почти все достопримечательности этих мест, и Гайдену тогда же пришла мысль побудить конгресс издать акт, по которому всё пространство северо-западного угла штата Уайоминга было признано собственностью государства, и приняты меры к охранению его от хищнических набегов охотников и промышленников.

Постановлением конгресса всё это пространство названо «Национальным Парком», назначенным для научных исследований и для пользы и удовольствия человечества. Так как тут не найдено мест, удобных для заселения, а по суровости зим оно не годится и для скотоводства, так как здесь нет никаких минеральных богатств, которые могли бы быть разрабатываемы ради выгоды, то признано необходимым воспретить тут всякие поселения и лишь охранять чудеса природы, потому что невежественное любопытство может нарушить ход естественных явлений. Здесь на глазах современников как бы продолжается образование земной коры. Почти непрерывные извержения грязных вулканов и гейзеров постоянно изменяют лицо Земли, и теперь трудно даже представить себе, что будет здесь через некоторое время.

Что всё это пространство вообще неудобно для заселения, видно из того, что средняя высота этого нагорного плато достигает 8000 футов, и оно пересечено многими хребтами с абсолютною высотою от 10-ти до 20-ти тысяч футов. Не только зимы тут чрезвычайно суровы, но вообще в течение круглого года не бывает месяца, в котором не было бы морозов.

Для дальнейшего исследования «Парка» и установления его границ была снаряжена специальная экспедиция топографов, которая работала весь сезон 1878 года под общим руководством Ганнета (Henry Gannett). Прежде всего произведена была правильная триангуляция: измерено два базиса, по 2 мили длиною, проложена сеть первоклассных треугольников, стороны которых имели от 20-ти до 70-ти миль длины. После этого проложена второклассная триангуляция и произведена мензульная съемка в масштабе две мили в дюйме (1:126 720), с горизонталями через 100 футов. Всё пространство «Парка» ограничено прямоугольником, заключающим 3312 кв. миль, именно около 55 миль ширины (от запада к востоку) и около 65 миль длины (с севера на юг). Таким образом пространство Национального Парка равно 7535 кв. верстам, или около одной трети всей Бельгии. Согласно съемкам, на этом пространстве показано более 2000 источников минеральной — холодной и горячей воды и 71 большой гейзер.

Хотя по первоначальным сведениям предполагалось, что в «Парке» очень живописно, что тут множество поразительных видов и красивых мест, но на самом деле это не совсем так.

Есть, конечно, места восхитительные, но в общем это — гористая страна, густо заросшая хвойным лесом. Несмотря на то, что некоторые хребты имеют весьма значительную высоту, они, однако, не поражают зрителя, благодаря общему возвышению плато. Многие хребты покрыты вечными снегами, но сила внутреннего жара такова, что некоторые горячие ключи извергаются и на снеговых вершинах. Здесь всего поразительнее разорванность горных напластований, представляющих разрывы, сдвиги и переплетения слоев. Минеральные богатства, как выше замечено, весьма невелики, и небольшое количество найденного здесь лигнита оказалось плохого качества.

Привожу в переводе акт конгресса (1872 г.), которым признано значение «Национального Парка».

На основании этого акта конгресса министр издал впоследствии следующие правила для посетителей «Парка»:

Строгость этих правил и поспешность, с которою они были изданы, вполне объясняются тем обстоятельством, что, но будь их, предприимчивые американцы, пользуясь свободою покупки казенных земель в западных штатах, тотчас нахлынула бы сюда толпой, раскупили бы всё достойное внимания, нарушили бы, пожалуй, естественное продолжение явлений и сделали бы их недоступными свободному обозрению. По справедливому замечанию составителя доклада конгрессу Гайдена, необходимо, чтобы все здешние чудеса природы были доступны человечеству так же, как воздух и вода. Еще в недавнее сравнительно время всё обширное пространство Национального Парка было театром самой ужасной вулканической деятельности. Горячие ключи и гейзеры представляют последнюю стадию этих могучих проявлений сил внутренности Земли; это как бы предохранительные клапаны тех вместилищ пара, которые существуют еще в земной коре. И ключи и грязевые вулканы украшены образованиями, изящество и разнообразие которых не может представиться самому пылкому воображению и на создание которых требовались тысячи лет неустанной работы природных сил. Понятно, как было бы жаль, если бы хищные торгаши завладели здешними местами и в один или два сезона уничтожили и разграбили бы этот натуральный музей. Нельзя не признать, что бескорыстие правительства и мудрость народных представителей должны быть оценены и одобрены всем образованным светом.

До самого последнего времени было известно лишь одно место с гейзерами, именно юго-западная часть острова Исландии, где издавна найдены многие горячие ключи и в том числе два знаменитые гейзера: собственно Гейзер и Строкр. Затем вновь открываемые в других местах подобные периодически извергающиеся горячие ключи подучили общее наименование гейзеров, подобно тому, как нарицательное ныне слово «вулкан» произошло от Вулкана — огнедышащей горы на одном из Липарских островов. Самое слово «гейзер» на исландском наречии значит «брызгун» или «бешеный».

В пятидесятых годах нынешнего века знаменитый геолог Гохштеттер (Hochstetter 1829–1884) открыл множество гейзеров на северном острове Новой Зеландии (во время известной экспедиции на «Новаре»); затем в 1871 году Монгомери (Montgomerie) открыть гейзеры в Тибете у озера Тенгри-Нора, близ Лхассы, и, наконец, в 1872 году, Гайден открыл гейзеры в Иеллостонском Парке; эти последние по величине площади, ими занимаемой, по силе извержения и по своему числу превосходят все прочие, ныне известные на земном шаре.

Однако, до сих пор наиболее изученным остается исландский Гейзер. Он расположен близ вулкана Борнафела на высоте не более 500 футов над уровнем океана и в спокойном состоянии представляет небольшой, почти круглый бассейн около 6-ти саженей в диаметре, наполненный очень теплою водой. В середине бассейна имеется отвесный канал, называемый трубкою гейзера. Температура воды не остается постоянною, а, постепенно повышаясь, достигает почти точки кипения. Тогда из центра бассейна вдруг вырывается столб воды и паров в виде огромного фонтана. После известного промежутка времени фонтан прекращается, и бассейн представляется опять спокойным и наполненным только теплою водой. Промежутки между двумя последовательными извержениями, продолжительность извержения и высота фонтана, по показаниям разных путешественников, весьма различны. В среднем выходит, что извержения бывают каждые 30 часов и продолжаются около 20 минут; однако, были случаи, что извержения происходили и через 6 часов. Высота фонтана в разных извержениях колеблется в пределах от 100 до 212-ти футов.

К сожалению, географическое положение Исландии не позволило организовать правильных наблюдений, а местные жители мало интересуются этим чудом природы и не следят за ним; Гейзер находится в расстоянии около 100 верст к востоку от Рейкиавика. Наиболее полные исследования исландских гейзеров произведены экспедицией Бунзена и Деклуазо в 1846 году. Эти ученые прожили у самого Гейзера целых 12 дней и произвели там множество наблюдений. Главным образом, измерялась ими температура воды в бассейне и в гейзерной трубке, имеющей длину в 77 футов. На поверхности температура воды оказывалась всегда ниже точки кипения, около 90° по Цельсию, затем, повышаясь с глубиной, она доходит на дне до 120°. Однако, если принять в расчёт давление водяного столба и вычислить температуры кипения воды на разных глубинах, то во всех местах трубки температура оказывалась всегда ниже соответствующей точки кипения.

Всего любопытнее то обстоятельство, что разности между точкою кипения на известной глубине и наблюденною температурою были не везде одинаковы, и наименьшая разность была не на дне трубки, а на глубине около 50-ти фут., где эта разность не превосходила 3° по Ц. По всей вероятности, вертикальная трубка Гейзера имеет на этой глубине боковой канал, откуда и прибывает горячая вода. Существование канала подтверждается и тем, что камни, опускаемые на веревках в трубку Гейзера, в момент начала извержения с силою выбрасывались, если они помещались на глубинах менее 50-ти фут., тогда как, будучи опущены на большую глубину, они оставались неподвижными в нижней части трубки. Да не только камни, даже термометр, опущенный Бунзеном на дно трубки, остался невредимым во время извержения. Наоборот, даже в промежутках между извержениями, когда вода в бассейне совершенно спокойна, в трубке, против бокового канала, откуда прибывает новая вода, происходит беспокойство, и термометр, повешенные как раз против канала, разбился. Конечно, этого канала никто не видал, так как трубка Гейзера никогда не освобождается от кипящей воды, но существование его открыто именно благодаря этим опытам с термометрами и повешенными камнями.

На основании своих опытов Бунзен составил нижеследующую теорию Гейзера, которая в общих чертах применяется теперь ко всем прочим гейзерам. Он сделал предположение, что где-нибудь в стороне от трубки имеется соединенный с нею более или менее обширный бассейн, стенки которого находятся в раскаленном состоянии, под влиянием внутреннего жара Земли. Бассейн имеет сообщение с каналами, приводящими воду из обыкновенных источников, питаемых атмосферными осадками. По мере возвышения температуры воды в бассейне, нагревается и вода в трубке Гейзера, однако, под давлением атмосферы и столба воды в трубке, вода в бассейне кипеть сперва не может. Но наступает момент, когда температура воды в каком-нибудь месте трубки (например, у выхода бокового канала) достигнет точки кипения. Выходящие вверх пары воды уменьшают давление на нижние слоя, которые тоже закипают, уменьшают давление на следующие и т. д. Словом, с этого мгновения вода в трубке, а может быть и во внутреннем бассейне начинает кипеть, а образующиеся внизу пары выбрасывают воду верхнего наружного бассейна в виде фонтана. После известного промежутка времени вода в трубке от беспрестанного выбрасывания в атмосферный воздух настолько охладится, что кипение прекращается, и гейзер успокаивается, конечно, до тех пор, пока постепенное нагревание воды стенками внутреннего бассейна не поднимет температуру снова до точки кипения и выше.

Не все подробности явления объясняются вполне удовлетворительно, однако в общих чертах теория Бунзена достаточна, по крайней мере, для объяснения извержений исландского Гейзера: постоянный прилив воды происходит из многочисленных озер, уровень которых выше уровня воды в бассейне Гейзера, а высокая температура стенок внутреннего бассейна объясняется присутствием близко стоящего вулкана. Во всех прочих местах гейзеры также находятся вблизи озер и вулканов; если в некоторых местностях вулканов нет в настоящее время, то они несомненно были тут во времена давно прошедшие, как, например, именно в Иеллостонском Парке.

Вообще между гейзерами и вулканами существует известная связь. Каждый вулкан, кроме лавы и пепла, выбрасывает всегда и в огромном количестве водяной пар, отчего извержения сопровождаются обыкновенно ливнями. Можно считать, что гейзеры суть последние стадии вулканической деятельности Земли, которая затем продолжает обнаруживаться уже только присутствием обыкновенных горячих источников. По времени образования геологи считают гейзеры Иеллостонского Парка древнейшими, за ними явились гейзеры Новой Зеландия и, наконец, исландские. В настоящее время охлаждение земной коры под влиянием выделений гейзеров и горячих источников должно считать главною причиною постепенного охлаждения Земли вообще.

Для сравнения с исландским Гейзером приведу таблицу наиболее замечательных гейзеров Иеллостонского парка с показанием для каждого его главных элементов:

Так как горячая вода легко растворяет разные горные породы, то обыкновенно как наружный бассейн гейзера, так и вся окружающая местность представляют отложения из так называемого гейзерита, главную составную часть которого составляет более или менее плотный аморфный кремнезем. Толща слоев этих отложений вообще еще не исследована, но, судя по небольшому содержанию твердых минеральных частей в гейзерной воде, надо полагать, что потребны были миллионы лет, чтобы образовались существующие ныне отложения.

По поводу связи точки кипения воды с давлением гейзеры послужили к открытию факта, что точка кипения зависит не только от давления, но также и от бо́льшого или меньшего количества газов, растворенных в воде. Чем этих газов меньше, тем точка кипения выше. Вот почему вода гейзеров, подвергавшаяся много раз кипению, может нагреваться до более высокой температуры, не закипая. Всякая посторонняя причина, способствующая передвижению масс воды внутри трубки гейзера и, следовательно, переходу масс более нагретых на поверхность, ускоряет извержение. Давно было замечено, что бросание камней в трубку гейзера, способствует ускорению извержения. В Иеллостонском Парке я узнал, что мыльная вода тоже ускоряет извержение. Это открытие сделано совершенно случайно китайцами-прачками, состоящими при гейзерных гостиницах «Парка». Пользуясь тем, что в гейзерных бассейнах постоянно имеется горячая вода, они ходили туда стирать белье и заметили, что извержение наступало раньше обычного срока. Вскоре многие посетители «Парка», в нетерпеливом ожидании извержения, стали бросать в бассейны куски мыла и, действительно, ускоряли этим наступление извержений. Однако, после нескольких подобных опытов гейзер затихал на многие дни, почему теперь бросание мыла в гейзерные бассейны запрещено под угрозою немедленной высылки из пределов «Парка».

Многие наблюдатели заметили, что известные гейзеры обладают как бы симпатией друг к другу и извергают воду одновременно, или же, наоборот, извержение одного как бы отнимает силу у другого. Однако, это далеко не общее правило, и два гейзера, находящиеся в близком расстоянии, в присутствии одних наблюдателей производили извержения одновременно, в присутствии же других — разновременно. Этот вопрос в высшей степени любопытен, и его следовало бы попытаться разрешить в Иеллостонском Парке, где наблюдения вообще можно делать с большими удобствами, чем, например, в Исландии, где до сих пор не открыто еще связи между столь близкими между собою гейзерами, как Большой Гейзер и Строкр; расстояние между ними менее 100 шагов. Одни наблюдатели полагают, что оба гейзера совершенно независимы, другие — что извержения их связаны известным синхронизмом. Можно предполагать, что многие рассказы о связи извержений разных гейзеров напоминают известный факт, будто бы замеченный Горебоу (Hoirebow). Он говорит, что если налить в бутылку воду из бассейна гейзера, то когда начинается извержение, вода в бутылке тоже приходить в беспокойное состояние, а если бутылка закупорена, то она лопается.

Очень интересное явление в бассейнах гейзеров заключается в цвете воды. Обыкновенно этот голубой или зеленоватый цвет никоим образом не может быть объяснен цветом дна бассейна, которого стенки и все окружающие отложения имеют ослепительно белый цвет. Притом же цвет гейзерной воды не изменяется, если ее поместить в трубку достаточной длины и рассматривать через нее белую поверхность. Вообще надо полагать, что вода в чистом виде имеет зеленовато-голубой цвет, но так как в реках, озерах и морях она заключает в себе множество посторонних тел в виде простой механической примеси, то обыкновенно приходится видеть цвет этих посторонних частиц; в самую же воду лучи света не могут проникнуть на значительную глубину. Однако, чем чище вода, тем зеленовато-голубой цвет обнаруживается яснее, и это, как известно, и наблюдается, например, в великолепной окраске вод швейцарских горных озер. Воды гейзеров, в смысле отсутствия механических примесей, тоже отличаются поразительною чистотой. Химические примеси вообще не имеют влияния на цвет воды.

Непосредственные опыты над цветом воды, заключенной в длинные трубки, были произведены Бунзеном, Тиндалем и многими другими учеными; результаты вполне подтвердили, что чистая вода в толстом слое пропускает через себя исключительно зеленовато-голубые лучи. Однако, это явление не объяснено еще с достаточною очевидностью, и очень может быть, что оно отчасти имеет и субъективный характер. Замечено, что нервы наших глаз имеют неодинаковую светочувствительность к лучам разных цветов и разной яркости. Так, например, при ярком свете глаз делается мало чувствительным к лучам бо́льшей преломляемости (синим и фиолетовым); при слабом свете, наоборот, глаз нечувствителен к лучам меньшей преломляемости (желтым и красным). Этим объясняется, почему солнечный свет кажется нам желтоватым, а лунный — голубоватым, хотя тот и другой, в сущности, одинаковы и различаются только яркостью. Поэтому очень может быть, что голубоватый цвет воды многих источников отчасти происходит только от ослабления белого света. Словом, явление далеко не так просто, как кажется с первого взгляда, и требует более обстоятельных исследований.

Оставляя дальнейшие подробности о Национальном Парке до описания личных впечатлений в следующей главе, скажу здесь, что это, действительно, одно из замечательнейших в физическом отношении мест не только в Соединенных Штатах, но и вообще на всей поверхности Земли. Благодаря большой абсолютной высоте, растительность тут не разнообразна — главным образом кедровые и сосновые леса. Эти леса по большей части девственны и непроходимы, и теперь еще имеется множество мест, куда не ступала до сих пор человеческая нога, особенно на хребтам. Кроме деревьев, растет много диких ягодных кустов: дикие вишни, крыжовник и смородина. Но особенно изобильны тут травы и полевые цветы; ими покрыты преимущественно высочайшие вершины хребтов, там, где прекращается уже древесная растительность.

Общая суровость климата такова, что зимою всякие сообщения прекращаются, парковые гостиницы закрываются, и даже снимаются посты кавалерийских разъездов. Тем не менее фауна здесь довольно разнообразна: водятся буйволы, олени, лоси, горные козы и бараны, антилопы, медведи, бобры, выдры, куницы, соболи, горностаи, зайцы и т. п. Между птицами, главным образом, встречаются: орлы, ястреба, тетерева, совы, соколы, дикие утки и гуси, журавли, вороны, синицы и дрозды. Пресмыкающиеся вообще редки, и лишь в местах, лежащих ниже 6000 футов, попадаются гремучие змеи. В Иеллостонском озере и в реках Парка уже и прежде попадалось много рыбы. В 1889 году, распоряжением «Рыбной Комиссии» (U.S. Fish Commission), в Иеллостонское озеро пущено множество молодых форелей, которые теперь быстро размножаются.