Морское дно

Как изучали морское дно

Можно ли нарисовать общую картину рельефа морского дна, картину, которую нельзя увидеть? Правда, сейчас мы уже можем фотографировать и наблюдать через подводный телевизор морское дно на значительных глубинах, но при этом мы охватываем только очень маленькие участки, которые освещены электролампой, соединённой с прибором. Полную картину рельефа можно создать только путём измерения очень большого количества глубин и притом так, чтобы каждое место, где получена глубина, было точно нанесено на карту.

Кроме того, нужно знать строение дна. Непосредственный метод для этого — получение пробы грунта и не только с поверхности дна.

С незапамятных времён глубину моря измеряли длинным шестом или верёвкой (тросом) со свинцовым грузом на конце. Так был создан первый лот — прибор для измерения морских глубин (рис. 1). В донышке груза делается ямка, смазанная салом. Когда груз касается дна, ямку заполняет донный грунт, и образец его поднимают на поверхность.

Рис 1. Свинцовый лот для малых глубин.

Лотом очень просто измерить сравнительно небольшую глубину, до 100–200 метров. При больших глубинах измерение сильно затрудняется.

До середины XIX века исследователи опускали лот на тросе из растительного волокна. Такой трос довольно тяжёл и непрочен. Выпустив с борта 2–3 километра троса, мы уже не сможем вытащить его обратно — он лопнет от собственного веса. Но и на меньших глубинах точное измерение глубины довольно затруднительно. Обычный вес свинцового груза — около 5 килограммов, но примерно столько же весит 100 метров намокшего троса. Поэтому, начиная уже с 500–600 метров, ощутить момент падения лота на дно почти невозможно. Вес троса становится значительно больше веса груза.

Первые глубины более 1000 метров были измерены в России при Петре I, который изобрёл новый лот с отделяющимся грузом. В этом лоте сквозь тяжёлый чугунный шар проходила металлическая трубка. Шар удерживался на трубке особыми рычажками (рис. 2) и соскакивал с них при ударе о дно. Таким образом, обратно на палубу моряки вытаскивали лёгкую трубку, в которой застревало небольшое количество донного грунта.

Рис. 2. Лот с отделяющимся грузом.

В XVII–XVIII веках стали быстро развиваться естественные науки. В это время были составлены первые карты рельефа дна. Вначале это была обычная карта моря, на которую наносились цифры, указывающие глубину в различных местах. Общей картины рельефа морского дна такие карты не давали.

В 1736 году французский географ Бюаш соединил одинаковые отметки, нанесённые через 10 морских саженей, линиями, получившими название изобат, то есть линий равных глубин (интересно, что такой же способ изображения рельефа суши появился лишь спустя несколько десятилетий). Сейчас этот способ изображения рельефа наиболее распространён и точен. Пример подобной карты дан на рис. 3.

Рис. 3. Карта рельефа дна Каспийского моря с изобатами через 200 и 500 метров.

В XVIII веке в России был создан военный и торговый флот. Для нужд мореплавания стали составлять морские карты и производить промеры глубин. Большие работы были развёрнуты в Финском заливе, в Каспийском море и на озере Байкал.

Глубина Финского залива лишь в отдельных местах превышает 100 метров, поэтому промеры не представляли там особых трудностей. Составленная карта отличалась такой точностью и полнотой, что она была удостоена премии Парижской Академии наук. Сложнее было изучить глубины Каспийского моря. Сейчас мы знаем, что его максимальная глубина составляет 990 метров. В XVIII веке русские гидрографы Соймонов и Колодкин составили довольно полную карту дна Каспия, но в некоторых местах определить глубину не удалось.

Большие успехи в измерении глубин были достигнуты штурманом Алексеем Пушкарёвым на озере Байкал (1772 г.). Наибольшая измеренная глубина превышала там 1200 метров.

В прошлом веке через океан начали прокладывать телеграфные кабели. Перед прокладкой нужно было определять рельеф дна. Для измерения глубин применялся лот с отделяющимся грузом. С этого времени начались обширные исследования океанских глубин. Англичане снарядили для этой цели большой корабль «Чэлленджер», который 4 года (1873–1876 гг.) бороздил воды земного шара. В экспедиции участвовали крупнейшие учёные того времени, но ни одного геолога среди них ещё не было. В течение следующих 20 лет различными государствами было организовано большое число океанографических экспедиций, среди которых известно плавание русского корабля «Витязь» под командованием адмирала Макарова. Учёные сделали значительное число промеров, по которым удалось составить первые карты рельефа дна океана. Почти во всех экспедициях примитивными ещё приборами собирались пробы грунта, что позволило составить и первые карты донных отложений.

Таким образом, к концу XIX столетия учёные уже имели общее представление о строении дна океанов и морей.