С аквалангом в Антарктике

Зачем мы идем в Антарктику?

Вечером 29 октября 1965 года «Обь» отошла от причала и вышла в свой одиннадцатый антарктический рейс. О плавании через все широты, тропических закатах, празднике Нептуна и прочей экзотике участниками далеких экспедиций написано уже так много, что писать об этом снова нет никакого смысла: лучше остановиться на том, что отличало нашу экспедицию от других.

Пожалуй, большинство участников рейса впервые собралось вместе: на корабле шло 130 членов экспедиции, еще 70 должен был позднее доставить самолет. Примерно две трети экспедиции направлялось в южное полушарие впервые, остальные уже побывали там раз, а некоторые и больше. Абсолютным чемпионом был старший механик нашего судна — он, как и корабль, шел в Антарктиду одиннадцатый раз. Довольно скоро мы все перезнакомились, ведь вместе предстояло проделать долгий путь.

Перед экспедицией стояли серьезные задачи. Помимо продолжения наблюдений, которые ведутся уже более десяти лет и программа которых все расширяется и расширяется, намечено было выполнить ряд новых работ. Строители и монтажники должны были построить на антарктических станциях Мирный и Молодежная нефтебазы, в которые уже в феврале следовало перекачать топливо с танкера. Это позволяло избавить экспедицию от трудоемкой и длительной перегрузки бочек с горючим.

Сезонные научные отряды тоже должны были выполнить новые для Антарктической экспедиции работы. Впервые испытывался тепловой бур, способный протаять лед на большую глубину, взять при этом образцы (керны) и добраться до подстилающих льды горных пород. Такая скважина, когда она будет сделана, позволит решить вопрос о термическом балансе Антарктиды за последние столетия и тысячелетия, уточнить движение ледников на разной глубине, проверить правильность определения подледного рельефа Антарктиды, что сделано пока косвенным сейсмическим способом (по времени возвращения эха от взрывов на поверхности ледников).

Новый метод измерения толщины льда с помощью радиолокации отрабатывал отряд под руководством молодого физика Б. А. Федорова. Этот простой и быстрый способ должен был прийти на смену сейсмическому методу. Если добавить, что радиолокационное определение можно выполнить прямо с борта самолета, летящего над материком, а сейсмическое требует огромной затраты труда в тяжелейших условиях внутриконтинентальных походов, то перспективы нового метода трудно переоценить.

Третьим новым отрядом были мы с обширной программой подводных гидробиологических работ. Нас часто спрашивали, почему предпринимаются подобные исследования, кому и для чего нужно знать, кто обитает в антарктических морях, на расстоянии многих тысяч километров от наших берегов. Спрашивали и о том, что именно собираемся мы делать в Антарктиде. Во время долгого перехода у нас было время и возможности ответить на эти вопросы.

Начнем с того, что наши работы представляют лишь очень малую часть широких исследований по изучению и освоению необъятных богатств океана. Открытый океан вдали от берегов кажется безжизненной пустыней, но это впечатление обманчиво. Круговорот биологических процессов происходит в океане не менее интенсивно, чем в кишащем жизнью лесу или на лугу. Растительные ресурсы леса или луга человек легко может использовать. Но не так обстоит дело с океаном. Это объясняется тем, что в открытом море органическое вещество создается не деревьями, кустарниками или травами, а микроскопическими водорослями, свободно плавающими в толще воды. Срок жизни каждой отдельной водоросли невелик — дни или недели, а на земле травы и деревья живут месяцами и годами. Водоросли растут необычайно быстро, но количество их, одновременно находящееся в определенном объеме воды, обычно сравнительно невелико. Если на суше накапливается много травы, кустарников, деревьев, то в море водоросли или поедаются мелкими рачками, для которых они служат единственной пищей, или же оседают на дно. Ежегодно в Мировом океане образуется около 550 миллиардов тонн белков, жиров, углеводов — больше чем по 180 тонн на каждого жителя Земли. Этого количества достаточно, чтобы прокормить население в 500 раз больше того, что сейчас живет на нашей планете.

Между тем с громадной площади океана человечество получает лишь несколько процентов своих пищевых ресурсов. Это объясняется тем, что различны сами принципы использования богатств моря и суши. Если на суше человек получает продукцию в результате искусственного разведения растений и животных, то в море он до сих пор не вышел из стадии охоты на естественно существующие стада рыб, китов и, в гораздо меньшей степени, других животных — кальмаров, крабов, креветок и т. д. Принципиальные возможности охоты неизмеримо меньше, чем возможности культурного хозяйства. Когда человек жил за счет собирательства и охоты, то, например, на всей территории современной Грузии с трудом могло прокормиться несколько тысяч человек, сейчас эта же земля обеспечивает пищей миллионы людей.

Казалось бы, рыбаки и китобои нашего времени, в распоряжении которых современные суда, самолеты и вертолеты, не имеют ничего общего с первобытными охотниками или рыболовами. Однако максимальная возможность вылова зависит не от технического оснащения промысла, а от того предельного количества животных, которое можно добыть, не уменьшая способности стада к воспроизведению. Если вылов превышает пополнение, происходит более или менее быстрое уменьшение численности животных и даже после полного прекращения промысла стада далеко не всегда восстанавливаются. История охоты, китобойного промысла и рыболовства полна случаев хищнического истребления животных. Уже в семнадцатом веке в Баренцевом море были почти целиком уничтожены крупные гренландские киты — их число ничтожно и сейчас, спустя более 180 лет после прекращения промысла. Одной из задач рыбохозяйственной науки как раз и является определение максимального размера вылова, не приносящего ущерба основным запасам животных.

Переход к управлению использованием океанических богатств сулит небывалое увеличение пищевых, да и не только пищевых, ресурсов человечества. Море по его потенциальной продуктивности можно сравнить с рыбоводными прудами, с одного гектара которых получают много тонн рыбы, куда больше, чем можно получить мяса от наземных животных, выращенных на такой же площади лучших пастбищ. Трудности, связанные с решением этой задачи, необычайно велики и в огромной степени возрастают из-за почти полной невозможности проводить в море опыты небольшого масштаба. Совсем нетрудно внести разные удобрения в несколько грядок и сравнить их эффективность, но провести такой же опыт в море почти невозможно. Просто бросать в море удобрения — бессмысленно, уже через несколько часов они перемешаются в огромных массах воды и становятся неуловимыми для самых чувствительных анализов; если же от моря отгородить небольшие участки, то гидрологический режим настолько изменится, что ценность результатов понизится в огромной степени. Отчасти поэтому удобрение полей известно с незапамятных времен, а соответствующие опыты в бухтах и заливах проводятся всего лишь 10–15 лет. Любой эксперимент в море по необходимости имеет большой масштаб, стоит дорого, часто результаты выявляются спустя долгое время. Для подобных опытов нужна хорошо разработанная теория биологической продуктивности. В современной науке глобальное управление биологическими процессами в море является еще довольно далекой перспективой и соответствующая теория только начинает разрабатываться. Для создания такой теории большое значение имеет изучение районов моря с крайними условиями, представляющих собой как бы естественную лабораторию природы. В подобных местах проявление общих биологических закономерностей часто становится необычным, особенно интересным и показательным. Море вблизи Антарктиды, почти круглый год покрытое льдом, с низкой температурой воды и полным отсутствием рек, несущих с берега питательные вещества, как раз и является одной из таких природных лабораторий. Ценность полученных материалов еще увеличивается тем, что их можно сравнить с аналогичными данными для уже довольно хорошо исследованных морей северного полушария, выяснить пути приспособления животных и растений к особо суровым условиям среды. Безусловно, пока такие работы представляют в основном теоретический интерес, но соответствующая теория обещает в будущем внести коренные изменения в использование необъятных богатств океана.

Перед нами стояла конкретная задача: определить, какие животные и растения и в каком количестве населяют дно моря на мелководьях вблизи Антарктиды, на глубине до 30–40 метров. Особую зону моря представляют участки с небольшими глубинами — так называемая сублитораль. Только здесь на дне встречаются крупные водоросли (на больших глубинах для них недостаточно света) и многие животные, которые тоже не спускаются глубже этой зоны. Пока в Антарктике на мелководье были сделаны лишь отдельные разрозненные сборы, почти ничего не было известно наверняка. Никто еще не спускался под воду в морях Дейвиса и Космонавтов, никто не видел их дна своими глазами.

Трудности, стоявшие перед нами, были очень велики: и холодная вода, и антарктические штормы, но главное было даже не в этом. Прежде всего, мы даже приблизительно не знали, что же ожидает нас на дне антарктического моря. Высказывались различные мнения: одни считали, что все на дне начисто стерто проходящими айсбергами и немногочисленные животные ютятся лишь в трещинах и углублениях скальных пород, другие — что все дно сплошь покрыто слоем губок толщиной в несколько метров. Надо сказать, что для всех этих предположений были известные основания.

Такая неопределенность затрудняла планирование работы: мы не могли сказать, какие орудия понадобятся для сбора животных, каков будет объем собранного материала, сколько потребуется погружений для изучения одного участка дна.

Были и другие трудности. Предстояло погружаться под лед толщиной около двух метров. Мы не вполне представляли себе, как проделать взрывом отверстие во льду, но это, в конце концов, наверняка станет ясно на месте. Существовала, однако, одна опасность, о которой мы ни разу не разговаривали, но каждый, конечно, задумывался про себя. Только мне приходилось спускаться под лед, да и то всего два-три раза в озерах под Ленинградом (Баренцево море у берегов Мурмана не замерзает зимой — ответвление Гольфстрима согревает его). Между тем некоторые люди испытывают приступ панического ужаса, оказавшись в закрытом пространстве, например в пещере или подо льдом. Такое явление имеет специальное название клаустрофобии. Человек может погружаться в открытую воду десятки и сотни раз и даже не знать о том, что он подвержен такому страху. Мне пришлось однажды видеть, как один довольно опытный спортсмен-подводник спускался под лед небольшого озерка недалеко от Ленинграда. Спустя несколько минут после погружения сигнальная веревка вдруг резко задергалась — сигнал тревоги, немедленного выхода. Мы тотчас начали вытаскивать аквалангиста за спусковой конец. Прошло несколько томительно долгих секунд. Наконец он появился из воды, встал, шатаясь, и сорвал с себя маску. Лицо его посинело, глаза были выпучены. Задыхаясь, он истерически закричал: «Акваланг не работает! Акваланг не работает!» Ему помогли выйти из воды, сняли снаряжение, успокоили, как могли. Я подошел к аквалангу и проверил его — он был вполне исправен, воздух подавался легко и свободно. Оставшегося запаса воздуха было еще достаточно, чтобы пробыть под водой целый час. Видимо, это и был внезапный приступ страха у человека, ушедшего под сплошным толстым льдом довольно далеко от места спуска. Вероятно, сделало свое дело и всегда существующее опасение, что дыхательный аппарат может испортиться. Хотя такие случаи и представляют чрезвычайную редкость, они все-таки иногда бывают. Человеку, подверженному боязни закрытого пространства, под лед лучше не спускаться. Даже если удастся пересилить страх один или несколько раз, в дальнейшем, особенно при связанных с нервным напряжением ответственных спусках, он обязательно проявится. Мы надеялись, что никто из нас не будет страдать клаустрофобией, но знать этого наверняка, конечно, не могли.

Остальные трудности были скорее технического порядка. Судя по описаниям гидрологов, под сплошным льдом толщиной 1,5–2 метра находится слой ледяных кристаллов, свободно плавающих в толще воды. Этот так называемый внутриводный лед иногда встречается в огромных количествах. Не станет ли слой ледяных кристаллов, своеобразная ледяная каша, непреодолимым препятствием для погружений? Сможем ли мы пробиться через него? Не знали мы также, светло или темно подо льдом. Если там темно, то придется использовать громоздкую и непроверенную систему подводного освещения, что сразу затруднит работы. Теперь, когда каждый час приближал нас к южному полушарию, снова, и куда с большей остротой, встал вопрос о косатках. Каждый, кто уже бывал в Антарктиде, считал своим долгом рассказать нам о том, как он видел косаток, а некоторые вообще вместо приветствия обращались к нам с вопросом: «Ну как, скоро вас косатки съедят?» Многие рассказы, которые следовали за этим, отличались большой выразительностью. Один из геологов сообщил, что когда его товарищ работал на берегу острова Хасуэлл (в наших планах как раз значились погружения у этого острова), косатка подплыла к нему, наполовину выскочила из воды и щелкнула громадными челюстями прямо у него за спиной. Тракторист рассказывал, что косатка выглядывала из-подо льда рядом с ним и рассматривала его, он же изо всех сил бил ее по голове толстым металлическим стержнем. Не было оснований сомневаться в правдивости этого рассказа, так как его подтверждали несколько очевидцев — и это не было розыгрышем. Другие рассказы тоже изобиловали яркими деталями, вроде огромных зеленых глаз косатки размером с блюдце. Каждый прочитавший какую-нибудь книгу об Антарктике — в судовой библиотеке их было немало, — шел к нам показывать то место, где говорится о косатке, в желудке которой нашли 13 тюленей и 14 дельфинов. Насколько я мог выяснить, это сообщение кочует из книги в книгу, начиная с дневников выдающегося полярного исследователя Роберта Скотта. Однако же и Скотт косатки не вскрывал, а ссылается на еще более старую книгу о китах, изданную в шестидесятых годах прошлого века, так что сами эти сведения довольно сомнительны. В общем же после таких сообщений легко было понять, что существуют куда более простые, приятные и дешевые способы самоубийства, чем погружения в Антарктике. Были, впрочем, и успокаивающие рассказы. Так, один из гидрологов сказал, что косатку за две зимовки он видел всего раз, да к тому же далеко от берега.

Все рассказы о косатках мы аккуратно разделили на три типа. К первому отнесли явно неправдоподобные истории, чаще всего происходящие не с самим рассказчиком, а с его близкими друзьями и знакомыми. Рассказ о косатке, выскочившей на берег и чуть не съевшей геолога, — хороший образец истории такого рода. Косатка едва ли может выпрыгнуть на берег и схватить там что-либо: она питается только в воде, к тому же животные такого размера избегают подходить к берегам, так как они могут сесть на мель и погибнуть.

Рассказы второго типа, вроде рассказа тракториста, вполне правдоподобны, и сомневаться в них не приходится. Дело, однако, в том, что они основаны на ошибке: за косатку принимают небольшого кита, малого полосатика или, как его еще называют, минке. Малый полосатик вообще не имеет зубов и питается мелкими рачками и рыбой, пропуская воду через китовый ус. Горло этого кита имеет всего несколько сантиметров в диаметре, и при всех усилиях он не мог бы проглотить не только что человека, но даже крупную рыбу. Минке, в отличие от косатки, встречающейся в основном в открытом море и редко заходящей под лед, значительную часть своей жизни проводит у кромки льдов, часто заплывая на несколько километров в глубь ледяных полей. Удивительное чутье позволяет ему находить небольшие разводья и трещины, и он высовывает оттуда свое острое рыло, чтобы подышать. Этот кит нисколько не боится человека, и на одной из зарубежных зимовок даже был основан клуб «Похлопай кита по морде». В члены клуба принимали того, кто хлопнет по рылу кита, высовывающегося из трещины. Малый полосатик формой тела и спинного плавника сильно отличается от косатки, но их все-таки часто путают не только в рассказах, но и в книгах об Антарктике.

Наконец, рассказы третьего рода исходили от тех, кто безусловно мог отличить косатку от полосатика. Во всех этих случаях косатку видели довольно далеко от берега и редко, примерно один-два раза за летний сезон. Эти сведения подтверждали, что косатка — действительно ужасный морской хищник — хотя и редко, но встречается летом у берегов Антарктиды, и с этим приходилось считаться.

Стандартным вопросом было: «А подводное ружье у вас есть?» Ружья для охоты на рыбу, в том числе пороховое ружье с очень сильным боем, у нас были. Однако трудно было бы изготовить ружье, способное серьезно повредить косатке, так как, например, кости ее черепа толще 10 сантиметров. Даже если бы такое ружье было сделано, его вряд ли удалось бы пустить в ход. Водолазная маска сильно сужает поле зрения человека под водой, и скорее всего аквалангист увидит косатку уже после того, как она откусит у него руку или ногу. Мы больше надеялись на обычный боевой карабин, из которого намеревались стрелять в косатку, если она появится вблизи места погружений. Косатку хорошо видно издали, у нее высокий, до 2 метров, спинной плавник, который она часто высовывает из воды. Как и все дельфины, косатка дышит воздухом и обычно плавает под самой поверхностью воды — мы рассчитывали, что всегда увидим косатку раньше, чем она нас, и успеем выйти из воды. Наша теория, казалось, была совершенно безупречной, но окончательно этот вопрос должен был решиться на месте. Только в Антарктике станет ясно, кто прав и можно там погружаться или нет.

Хотя наши основные работы должны были начаться только в Антарктике, уже в тропиках следовало приступить к исследованиям, правда, довольно далеким от главных наших задач. Предстояло выполнить определение теплоустойчивости мышечной ткани тропических рыб. Ловить рыбу на ходу судна было невозможно, и сделать эту работу мы собирались в Дакаре, если удастся поймать достаточное количество живых тропических рыб. Несколько лет назад в Институте цитологии АН СССР было обнаружено, что у большинства животных способность тканей выдерживать высокую температуру постоянна и не зависит ни от возраста животного, ни от условий его роста, ни от температуры среды, в которой оно обитает. Лягушки, живущие в холодных озерах за полярным кругом и в горячих ключах, имеют одинаковую теплоустойчивость тканей. Была найдена новая биологическая характеристика вида, не менее важная, чем форма тела, размеры и окраска или другие наружные (морфологические) признаки. Выяснилось, что в некоторых случаях внешне одинаковые животные обладают различным уровнем теплоустойчивости, образуя два разных биологических вида. Величина теплоустойчивости несет сведения о происхождении животных: виды, в далеком прошлом имевшие тропических предков, показывают более высокую теплоустойчивость, чем организмы, возникшие в холодных водах. Сделано уже много определений теплоустойчивости, но сведений о животных тропиков мало, а об обитателях всегда холодной Антарктики нет совсем. Хотя мы и не были специалистами-цитологами, нам предстояло получить хотя бы первые, самые ориентировочные данные по рыбам Антарктики и, если удастся, тропиков.

Определение теплоустойчивости сравнительно несложно, и его обычно делают на одной из мышц рыбы. Рыбу быстро убивают, вырезают определенный мускул и выдерживают его в термостате в специальном растворе до тех пор, пока он не перестанет сокращаться в ответ на электрическое раздражение. Проделав такие опыты при разных температурах, можно после статистической обработки получить формулу, определяющую зависимость времени жизни мышцы от температуры, иначе говоря, теплоустойчивость. Этим мне и предстояло заняться в Дакаре.