Восьмого сентября 2008 г. завершился первый этап Международной научно-исследовательской экспедиции "Миры" на Байкале", организованной Институтом океанологии им. П. П. Ширшова РАН при поддержке Фонда содействия сохранению озера Байкал, Байкальского института природопользования, Лимнологического института СО РАН и их зарубежных коллег из Бельгии, Японии, США.

Самое глубоководное озеро на планете, лежащее огромным полумесяцем в южной части Восточной Сибири на границе Иркутской области и Республики Бурятия, образовалось более 25 млн. лет назад. Здесь сосредоточено свыше 20% мировых запасов пресной воды. Следует, наверное, добавить - чистой, пригодной для употребления без дополнительной фильтрации. Великие озера в США, например, сопоставимые по объему и длине береговой линии с Байкалом, давно перестали быть хранилищем питьевой воды. Только вокруг озера Мичиган проживают примерно 8 млн. человек, работают сталелитейные заводы, объекты химической и фармакологической промышленности. Для сравнения: на берегах сибирского водоема живут всего 120 тыс. жителей и функционирует один целлюлозно-бумажный комбинат.

Но и этого слишком много. Хрупкий экологический баланс Байкала легко может быть нарушен. Несколько десятков миллионов лет изоляции лишили древнейшее пресноводное озеро способности бороться с чужеродными проявлениями. Наверное, поэтому ученые, экологи озабочены сохранением байкальского феномена. Комитет по Всемирному наследию ЮНЕСКО в 1996 г. официально признал озеро

уникальным природным объектом, имеющим общечеловеческую ценность*.

Цель международной экспедиции - с помощью обитаемых аппаратов "Мир-1" и "Мир-2" Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН изучить современное состояние Байкала, его глубинные возможности, уточнить запасы полезных ископаемых и уровень загрязнения водоема, наконец, воочию увидеть скрытое толщей воды дно, на карте которого еще много белых пятен.

Напомним, в 1977 г. на Байкале уже работали батискафы серии "Пайсис"**. Тогда экипаж совершил первое в мире погружение на 1410 м (в том числе Анатолий Сагалевич - создатель и пилот спускаемых аппаратов; он и известный полярник и путешественник Артур Чилингаров возглавляют нынешний проект). И сегодняшнее знание о Байкале во многом базируется на результатах той экспедиции. Но исследования на "Мирах" куда более масштабные, да и возможности по сравнению с техникой предыдущего поколения шире: их проектировали как научные лаборатории с соответствующим оснащением и техническими характеристиками. Некоторыми сведениями по устройству аппаратов поделился на страницах газеты "ДВ ученый" гидронавт Евгений Булах, в свое время работавший с московскими коллегами.

Энергетическая установка рассчитана на передвижение в глубинах со скоростью до пяти узлов. "Миры" легко маневрируют как по горизонтали, так и по вертикали. Запасов кислорода хватает на 246 чел/ч подводной работы. Это значит, что экипаж из трех человек может находиться в автономном режиме трое суток, а при необходимости - до девяти. Аппарат весом 18,5 т, длиной 7,8, шириной 3,8 и высотой 3,45 м оборудован системами надводной и подводной связи, обеспечивающими точную привязку к донным маякам; измерительными комплексами (в состав которых входят 9 гидрофизических датчиков); эхолотами, локаторами кругового и секторного обзора, теле- и фотокамерами и другими приспособлениями. Одним словом, он способен выполнять сложнейшие подводно-технические операции на больших глубинах.

Построенные в 1987 г. в Финляндии по проекту конструктора Игоря Михальцева из Института океанологии "Миры" работают уже 20 лет. За это время они исследовали дно Атлантического и Тихого океанов, работали на месте гибели атомных подводных лодок "Комсомолец" и "Курск", участвовали в съемках художественных и документальных фильмов (например, в 1995 г. при создании "Титаника"), а в 2008 г. совершили погружение в точке Северного полюса***. Однако в данном случае разведчикам морских и океанских пучин впервые представилась возможность "нырнуть" в пресную воду на глубину до 1700 м. Об этом рассказала на страницах газеты "Наука в Сибири" участник экспедиции, научный сотрудник Лимнологического института СО РАН Галина Киселева.

Научно-исследовательское судно "Академик Коптюг" с "Мирами" на борту, принадлежащее Лимнологическому институту, изучающему функционирование экосистемы Байкала, перемещалось по всей акватории озера, но наибольший интерес представляли несколько географических точек: дельта реки Селенги - самой крупной из впадающих в водоем, остров Ольхон****,

* См.: Ю. Максаковский. Россия во Всемирном наследии ЮНЕСКО. - Наука в России, 2006, N 3 (прим. ред.).

** См.: А. Лисицин, А. Сагалевич. Академический подводный флот. - Наука в России, 1997, N 2 (прим. ред.).

*** См.: Ю. Леонов. Исследование Арктики продолжается. - Наука в России, 2008, N 3 (прим. ред.).

**** См.: Г. Уфимцев. Исследования вокруг Байкала. - Наука в России, 2001, N 3 (прим. ред.).

где находится глубокая впадина (1637 м), Баргузинский и Чивыркуйский заливы - место гнездования редких видов птиц, Ушканьи острова - лежбище байкальской нерпы, Академический хребет и полуостров Святой Нос. "Миры" выполнили 52 спуска. Из Лимнологического института, в частности, погружались 30 человек, большинство из них - молодые ученые. Материалов, по их признанию, получено так много, что работы хватит не на один год.

Еще до старта лимнологи нанесли на карту Байкала предположительные места выхода нефти природного происхождения со дна озера. Несколько лет назад исследования со спутника Земли показали: недалеко от мыса Горевой Утес вблизи Баргузинского залива находится темное пятно площадью 1 км². Позже выяснили, что оно состоит из многочисленных нефтяных пленок на поверхности воды, формирующихся, по мнению ученых, от единичных капель, поднимающихся со дна. Это вскоре подтвердил анализ образцов придонных пород: содержание нефти в них составляло до 10% сухого остатка поднятого керна. В ходе погружения батискафов "Мир-1" и "Мир-2" удалось обнаружить место, из которого нефть попадает в озеро. Оно находилось на глубине 850 м южнее выхода из Баргузинского залива.

Со дна Байкала в его воды через трещины и разломы, как выяснилось, ежегодно поступает около 4 т нефти, перерабатываемой микроорганизмами (поэтому она и не распространяется). В теории ее образования до сих пор нет единого мнения. Как утверждает академик Михаил Грачев, возглавляющий Лимнологический институт, существуют две гипотезы: одна об органическом происхождении из остатков животных и растений, другая - о минеральном (абиогенном), связанном с синтезом углеводородов в природе из неорганических соединений. В точке выхода нефти члены экспедиции взяли пробы в надежде, что лабораторные исследования помогут пролить свет на этот фундаментальный вопрос.

"Нам удалось разглядеть постройки из битума, где осели тяжелые фракции нефти, - уточнил сотрудник Лимнологического института Олег Хлыстов. - Мы увидели два типа ее разгрузки. В первом случае каждые 28 с наверх уплывала лишь капля диаметром около 1 см, во втором - она лежала на дне в виде отдельных частиц. Сами постройки облеплены животными и напоминают кораллы. Каким образом высокоразвитые организмы (например, ракообразные) живут на нефтяных донных выходах - теперь одна из главных загадок Байкала".

Вызывают интерес и запасы гидратов - потенциальных источников "альтернативного" топлива на дне озера, о которых пока мало что известно. Погружение "Миров" в районе грязевых вулканов Большого Голо-устного и Маленького (южный Байкал), содержащих газовые гидраты, можно назвать уникальным. Впервые лимнологи сумели подобраться к ним вплотную. В спусках участвовали, кроме наших специалистов, старший научный сотрудник Технологического института корпорации "Шимицу" Шинья Нишио (Япония) и профессор морской геологии, седиментологии и геодинамики Марк Де Батист (город Гент, Бельгия). Заметим, бельгийцы работают на Байкале с середины 1990-х годов, японцы - с начала 2000-х.

Внешне гидраты похожи на грязный прессованный снег, состоящий из смеси воды и газа, причем содержание последнего в ней может достигать 150 - 180 ед. на единицу объема. Появляются они при двух основных условиях - низкой температуре и высоком давлении (в глубинах Байкала, куда спускались исследователи, оно составляет около 150 атм.). Гидраты - источник естественного природного углерода. Еще 20

лет назад, поясняет Марк Де Батист, ученые точно не знали, в каких количествах он содержится в гидратах, а сегодня смело заявляют, что там его больше, чем в нефти и газе, и рассматривают как альтернативное топливо будущего.

"Спустившись на глубоководных аппаратах, - продолжил мысль коллеги Олег Хлыстов, - мы обнаружили разлом, сопутствующий выходу газа, вокруг которого формируются грязевые вулканы. Но что самое интересное: в этих местах нам попадались глины разного возраста - и все в дырках. Раньше мы считали, что такие структуры характерны для очень древних глин, но оказалось, что и в более молодых образуются такие же отверстия. Почему и как они появились? По взятым образцам попытаемся ответить на этот вопрос".

Лимнологам удалось экспериментально подтвердить границу разложения гидратов, провести физико-химические замеры, отобрать пробы воды и донных осадков на глубине около 1,3 тыс. м. Правда, когда

"Миры" поднялись примерно на 260 м, образцы начали распадаться, выделяя метан. К счастью, разложились не все - материал для анализа остался. Предварительная оценка запасов газа в местах залегания гидратов - около 1 трлн м³. Но речь не идет о том, чтобы добывать на Байкале "голубое топливо", подчеркивают специалисты. Эти данные важны для разработки мер по снижению техногенных нагрузок на экосистему.

Интересные результаты дало изучение животного мира, в частности, одной из интереснейших групп озерной фауны - рачков-бокоплавов. На вопросы об их происхождении, эволюции, причинах аномального разнообразия ученые пока не могут ответить обстоятельно. "У рачков существует такой вид - парагаряевии, - рассказывает заведующий лабораторией геносистематики Лимнологического института Дмитрий Щербаков. - По строению они похожи на живущих в водной толще, однако обитают на дне. Оттуда их выжил другой планктонный бокоплав-макро-гектопус. Оказывается, по манере плавания парагаряевия сильно отличается от него: передвигается столбиком со сложенными ножками и гребет жабрами. Раньше мы видели ее только в полуживом состоянии, а сейчас получили возможность наблюдать за процессом жизнедеятельности". Щербаков планирует разработать ко второй экспедиции, намеченной на 2009 г., технологию массового сбора проб. По его словам, нужно одновременно поднять со дна десятки байкальских организмов, чтобы изучить генетическое разнообразие и демографию их видов.

Но самые интересные открытия ожидали участников при погружениях вдоль Ольхонского склона. На глубине 400 - 700 м здесь пустынные места, а на отметке 1,2 тыс. м жизнь бьет ключом: амфиподы, бычки, рыбки-голомянки. Кстати, во всех школьных учебниках написано, что последние обитают в толще воды и не касаются дна, а с помощью "Миров" увидели иную картину: они живут в норках.

Здесь обнаружили пока не новый, но весьма загадочный вид многоклеточного беспозвоночного - голубую губку. В Байкале их около полутора десятков. С теми, что живут на небольших глубинах, понятно: они зеленые за счет сине-зеленых водорослей. А на глубинах более 100 м губки, как и все организмы, становятся белыми. Образцы, собранные на отметках 1000 и 800 м, имеют различные оттенки голубого, бирюзового цвета. Зачем им окраска, ведь солнечный свет туда не попадает? Скорее всего, водоросли тут ни при чем. Но чем именно обусловлен окрас - пока неизвестно. В ближайшее время лимнологи намерены изучить феномен с молекулярно-биологической и морфологической точек зрения и понять - новый это вид или нет. Однако уже сейчас ясно: по морфологии и геному глубинные губки кардинально отличаются от поверхностных. Например, их скелет в два-четыре раза больше. Они похожи на обнаруженные в донных отложениях Байкала древние виды. Их считали вымершими, но данная экспедиция опровергла это предположение.

В программе погружений значился и район Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (БЦБК). К этому спуску научные сотрудники лаборатории гидрологии и гидрофизики Лимнологического института готовились особенно тщательно: за полмесяца составили трехмерную карту участка дна. В течение пяти дней делали замеры на специальном корабле, оснащенном эхолотом и системой навигации. В результате выявили три каньона, в которых предположительно и должны скапливаться загрязнения, образующиеся от деятельности БЦБК.

"Миры" решили погрузить в 10 км от берега на глубину 1160 м. В поднятых со дна пробах грунта и воды никаких загрязняющих веществ не обнаружили и убедились: здесь, как и по всему озеру, обитает много глубоководной живности - гомарусов, голомянок, бычков. По разнообразию и динамике подводный

мир в районе комбината не отличается от других акваторий Байкала, признаков мутаций животных ученые не обнаружили.

Экспедиция преследовала еще одну цель - поиск археологических артефактов. Основная их масса находится в районе поселка Култук на юго-западном берегу озера и связана с Кругобайкальской железной дорогой, идущей вдоль скалистого берега озера (сдана в эксплуатацию в 1905 г.). Но до ее пуска от Листвянки - самого большого поселка на иркутском берегу - до другого бурятского берега по толстому льду прямо сверху укладывали рельсы, чтобы "спрямить" Транссибирскую магистраль. Толщина льда в зависимости от зимы была разной и иногда случались провалы. В истории, например, зафиксирован случай ухода под лед вагона с серебром во время его переправы. А в XVII - XVIII вв., когда на Байкале зародилось крупное судоходство, связывающее, в частности, прииски восточного и северного берегов и поселки иркутской области, здесь тонули суда с ценным грузом.

Участники экспедиции обнаружили огромный кусок каменного угля, возможно, имеющий отношение

к топке паровоза. Местом находки стал 99 км Кругобайкальской железной дороги от Иркутска, где глубоководные аппараты совершили два погружения. Кроме того, их радары показали наличие металла на глубине 350 м в районе мыса Шаманский - предположительно, это остатки ушедшего под воду в 1874 г. обоза с купеческой казной (4 повозки перевозили 3 млн. серебряных монет). Первые результаты поисков исторических артефактов краеведы считают весьма обнадеживающими.

Экспедиция 2008 г. стала одной из самых сложных, но и продуктивных в истории изучения Байкала. На втором ее этапе, летом 2009 г., организаторы планируют совершить около 100 погружений. А пока батискафы "Мир-1" и "Мир-2" стоят в специально оборудованных ангарах на территории Иркутского авиазавода, готовясь к следующему "полевому" сезону.

Булах Е. Экспедиция: "Миры" на Байкале". - "ДВученый", 2008, N 19

Киселева Г. "Миры" на Байкале. - "Наука в Сибири", 2008, N 39

Материал подготовила Марина ХАЛИЗЕВА

Публикатор:

Постоянная ссылка для научных работ (для цитирования):

Комментарии: