Очерки по истории географических открытий. Новейшие географические открытия и исследования (1917–1985 гг.). Том 5

Исследование рельефа дна Атлантики с 1917 по 1985 годы

К 20-м гг. текущего столетия колоссальные просторы Атлантического океана были охарактеризованы лишь неравномерно рассеянными одиночными промерами глубин. Имевшиеся в распоряжении океанографов материалы давали возможность, впрочем, далеко не всегда и не везде, выявить общие, зачастую проблематические, очертания крупных форм рельефа. Характер подводной топографии оставался «терра инкогнита» до изобретения в 1919 г. эхолота [49] .

49

Заслуга создания гидроакустического прибора, удобного для практического применения, принадлежит немецкому инженеру А. Вэму, хотя идея об использовании отраженного от морского дна эхо-сигнала высказана впервые в 1804 г. академиком Я.Д. Захаровым. Определяя с помощью эхолота промежуток времени между излучением звукового сигнала и приемом отраженного, рассчитывают расстояние до дна.

Для ознакомления с «ликом глубин» Южной Атлантики, наименее изученной акватории океана, была направлена исследовательская экспедиция на небольшом (водоизмещение 1178 т) пароходе «Метеор» (капитан Фриц Шпис, научный руководитель — океанограф Альфред Мери).

16 апреля 1925 г. «Метеор», снабженный двумя эхолотами, отплыл из порта Вильгельмсхафен (на Северном море) в Буэнос-Айрес, выбранный основной базой экспедиции. На пути туда и в дальнейшем по всем профилям измерения глубин выполнялись примерно через каждые 5 км. В начале июня судно вышло в плавание на юго-восток, но через шесть дней вернулось: серьезно заболел А. Мерц. Его поместили в госпиталь и продолжили работу по промерам, пройдя на восток примерно по 42° ю. ш. через о. Гоф до Кейптауна. Итогом первого пересечения было обследование Аргентинской котловины и Южно-Атлантического хребта.

В конце июля «Метеор», выполняя второй профиль, проследовал на запад [50] по 30° ю. ш. и вернулся в Буэнос-Айрес. После смерти А. Мерца научным руководителем стал Ф. Шпис, его помощником — Георг Вюст, бывший ассистентом умершего.

Третий профиль пришелся примерно на 47° ю. ш.: продолжено открытие Аргентинской котловины и Южно-Атлантического хребта; близ 48° ю. ш. и 8° в. д. на глубине 560 м выявлена небольшая возвышенность — гора Метеор. Во время четвертого пересечения по 33° ю. ш. в центральной части океана обнаружено значительное поднятие дна: в районе возвышенности Риу-Гранди определена глубина 292 м. (На картах последних лет такой отметки нет, минимальная — 550 м.) На этом работы 1925 г. были закончены.

50

Все четные профили до восьмого включительно имели западное направление, нечетные — восточное.

В 1926 г. экспедиция выполнила пять пересечений Атлантики. Пятый профиль, проходивший в основном по 54°30' ю. ш., оказался очень богатым на находки: положено начало открытию Южно-Антильской котловины; в желобе Южных Сандвичевых о-вов измерена глубина 8264 м, максимальная для южной части океана; почти на 1 тыс. км «протянут» к югу Южно-Атлантический хребет; установлено, что он поворачивает к юго-востоку, продолжаясь в Индийский океан. (Ныне эта часть срединно-океанической подводной горной системы носит название Африканско-Антарктического хребта.) При следовании от о. Буве к югу по 5o в. д. до кромки антарктических льдов и далее — к северо-востоку и северу «Метеор» дважды зафиксировал понижение дна, т.е. нащупал Африканско-Антарктическую котловину.

^{Рельеф дна Атлантического океана (по О.К. Леонтьеву):}

^{1 — подводные окраины материков, 2 — котловины ложа океана, 3 — поднятия ложа}

^{А — Бермудское, Б — Сеара, В — Сьерра-Леоне, Г — Риу-Гранди, Д — Китовый хребет, Е — Внешний),}

^{4 — срединноокеанический хребет, 5 — глубоководные желоба (а — Пуэрто-Рико, б — Южно-Сандвичев), 6 — другие структуры переходных областей, 7 — разломы} 

В результате четырех последующих пересечений — шестого у 15o ю. ш., седьмого близ Южного тропика, восьмого на широте о. Вознесения и девятого субширотного, в самом узком месте океана, — прослежены Ангольская и Бразильская котловины и разделяющее их подводное поднятие; у африканского побережья продолжено открытие северной части отчетливо выраженного барьера (Китовый хребет), мешающего проникновению придонных антарктических вод на север; подтверждено существование впадины, обнаруженной у экватора на 18° з. д. французским судном «Романш» в 1883 г. и названной в его честь. (Французы определили отметку 7370 м.) Работы 1926 г. завершились промерами по десятому профилю, пройденному зигзагообразно близ побережья Гвинейского залива.

В 1927 г. «Метеор» трижды пересек океан между 3o ю. ш. и 19° с. ш. Измерения глубин, выполненные во время плавания по одиннадцатому профилю на юго-запад от вершины залива Биафра, позволили Ф. Шпису и Г. Вюсту прийти к выводу о существовании огромного подводного поднятия, вершинами которого являются о. Св. Елены и о. Сан-Томе. Они присвоили ему название Гвинейского и верно показали, что оно делит Ангольскую впадину на две неравные части — небольшую Гвинейскую и крупную Ангольскую котловины. Корабль проследил Гвинейское поднятие на 1200 км и прошел далее на запад, близ 3° ю. ш. до побережья Южной Америки. При атом вновь было «подсечено» повышение дна в центре (Южно-Атлантический хребет) и котловина западнее.

Промеры двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого субширотных профилей, пройденных между экватором и 19° с. ш., положили начало открытию Гвианской котловины и продолжили работы «Челленджера» и «Газели» по выявлению котловины Зеленого мыса и разделяющего эти впадины участка Северо-Атлантического хребта.

По завершении 13-кратного пересечения Атлантики между 54°30' ю. ш. и 19° с. ш., охарактеризовавшего особенности топографии дна океана по всей его ширине на протяжении 8500 км, «Метеор» вернулся на родину весной 1927 г. Судно выполнило более 33 тыс. двойных измерений глубин и именно в той акватории океана, где ранее имелось всего около 3 тыс. промеров. Благодаря такому систематическому исследованию удалось составить ряд батиметрических карт и получить достаточно достоверное представление о морфологии дна, в частности о Срединно-Атлантическом хребте. Вопреки прежним взглядам об относительной простоте подводных форм рельефа, оказалось, что они имеют очень извилистые контуры и расчлененную поверхность. Ф. Шпис впервые описал хребет как единое гигантское горное сооружение, простирающееся по всей длине океана и увенчанное не одним, как считалось ранее, а двумя участками и даже тремя гребнями. Результаты плавания изложены в 16 томах научных трудов, не потерявших значения и в наши дни.

Систематические эхолотные промеры вдоль атлантических берегов США, предпринятые в конце 20-х гг. на разных судах, а затем в 30-х гг. XX в. на океанографической парусно-моторной шхуне «Атлантис» (водоизмещение 467 т), привели к открытию многочисленных подводных каньонов [51] , рассекающих материковый склон на глубину 2–2,5 тыс. м.

В 1933–1938 гг. (без 1936 г.) «Атлантис» под командой Колумбуса О'Донелла Айзелина продолжил работы А. Агассиса на «Блейке», выполнив многократные пересечения Карибского моря и Мексиканского залива в различных направлениях. В итоге пятилетних исследований, сопровождавшихся промерами, удалось полностью оконтурить Венесуэльскую, Колумбийскую, Юкатанскую и Мексиканскую котловины и выявить глубоководный желоб Кайман. В 1946 г. на «Атлантисе» были установлены эхолоты-самописцы, позволяющие получать эхограммы с непрерывной записью любых глубин океана. И лишь тогда выяснилось, что эти каньоны продолжаются значительно глубже, а некоторые являются гигантами.

51

Впервые на существование этой формы рельефа указал американский геолог и минералог Джеймс Дана в 1861 г. Каблепрокладчик «Боканир» в 1886 г. обнаружил каньон Конго — крупнейшее из образований подобного рода у африканского побережья Атлантики.

До 1957 г. шхуна «Атлантис» выполнила около 300 рейсов, главным образом в западной части Центральной Атлантики, в основном в пределах акватории, ограниченной северной стороной Больших Антильских о-вов, восточным берегом Северной Америки до о. Ньюфаундленд, воображаемыми линиями от этого острова до Азор и до побережья Южной Америки у 52° з. д.

В результате многочисленных пересечений этой акватории оконтурена Северо-Американская котловина с Бермудской возвышенностью; на дне этой впадины открыты три структуры, не имеющие аналогов на суше, — удивительно плоские участки огромных размеров, они получили название абиссальных равнин Сом (870 тыс. км²), Хаттерас и Нарес.

В 1938 г. немецкое исследовательское судно «Алтаир», проводя изучение акватории Азорских о-вов, обнаружило первые подводные горы. Севернее, в центральной части Атлантики, между 40° и 50° с. ш., корабль сделал открытие, значение которого стало ясно только впоследствии: в осевой части Северо-Атлантического хребта он впервые нащупал глубокую узкую щель, позднее получившую название рифтовой долины.

Вскоре после завершения второй мировой войны физик и экспериментатор, геофизик и морской геолог американец Морис Юинг начал планомерное сейсмическое зондирование океанских глубин Атлантики на научно-исследовательской шхуне «Вима» (734 т). К 1956 г. он получил определения мощности земной коры в нескольких сотнях пунктов. И тогда выяснилось, что под океанами она достигает почти 8 км, т. е. в несколько раз тоньше, чем под материками. Иными словами, М. Юинг сделал фундаментальное открытие, выявив два основных типа земной коры — океанический и континентальный. (По последним данным, океаническая кора имеет мощность 5—10 км, континентальная — 35–70 км.)