Тайны Марианской впадины откроют путь к запасам нефти и газа

Пятьдесят лет назад, 23 января 1960 года, два землянина - Жак Пикар и Дональд Уолш - достигли дна самой глубокой точки Мирового океана - Марианской впадины. После пяти часов спуска на батискафе "Триест" они пробыли 12 минут на рекордной глубине около 11 километров. С тех пор ни один человек не смотрел в иллюминатор на дно впадины, хотя несколько раз туда опускались автоматические подводные аппараты. Ученые говорят, что дно океана исследовано нами гораздо хуже, чем обратная сторона Луны, и это понятно: с погружением всего на 10 метров давление возрастает на одну атмосферу. На глубине 11 километров оно составляет чудовищную величину 1100 атмосфер, что в 1100 раз больше давления на поверхности Земли. Тем не менее именно сейчас, через 50 лет после спуска "Триеста", начинается "гонка за глубину" - сразу несколько государств собирается исследовать морские глубины.

Подводный воздушный шар

Батискаф (от греческих "глубокий" + "судно") представляет собой автономный аппарат для спуска на большие глубины, т.е он не привязан тросом к сопровождающему судну, как батисфера ("глубокий" + "сфера"). Батискаф иногда называют "подводным воздушным шаром", поскольку для подъема с глубины используется более легкий, чем вода,бензин - как гелий или горячий воздух на обычном воздушном шаре. Батискаф состоит из стальной гондолы с иллюминаторами, прикрепленной снизу к большому стальному поплавку, заполненному бензином. На нем же закреплены емкости с балластом - металлической дробью. Этот балласт и обеспечивает спуск на чудовищную глубину, а когда надо вернуться -- балласт безжалостно сбрасывается, и легкий бензин тянет батискаф на поверхность моря. Для недалекого горизонтального перемещения аппарат снабжен гребнымивинтами , управляемыми электродвигателем. В ходе своего знаменитого погружения на 11 километров "Триест", сконструированный отцом пилота Огюстом Пикаром (что занятно, гражданином сугубо сухопутной страны Швейцарии), опроверг представление об отсутствии жизни на столь больших глубинах и при столь огромных давлениях. У самого дна пилоты заметили плоскую рыбу, напоминающую камбалу, и несколько штук каких-то ранее неизвестных науке рачков. Надо полагать, что пробудь там не 12 минут, а 12 часов, Жак Пикар и Дональд Уолш увидели бы и многих других обитателей Марианской впадины.

Флаг на дне моря

Исследования среды обитания человека - планеты Земля носит конечно же фундаментальный характер. Если тратятся огромные средства на изучение Марса и даже отстоящих от нас на миллионы световых лет звезд и планет, то как же не изучить свой собственный дом? Более того, исследования Мирового океана имеют и прикладной характер. Вряд ли мы в обозримом будущем сумеем заработать хоть пару рублей на добычеполезных ископаемых на Марсе - если, конечно, там не обнаружится волшебный сверхпроводник унобтайниум из "Аватара". Об экзопланетах и говорить нечего, а вот тот факт, что будущее фармацевтики плавает в океане, уже практически неоспорим. Из морских обитателей уже получены десятки уникальных лекарств, гены камбалы встроены в помидоры для их морозоустойчивости, и кто знает, какую еще морскую фауну и флору можно будет со временем даже просто использовать в пищу. А добыча полезных ископаемых, прежде всего нефти и газа, с морского дна? В 2007 году с помощью наших глубоководных аппаратов "Мир-1" и "Мир-2" на дне Северного Ледовитого океана, в точке Северного полюса, был установлен титановый флаг Российской Федерации. С точки зрения морского права это ровным счетом ничего не означает, однако наши арктические конкуренты взволновались, а пилоты "Миров" Артур Чилингаров, Анатолий Сагалевич, Евгений Черняев стали Героями России. Явно не случайно!

Подводный мир и "Миры"

Наши не батискафы, а глубоководные обитаемые подводные аппараты (вроде подлодок) "Миры" были разработаны конструктором Игорем Михальцевым, но изготовлены, как это ни обидно для российского судостроения, в Финляндии. Только назаводе фирмы "Раума Репола" сумели изготовить столь прочный корпус, который может выдержать давление в 600 атмосфер на глубине 6 километров, иманипуляторы , которые способны выполнять полезную работу на такой же глубине вне аппарата. Именно эти манипуляторы и воткнули наш флаг в дно океана на полюсе. Знамениты "Миры" стали после выхода на экран фильма Джеймса Кэмерона "Титаник", в съемках которого они были интенсивно задействованы. Потом "Миры" участвовали в обследовании затонувших подлодок "Комсомолец" и "Курск", а совсем недавно множество раз спускались на дно Байкала. Здесь "Миры" обнаружили выходы нефти, которой питаются ранее неизвестные науке микроорганизмы, новый вид червяка и новый организм - голубую губку. Самое интересное, конечно, это газогидраты, которые раньше находили только в соленой морской воде.

Запасы газа хранятся во льду

Как давным-давно говорил Аркадий Райкин, партия учит нас, что газы при нагревании расширяются. А еще газы при снижении температуры и повышении давления начинают хорошо растворяться в воде и даже в ее твердой фазе - во льду. На дне Северного Ледовитого океана, в Тихом океане и еще невесть где лежат миллиарды (а скорее всего триллионы) тонн так называемых газогидратов - твердых растворов газаметана во льду (кстати, не надо удивляться выражению "твердый раствор" - латунь, например, т.е. сплав меди и цинка, - это тоже твердый раствор, раствор цинка в меди). Огромное давление и низкая температура "вогнали" газ в лед и прочно его там удерживают.

Эти газогидраты, возможно, последняя надежда человечества, последние огромные запасы природного газа. Пока что их добыча не проводится, просто потому, что не умеем. Если попробовать поднять ледяную глыбу с включенным в нее метаном на поверхность моря, то газ вырвется из ледяного плена, поскольку давление будет постепенно уменьшаться вплоть до атмосферного на уровне моря. Ясно, что тащить глыбу наверх надо в какой-тотрубе, в которую и будут уходить пузыри метана, а далее - в какой-то накопитель.

Между прочим, больше всего газогидратов, естественно, именно в Северном Ледовитом океане, и добывать их будет иметь право та страна, которая докажет, что данный участок дна - ее собственность. Вот теперь понятно, зачем был нужен флаг и почему пилоты "Миров" стали Героями России.

Наши конкуренты и их фораминиферы

"Миры" в состоянии опуститься на глубину немногим более шести километров. У французов, американцев и японцев существует несколько обитаемых и автоматических аппаратов, но опустить сегодня на дно Марианской впадины, и даже к самой ее глубокой точке - Бездне Челленджера (11 километров плюс-минус 20 метров), может только американский автомат "Нереус" и японский "Кэйко". Недавно "Кэйко" обнаружил на дне впадины уже известный вид простейших организмов -- фораминиферу, но в этот раз ученые попытались решить проблему построения фораминиферой своейраковины . Оказалось, что в состав раковин входят неорганические пластинки, покрывающие одноклеточный планктон, который проживает на поверхности океана! То есть эти пластинки, а также песок опустились на 11 километров, и там были подобраны новорожденной крошечной (0,1 мм) фораминиферой. Чудны дела твои, природа!

Еще до "Триеста"

Поводом к написанию этой статьи стал юбилей знаменитого погружения батискафа "Триест". Но оказывается, что изучение Марианской впадины было начато за несколько лет до этого погружения, причем советскими океанологами. Заведующий лабораторией Института океанологии имени Ширшова РАН Никита Кучерук напомнил, что еще в 1956 году с научно-исследовательского корабля "Витязь" было проведено траление Марианской впадины и взяты первые пробы грунта и получены первые фотографии дна. В 1975 году трал достиг рекордной глубины - 10 832 метров. На дне впадины обнаружены живые существа - специализированные актинии и голотурия (морской огурец), но вообще-то, как говорит Никита Кучерук, в этой части Тихого океана мало подводных обитателей, которым здесь просто нечем питаться, в отличие, например, от глубоководной впадины вблизи Курильских островов. В далеком 1949 году "Витязь" обнаружил в этой впадине обильную жизнь, но результаты экспедиции были немедленно засекречены, а рассекречены только после повторного открытия этой формы жизни датской экспедицией в 1953 году.

И, наконец, последнее соображение насчет Марианской и прочих глубоководных впадин. До исследований "Витязя", "Триеста" и других глубоководных аппаратов считалось, что в океанскихжелобах никакой жизни нет и вода там "застойная", т.е. нет обмена с верхними слоями. И лишь когда эта жизнь и водообмен обнаружились, стало ясно, что захоранивать радиоактивные отходы в этих впадинах категорически нельзя.