Быть ли Байкалу океаном!

Быть ли Байкалу океаном!

Байкал… В последние годы все чаще слышно это слово. О Байкале пишут в газетах, говорят по радио и в телепередачах, снимают кинофильмы, издают научно-популярные книги и солидные научные монографии. И это не случайно, не просто дань «модной» теме.

По максимальной глубине 1620 м и по объему водной массы – 23 000 км³– Байкал намного превосходит все озера нашей планеты. Воды Байкала, объем которых составляет до одной пятой всех поверхностных запасов пресных вод планеты, уникальны, они слабо минерализованы и отличаются исключительной прозрачностью и чистотой, флора и фауна Байкала по своему богатству, разнообразию и самобытности не имеют себе равных.

Но вот беда – усиление хозяйственной деятельности на берегах и в водосборном бассейне озера привело в последние десятилетия к нарушению веками сложившегося экологического равновесия. В частности, нарушен химический баланс вод Байкала. Только огромный объем воды, заключенный в котловине Байкала, обеспечивает пока (только пока) медленное увеличение общей минерализации озера. Но это процесс крайне опасный.

Ученые отмечают, что уменьшение численности рыб и продуктивности других организмов в Байкале вызвано в первую очередь антропогенным воздействием на его природу.

Байкал, это уникальное природное образование, требует спасения. В Байкал не должны поступать промышленные стоки, мы обязаны сохранить лесные массивы на берегах озера. Ученые Сибирского отделения АН СССР находятся в первых рядах бойцов за спасение Байкала.

Сибирское отделение АН СССР с самого начала возражало против строительства целлюлозно-бумажного комбината на берегу Байкала. Но, к сожалению, к предостережениям ученых не прислушались. В апреле 1987 г. ЦК КПСС и Совет Министров СССР принял, увы, уже третье постановление по Байкалу. Оно определяет меры по обеспечению охраны и рационального использования природных ресурсов бассейна озера Байкал в 1987–1995 гг.

Хочется надеяться, что это постановление наконец сдвинет дело защиты великого озера с мертвой точки. Общественность страны и ученые СО АН СССР настаивают на перепрофилировании Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, закрытии особо вредных в экологическом отношении предприятий химического производства в районе озера, проведении больших лесовосстановительных работ, сокращении до минимума транспортировки по озеру нефтепродуктов, полном прекращении сплава леса в плотах. Безусловно, в выполнении всей этой огромной программы и обеспечении контроля за состоянием экологической системы озера важнейшая роль отведена сибирской науке.

Исследования Байкала особо интересны еще и потому, что важнейшей его особенностью является нахождение озера в рифтовой зоне гигантского разлома, аналогичной во многом тем, которые имеются в срединно-океанических хребтах, в Красном море, Это подтверждается многим.

Во-первых, большинство эпицентров землетрясений, которых в Байкальской зоне бывает около 2000 в год, располагается на берегах озера. А в 1862 г. в результате крупного землетрясения в долине реки Селенги, впадающей в озеро, за несколько часов 200 км²суши погрузилось в воду. В результат образовался новый залив Провал с глубинами более 10 м.

Берега Байкала богаты минеральными источниками, что свидетельствует о наличии близкой к поверхности зоны подземной активности. И наконец, ученые замерили тепловой поток, излучаемый впадинами Байкальской зоны. Он оказался аномально высоким.

И что особенно важно, измерения скорости расхождения берегов Байкала, проведенные в 70-х гг., дали значения до 1 см/год. А такие скорости расхождения дна присущи именно океаническим рифтам.

В связи с уникальностью Байкальского природного региона к началу 60-х гг. четко определилась потребность сибирских ученых в НИС, которое смогло бы плавать по всей акватории озера и имело бы несколько научных лабораторий для работы комплексного экспедиционного отряда в составе 10–15 научных сотрудников.

Трудность заключалась в том, что на самом Байкале не было судостроительного предприятия, способного построить такое судно. Нужно было разыскать проектную организацию, которая взялась бы за разработку проекта строительства судна в два этапа: первый – изготовление транспортабельных секций корпуса, второй – сборка секций после их доставки к берегу Байкала на спусковое устройство. Затем необходимо было определить судостроительный завод, который изготовил бы секции и собрал их на месте.

Начальник Отдела морских экспедиционных работ АН СССР И. Д. Папанин поручил все хлопоты по байкальскому судну сотруднику отдела опытному судостроителю Поликарпу Герасимовичу Малому, за плечами которого было успешное участие в строительстве на Дальнем Востоке морских судов.

По предварительной проработке с учеными в Отделе морских экспедиционных работ определили, что наиболее приемлемым при строительстве байкальского НИС было бы использовать корпус и ЭУ морского среднего рыболовного траулера. Было решено остановиться на проекте траулеров, которые строили на прославленной верфи «Ленинская кузница» в Киеве.

Командировка П. Г. Малого в Киев увенчалась успехом. Киевские конструкторы помогли ученым, составили предварительные наброски и подтвердили возможность такой двухэтапной постройки НИС на базе серийного траулера. Теперь слово было за Министерством судостроительной промышленности.

Поликарп Герасимович вспоминал позже: «Вскоре после моего возвращения из Киева Иван Дмитриевич Папанин пригласил меня к себе и объявил:

– Поехали к министру. Он согласился выслушать наши предложения.

И вот мы в кабинете министра судостроительной промышленности Б. Е. Бутома. Иван Дмитриевич сразу перешел в наступление:

– Вы должны помочь Байкалу, Борис Евстафьевич! Не можете не помочь. Необходимо построить судно для байкальских ученых.

И он рассказал о том, зачем нужно это судно и какие трудности связаны с двухэтапной постройкой.

– Но кто разработает проект? – спросил министр.

– Корабелы «Ленинской кузницы» согласны. – И Папанин показал министру предварительные проработки, которые Малый привез из Киева.

– И здесь обошли меня, – не смог сдержать улыбки Бутома. – Ладно, уговорили, – сказал он и добавил: – Вернее, не вы уговорили, а Байкал уважать надо, недаром в народе его называют «славное море, священный Байкал».

Воодушевленный решением министра Малый вновь отправился в Киев. Вскоре в конструкторском бюро, а затем и в цехах верфи «Ленинская кузница» закипела работа.

Проект судна был разработан так, что все секции корпуса нового судна можно было бы перевезти по железной дороге из Киева к берегам Байкала.

Пока в Киеве изготавливали секции, П. Г. Малый полетел в Иркутск. Речники Восточно-Сибирского пароходства подсказали, что собрать секции корпуса можно на верфи им. Е. Ярославского в поселке Мальта.

Побывал Малый и на этой верфи. Вид небольших цехов и малолюдство на территории не вдохновляли. Видно было, что до сих пор верфь проводила лишь ремонт судов, необходимого судостроительного опыта ни у инженеров, ни у рабочих не было.

Он обсудил ситуацию с руководством верфи, беседовал с рабочими. Ясно было, что верфи нужна солидная и основательная помощь. Пришлось организовать подготовку сибиряков-судосборщиков и сварщиков на «Ленинской кузнице». АН СССР добилась того, чтобы верфи помогли сварочным и другим оборудованием и материалами.

Все организационные и технические вопросы решались в тесном взаимодействии с учеными Лимнологического института Сибирского отделения АН СССР, для которых и строили судно. Активную помощь во всем оказывал директор института член-корреспондент АН СССР Г. И. Галазий.

Наконец секции корпуса, погруженные на 22 железнодорожные платформы, прибыли на станцию Байкал. А как перебросить секции через Ангару, ведь железнодорожного моста не было? Было решено изготовить солидные деревянные сани и перевезти секции по льду через реку на буксире у тракторов на гусеничном ходу.

Стояли крепкие сибирские морозы, сильный ветер сдувал снег со льда. Самоотверженно работали такелажники и трактористы. Одна за другой прибывали корпусные секции на место сборки. Наконец все вздохнули облегченно. Все секции нового судна разместили на самодельном стапеле.

Прошли дни напряженной работы по сборке корпуса и установке оборудования. Настал долгожданный день спуска нового судна на воду. Прозвучали команды на спуск, и вот судно сначала медленно, а затем все быстрее двинулось по спусковому устройству. Еще секунды – и вот оно уже на плаву.

Новое НИС для исследования Байкала водоизмещением 530 т с шестью научными лабораториями пополнило флот АН СССР в 1964 г. Его назвали именем профессора Глеба Юрьевича Верещагина (1889–1944). Видный советский гидробиолог и озеровед доктор географических наук Г. Ю. Верещагин с 1925 г. руководил Байкальской экспедицией АН СССР. Его научные работы были связаны с изучением планктона и пресноводных ракообразных Байкала. Он изучал ледовый режим озера, динамику и морфологию его берегов. Научные работы Г. Ю. Верещагина заложили основу новой науки – байкаловедения.

В 1977 г. с целью детального всестороннего изучения Байкала была проведена Байкальская комплексная геолого-геофизическая экспедиция, организованная Институтом океанологии им. П. П. Ширшова АН СССР совместно с Лимнологическим институтом, Институтом геохимии СО АН СССР, а также Иркутским государственным университетом.

Значительные исследовательские работы были проведены с борта НИС «Г. Ю. Верещагин». На судне установили дополнительно самописец глубины, аппаратуру непрерывного сейсмического профилирования, позволяющую «просвечивать» толщу осадков на глубину в несколько километров, новейшую магнитометрическую аппаратуру, предназначенную для регистрации составляющих магнитного поля Земли, специальную глубоководную фотокамеру, гермоградиентометр, необходимый для уточнения данных о тепловом режиме Байкальской впадины.

Ученые установили с борта НИС «Г. Ю. Верещагин» на дне озера регистраторы землетрясений и сейсмических волн. В ходе работ судно буксировало воздушные пушки, возбуждающие акустические волны, которые проникали внутрь земных недр и, отражаясь и преломляясь, принимались судовыми регистраторами и записывались на магнитофон. Изучение магнитофонных записей позволило ученым составить представление о геологической структуре пород подо дном озера до глубины в несколько километров. Проведя с борта НИС «Г. Ю. Верещагин» комплексную геофизическую съемку Байкальской впадины, ученые смогли удачно выбрать полигоны для погружения и детального исследования дна с борта ПА «Пайсис».

В экспедиции участвовала группа гидронавтов Института океанологии АН СССР с двумя ПА «Пайсис». В Атлантике ученые получили важные результаты, связанные с механизмом образования новой океанической коры. Заманчиво было сравнить процессы тектонических движений в уже зрелом океане и здесь, на начальных, как полагают, этапах формирования самого океана.

Для базирования ПА была оборудована речная баржа, на которой установили и закрепили автокран. Оба ПА совершили на Байкале 42 погружения. 9 августа «Пайсис-II» с экипажем в составе А. Подражанского, А. Сагалевича и Н. Резникова должен был впервые произвести погружение на дно озера. В северной части озера около о. Ольхон находится впадина с глубиной 1620 м, которая является максимальной глубиной озера. Но речную баржу-носитель ПА мореходная инспекция не разрешила буксировать на север Байкала из-за недостаточной прочности корпуса. Поэтому гидронавты наметили для погружения район с максимальной глубиной в южной части озера – 1410 м, где в двух километрах от берега крутой склон заканчивался ровной площадкой дна.

Наконец ПА медленно погружается в глубину озера. Глубина 200 м… 800 м. В отсеке ПА похолодало, температура упала до 10°, гидронавты надели свитера. Внутренняя поверхность сферы покрылась каплями конденсата. Передадим слово А. М. Подражанскому: «– Поздравляю вас, мужики, – раздается вдруг голос Резникова. – Глубина 1000 м…

На затылок падает несколько капель воды. Поворачиваю голову, и тоненькая струйка попадает в ухо. В то же мгновение замечаю, что еще одна струя, извиваясь, бежит ручьем по оранжевой поверхности прочной сферы.

– В отсеке течь! – стараюсь говорить спокойно, но все равно очень громко произношу я…

Толя протягивает мне отвертку, и я быстро снимаю над собой треугольную панель. Нам открывается внутренняя часть одного из кабельных вводов… Из темного отверстия в сердечнике ввода, откуда выходят кабели, бьет струя воды толщиной с кабель…»

Гидронавты проявили мужество и выдержку. Экипаж продул носовую и кормовую балластные цистерны и начал продувку цистерны главного балласта. Определив скорость поступления воды по заполнению пустой бутылки из-под «пепси-колы», гидронавты доложили о возможности всплытия без сброса аварийного балласта.

Наконец ПА на поверхности. Уже на барже, сняв левую переднюю четверть легкого корпуса и разобрав находящийся под ней кабельный ввод, ученые обнаружили причину течи. В сердечник гермоввода были ввернуты четыре штуцера с завулканизированными кабелями. Каждый штуцер уплотняется в сердечнике резиновым кольцом. Так вот, одно из них оказалось срезанным. Видимо, это был дефект сборки, который и проявился в самый ответственный момент погружения на дно Байкала.

На следующий день после устранения дефекта тот же экипаж вновь пошел на «Пайсис-II» в глубины озера. А. М. Подражанский вспоминал: «Глубина 1100 м. На экране бортового гидролокатора отчетливая светлая метка – до грунта 300 м. Откачали за борт часть балласта. Теперь аппарат погружается медленнее обычного, всего около 10 м в минуту. Мы не торопимся попасть на дно. Нас больше волнует, как поведут себя вводы, так как аппарат идет уже на неведомой ему и экипажу глубине. Каждые пять минут проверяем трюм. Сверху нас не торопят, там сейчас тоже все в напряжении, даже, наверное, в большем, чем мы. Зная об этом по собственному опыту, стараемся как можно чаще сообщать наверх о наших действиях.

…До грунта 100 м. Скорость погружения уменьшили до 5 м/мин. Аппарат, как охотник, подкрадывающийся к зверю, медленно приближался к грунту.

– До грунта 50 м, – сообщаем наверх.

– Говорите раздельно, очень сильное эхо, – слышим в ответ.

– Донная рефракция работает, – предполагает Сагалевич, – дно рядом, пора откачиваться. – Снова работает насос, и аппарат, почти зависнув в толще воды, уже еле заметно продолжает тонуть.

Упершись лбами в подушки над иллюминаторами, вглядываемся в черноту под аппаратом. Какие-то неясные тени мелькают внизу. Откуда-то сбоку подплыл и сел на раму бокоплав-гаммарус.

– Гаммарус нас уже встречает, скоро грунт, – комментирует это событие Резников. Под аппаратом вода немного посветлела, и в ней появились равномерно разбросанные сгустки черноты.

– Вижу грунт! – вдруг произнес Сагалевич, первым понявший, что эти сгустки – не что иное, как тени от неровностей на серой илистой поверхности…

«Пайсис» осторожно встает на грунт. Глубина 1410 м».

Результаты экспедиции были впечатляющими. Во-первых, геофизическими исследованиями с борта НИС «Г. Ю. Верещагин» и визуальными наблюдениями с борта «Пайсисов» удалось собрать обширный научный материал, позволивший по-новому рассмотреть природу Байкальского рифта. Ученые убедились в возможности использовать отработанные модели и представления по океаническим рифтам к объяснению процесса образования Байкальского разлома. Было установлено, что тепловой поток в южной части озера почти вдвое превышает средний уровень теплового поля в районах, расположенных вдалеке от Байкала. А это подтверждает факт разогрева глубинных слоев под Байкальским рифтом.

Важно, что гидронавты визуально обнаружили на подводном склоне озера характерные образования, появляющиеся в зонах растяжения и сброса. А не занесенные осадками трещины, увиденные ими через иллюминаторы, подтвердили то, что механизм Байкальского рифта работает и разлом растет. Все подтверждало утверждение, что Байкальский рифт находится в предспрединговой стадии, то есть магма еще не поступает из глубины на поверхность дна озера.

Ученые сделали главный вывод: под озером Байкал начинает развиваться трещина. Она, видимо, проникнет до тех жидких, глубинных веществ, излияние которых и образует базальтовый слой океанического дна. Развивающаяся трещина – еще не классический океанический рифт, ее возраст около 20 млн. лет. Они предполагают, что в геологическом будущем, если процесс не остановится, берега Байкала будут постепенно расходиться и на его месте, возможно, возникнет океан.

В завершение разговора об исследовании озер несколько слов о перспективных НИС для работы на больших озерах.

Для комплексных лимнологических (озероведческих) исследований в Ладожском и Онежском озерах и на Белом море будут в ближайшие годы построены для Института озероведения и Зоологического института АН СССР новые НИС водоизмещением 260 т. На них будут установлены мини-ЭВМ для обработки собранных данных. При исследованиях с применением погружаемых и буксируемых зондов с непрерывной регистрацией данных проектом предусмотрена передача их значений на борт судна по кабелю.

Учитывая, что в настоящее время сброс сточных вод в Ладожское и Онежское озера категорически запрещен, в проекте определена емкость сточных цистерн для сбора стоков из туалетов, камбуза, умывальников, душей, а также льяльных вод, откачиваемых из трюма машинного отделения, из расчета эксплуатации судна в течение всего срока автономного плавания – 7 суток. Как видим, при разработке проекта учтены недостатки, отмеченные при рассказе о НИС «Ареал». На новом судне «экологическая автономность» будет соответствовать технической автономности.

Этот проект является уже определенным шагом вперед в части создания современного озерного НИС. Но, по нашему мнению, и в нем не решены по конца такие важные вопросы, как расположение всей научной экспедиции в одно– и двухместных каютах, установка на судне системы точного местоопределения при плавании вдали от берегов с помощью спутниковых средств навигации. Особенно досадно, что, предусмотрев установку мини-ЭВМ, проектант не пошел дальше и не разработал для судна комплексной автоматизированной системы сбора и регистрации научных данных, что значительно повысило бы эффективность использования электровычислительных средств. Эти недостатки особенно ощутимы, если учесть, что строительство этих судов предусматривается в 1991 г.