лишь для того, чтобы описать физическое состояние океана, задать скорости течений, температуру и соленость воды на различных уровнях, спектры поверхностных и внутренних волн, а также спектр турбулентности.
Допустим, что мы разделили океан на квадраты 25 X 25 кв. км, чтобы узнать эти характеристики для каждого из квадратов. На площади Мирового океана их уложилось бы около 1 млн. Более крупные квадраты брать нельзя, так как характеристики состояния океана уже не будут в них одинаковыми. (В действительности, например, данные о глубинах океана необходимо получать в значительно более мелких квадратах, нло-щадыо около 1 кв. км.) Для описания таких характеристик океана, скажем на его 20 горизонтах, вместе с характеристиками спектра поверхностных волн нам было бы необходимо использовать, как минимум, 10 000 чисел, а для полного, хотя и сравнительно грубого, описания физического состояния океана в целом потребовалось бы около 10 млрд. чисел. Такое же количество чисел нужно, например, использовать для задания местоположения (координат) каждого из всех жителей нашей планеты. Но и это не все: так как океан «живет», то есть непрерывно изменяет свои характеристики, эти 10 млрд. чисел надо было бы обновлять, скажем, каждые несколько часов.
И это только при описании лишь физического состояния океана. Пас же интересует также химический состав вод, количество растворенного кислорода, количество взвешенных твердых частиц, характеристики биомассы, количество и состав питательных веществ, строение дна до максимальных глубин, сейсмическая деятельность на дне океана и многое другое. Для оценки всего этого требуется почти астрономическое количество информации. Пока мы ее не имеем и едва ли будем иметь в течение ближайшего десятилетия.
Назовем несколько из самых насущных проблем, ждущих своего разрешения.
Это прежде всего все то же течение Гольфстрим. Оно вот уже в течение многих миллионов лет греет западную Европу, и в особенности Скандинавию. Многое в природе течения уже понятно. Оно проходит через Флоридский пролив и течет вначале вдоль восточного берега Соединенных Штатов. Но вот около мыса Гаттерас оно неожиданно отрывается от берега и устремляется на северо-восток в открытый океан. До сих пор ни одна из теорий Гольфстрима не может дать удовлетворительного объяснения причин этого отрыва.
Внутренние волны в океане… Если вы видите совершенно гладкую, спокойную поверхность воды, это совсем не значит, что и во внутренних слоях все спокойно. Там могут «бушевать» настоящие штормы из внутренних волн. Кавычки здесь поставлены потому, что эти волны очень медленные, их периоды составляют десятки минут и часы, но амплитуды могут достигать сотен метров. Что такое внутренние волны — в принципе ясно. Мы привыкли наблюдать колебания поверхности воды. Поверхность воды — это граница воды и воздуха, то есть двух сред с разной плотностью. Но ведь и в глубинах океана находятся слои с разной плотностью. Представые теперь границу между двумя такими слоями. В покое она, как и поверхность воды, горизонтальная. Но вот какая-то причина заставляет тяжелый слой подняться, выгнуться горбом. Потом под действием силы тяжести он идет вниз, и возмущение распространяется во все стороны — это бегут внутренние волны. Каковы главные источники внутренних волн? Как эти волны взаимодействуют друг с другом, с поверхностными волнами и с турбулентностью в толще воды? Как рассеивается энергия внутренних волн? Нет сомнения, что в конечном счете волновая энергия переходит в тепловую, но не сразу, а превращаясь вначале в какие-то более мелкомасштабные движения. В какие и каким путем? Все это еще предстоит выяснить.
Как уже выше говорилось, в последнее время выяснилось (благодаря применению более чувствительных приборов), что океан в сущности можно уподобить огромному по размерам «слоеному пирогу». Он весь состоит из очень тонких по сравнению с глубиной океана, внутренне почти однородных слоев. Допустим, вы ставите эксперимент и определяете, как изменяется плотность воды с глубиной. При этом обнаруживается, что хотя она с глубиной, в общем, возрастает, но очень неравномерно. Она остается почти постоянной, пока вы находитесь в пределах слоя, и резко меняется, когда вы пересекаете границу слоев. Пока нет однозначного ответа, из-за чего возникает такая слоистая структура.
Загадка о строении дна океанов. Изучив это строение, мы можем лучше понять геологическую историю нашей планеты, уточнить закономерности образования минеральных ресурсов как под водой, так и на континентах. В последние годы советские ученые участвовали в интересных работах по бурению дна океанов с борта специально оборудованного судна «Гломар Чел-ленджер» — сначала осадочной толщи, потом более глубоких слоев. При анализе образцов, поднятых из первых же скважин, выяснилось, что на дне океана не существует осадков более старых, чем приблизительно 160 миллионов лет. Куда делись более старые осадки? Ответ дает теория «тектоники плит», согласно которой вся земная кора состоит из небольшого числа громадных плит, перемещающихся друг по отношению к другу и несущих на себе целые континенты. В результате возникают подводные хребты, подводные впадины, горы на суше. Но и эта захватывающая картина в свою очередь еще не до конца ясна.
От того, как быстро мы решим многочисленные проблемы, касающиеся океана, и по-настоящему поймем его, зависит и то, когда мы сможем достаточно эффективно использовать его ресурсы, не нанося непоправимого вреда.
Например, сама морская вода по существу является кладовой богатств, так как содержит в себе соли различных ценных металлов. Однако в каком количестве можно изымать их из воды, не разрушая экологическую систему океана? Впрочем, запасы различных элементов в морской воде настолько огромны, что, может быть, мы пока и можем подождать с решением этого вопроса. Но вот вопрос, с решением которого мы уже запоздали, это — где и в каком виде мы можем изымать биомассу из океана для того, чтобы океан доставлял человечеству максимум продуктов, и в то же время «не подрубался сук, на котором мы сидим», то есть не нарушалась жизнь океана в ее существенных авеньях?
Наконец, проблема из проблем — как сохранить океан от различных загрязнений. В него ежегодно выливаются миллионы тонн нефти. А между тем даже тончайшая нефтяная пленка на поверхности, если она захватывает большой район, изменяет режим обмена влагой океана с атмосферой и, следовательно, влияет на погоду. В него же с различных промышленных производств стекают воды, содержащие многие тонны свинца, ртути и других примесей, исключительно вредных как для рыб, устриц, так и для тех, кому они поступают на стол.
Вновь поднимается вопрос [Ему посвящен, например, первый номер 20-го тома журнала «Oceanus», Вудсхолъский океанографический институт, за 1977 год] о захоронении на дне океана высокорадиоактивных отходов атомных производств. Некоторые из этих отходов сохраняют свою радиоактивность в течение миллионов лет. В свое время, лет пятнадцать назад, уже были проекты затопления контейнеров с такими отходами на дно глубоководных океанских впадин. Советские ученые [Большая заслуга в этом отношении принадлежит покойному члену-корреспонденту АН СССР В. Г. Богорову] подняли протест против этого проекта, показав, что воды даже в глубочайших океанских впадинах не остаются в покое и постепенно перемешиваются с поверхностными водами. Поэтому порча или эрозия оболочки контейнера приведет к заражению радиоактивными отходами всего океана. Более того, позднее выяснилось, что менее удачное место в океане для захоронения радиоактивных отходов вообще трудно было найти. Оказалось, что глубоководные впадины океанов — самые неспокойные места в сейсмическом отношении. Там океанская земная кора подвигается под континентальную кору, что ведет к частым землетрясениям и извержениям вулканов, а это увеличивает опасность самого обычного, механического разрушения контейнеров.
Теперь обсуждаются проекты размещения их в центре литосферных океанских плит, где, как представляется, условия наиболее спокойные. Однако мы еще мало изучили океан, чтобы рискнуть на такой эксперимент.
Таким образом, поистине океан — это океан проблем. Почему я не причисляю к этим проблемам так называемую загадку Бермудского треугольника? Да потому, что это не научная проблема, а легенда, созданная в большинстве случаев людьми в погоне за сенсацией. Однако легенда эта создана и располагает огромной литературой, которая включает и несколько солидных по объему книг. Обросла она и большим числом так называемых гипотез. Она сама по себе стала явлением и как таковое заслуживает объяснения. Этому объяснению и развенчиванию легенды и посвящена книга Лоуренса Куше.
