Открывая тайны океана

Морские организмы быстро поглощали этот кальций, а в центральных областях океана, откуда «насос» качал воду, создавался хронический недостаток соединений кальция. Поэтому кораллы, населявшие вершины погружавшихся вулканических островов, погибли, что и привело к образованию гайотов. Так, в результате исследований, проведенных с борта НИС «Академик Мстислав Келдыш», оказалась близкой к разгадке еще одна тайна океанских глубин.

Более того, догадка о причинах гибели кораллов в меловой период позволила ученым попытаться разобраться с влиянием на флору и фауну океана более раннего грандиозного затопления суши в кембрийскую эпоху (570–500 млн. лет назад).

Установлено, что для географии суши в кембрии, как и в меловой период, характерна большая протяженность прибрежных мелководных районов с множеством заливов, бухт, лагун. Схожи и климаты этих эпох: кембрия и мелового периода. Обе эпохи характеризуются значительным потеплением.

Следовательно, в этот геологический период шло сильное испарение воды на мелководье и параллельно увеличивалась там концентрация солей. Значит, и в кембрии работал природный «насос», перекачивавший воду из океана к побережью.

Но в то время среди обитателей шельфа не было еще активных потребителей кальция. Наоборот, многие мягкотелые организмы докембрииского происхождения не смогли выжить при изменении природных условий в прибрежных районах.

Одновременно в ходе эволюции появились живые существа, способные поглощать избыток кальция в воде за счет оснащения тела раковинами, скелетом и панцирем. Скелеты некоторых животных той поры напоминают как бы пропитанные известью ткани. Типичные представители фауны кембрия – трилобиты – имели хитиновый панцирь, на треть состоящий из извести и фосфата кальция.

Л. Юдасин, писавший об исследованиях О. Г. Сорохтина и А. М. Городницкого, отмечает: «Кембрий еще называют фосфоритовой эпохой, потому что он подарил нам крупнейшие месторождения этой горной породы». Ее находят там, где когда-то были мелководья: в Казахстане, Сибири, Китае.

Но ведь фосфорит – содружество фосфора и кальция. Как они оказались рядом именно в шельфовой зоне?

Ветры с суши отгоняли от берега в этих акваториях поверхностные слои. На их место из глубин океана поднимались воды, богатые фосфором. Это явление называют апвеллингом. Оно тем более распространено на Земле, чем обширнее шельфовые зоны. У фосфора есть особенность: находясь в растворе, он постоянно готов соединиться с кальцием, чтобы выпасть в осадок. На больших глубинах в океане этого не происходит, мешает присутствие углекислоты. Поэтому там накапливается много фосфора. Иное дело на мелководье. Когда туда начинает поступать сильный приток глубинных вод, происходит встреча двух элементов, находящихся в изобилии. Выпадение осадка и образование залежей фосфоритов становится закономерным.

То, что кембрий богат мощными пластами фосфоритов, еще раз подтверждает: в тогдашних шельфовых водах была высокая концентрация кальция, благодаря чему при глубоких генетических изменениях у организмов и мог совершиться один из самых крупных актов в развитии жизни на Земле – появление первых скелетов, панцирей и раковин».

В 1986 г. НИС «Академик Мстислав Келдыш» совершило 12-й рейс продолжительностью более 4 месяцев. В этот раз главной целью ученых было изучение вулканически активных участков Срединного хребта северовосточной части Тихого океана. Работы проводились в основном в двух районах, доступных для ПА «Пайсис», которые совершили 48 погружений на глубину, – в Калифорнийском заливе и на подводном хребте Хуан де Фука (северная оконечность Восточно-Тихоокеанского поднятия).

Особо интересными были исследования в Калифорнийском заливе, где вместе с советскими учеными работали три мексиканских исследователя. Руководитель экспедиции – заведующий геолого-геофизической секцией Института океанологии АН СССР член-корреспондент АН СССР Александр Петрович Лисицин вспоминал уже в Москве после возвращения из экспедиции: «На двух ПА «Пайсис» параллельными курсами мы шли по рифтовой долине впадины Гуаймос, что находится в Калифорнийском заливе. Перед нами появились раскаленные базальтовые лавы, в них циркулировала вода. И так продолжается сотни тысяч лет. Вода выщелачивает металлы из базальтов и вырывается на поверхность горячими источниками. Возле них накапливаются руды цинка, меди, свинца и других металлов.

Аппараты зависали над дном океана всего в десятке метров от него. А выше простиралась двухкилометровая толща воды».

Ученые наблюдали на дне причудливую картину. Из геотермальных источников изливались горячие растворы (температура которых достигает 350 °C), насыщенные соединениями цветных металлов, железа с серой. Было установлено, что отложение сернистых соединений идет во многих местах Серединного хребта.