Шрифт:
Сейсмологи очень внимательно прислушиваются к морским впадинам. Расположенные в зонах субдукции, где тектонические плиты сталкиваются друг с другом, отвесные стены желобов регулярно вздымаются и сотрясаются в результате мощнейших землетрясений. Датчики, установленные в Японском желобе, настроены на обнаружение колебаний, способных предупредить о следующем мегаземлетрясении, подобном тому, которое вызвало разрушительное цунами 2011 года, унесшее жизни восемнадцати тысяч человек и затопившее электростанцию «Фукусима-1», вызвав страшнейшую ядерную аварию со времен Чернобыля. В апреле 2020 года группа советников японского правительства предупредила, что на северную область страны, в окрестностях острова Хоккайдо, в любой момент могут обрушиться мощные землетрясения и цунами. Хотя ученые и не могли точно предсказать, когда это произойдет, изучив древние отложения, они обнаружили, что каждые триста-четыреста лет в данном регионе случалось сильнейшее землетрясение, и последний раз – в семнадцатом веке.
Отступая от содрогающейся хадальной зоны, мы будем продвигаться через спокойную часть абиссальной равнины к суше. Глубоководные участки морского дна заканчиваются там, где начинается континентальный шельф. Чтобы подняться на мелководные плато – знакомые нам части океана, подходящие вплотную к побережью, необходимо преодолеть огромные массы отложений, область, называемую континентальным подъемом. Затем перед нами встают континентальные склоны, похожие на гигантские скалы, прорезанные примерно девятью тысячами каньонов с крутыми обрывами. Многие великие реки – Амазонка, Конго, Гудзон, Ганг и другие – ведут к подводным каньонам, которые образованы не постоянным водным потоком, как русла рек, а подводными оползнями, когда осадочные породы накапливаются и сползают с краев континентальных шельфов. Средняя длина подводных каньонов – сорок километров, а глубина – два с половиной, но некоторые имеют гораздо более внушительные размеры. Самый большой в Европе – каньон Назаре, он простирается на 210 километров по направлению к португальскому побережью. Благодаря такому рельефу дна атлантическая водная зыбь у берегов Португалии превращается в дикие волны, достигающие рекордной высоты. Именно здесь в 2017 году бразильский серфер Родриго Кокса оседлал самую большую волну в истории (более 24 м), а в 2020 году его соотечественница серфингистка Майя Габейра установила женский рекорд (22,4 м). Эта волна стала самой большой волной, покоренной кем-либо в течение того зимнего сезона, а также для женщин в профессиональном серфинге. А на другой стороне планеты, в Беринговом море, у берегов Аляски, находится каньон Жемчуг, ширина которого более 96,5 км. Для сравнения: ширина Большого каньона в США в среднем составляет около 13 км, а высота этого культового наземного каньона Америки вдвое меньше самого впечатляющего его аналога в океане – Большого Багамского каньона, стены которого возвышаются над бездной на 4285 метров.
Но эта грандиозная панорама океанского дна скрыта под колоссальной массой воды. Общий объем глубинных вод океана – всего, что находится ниже 200 метров, – составляет примерно миллиард кубических километров. Для наглядности приведу пример: река Амазонка изливает в океан один кубический километр воды каждые час и двадцать минут. При таких темпах ей потребуется около 150 000 лет, чтобы заполнить все глубинные участки океана.
Однако изначально океанские бассейны заполнялись все-таки по-другому. Океаны существуют почти столько же времени, сколько существует планета Земля, но для космологов остается загадкой, как здесь оказалось столько воды. Многие ученые полагают, что вода была занесена из внешних областей Солнечной системы, когда ледяные кометы бомбардировали древнюю Землю. Следы воды, обнаруженные в частицах пыли каменистого астероида в форме арахиса под названием Итокава, указывают на то, что половина запасов воды на Земле могла быть получена из этой широко распространенной формы космических объектов. Кроме того, Земля могла иметь и свою собственную воду глубоко в породах, из которых сформировалась планета 4,5 миллиарда лет назад. Тогда, в условиях гораздо более высоких температур, минералы, богатые водородом и кислородом, могли плавиться и вступать в реакции друг с другом. Получившаяся таким образом вода извергалась из коры планеты, затем она испарялась и поднималась в атмосферу, которая только начинала формироваться. Впоследствии, по мере остывания Земли, водяной пар конденсировался, образовались облака и пролились дождем, что, возможно, и послужило началом образования на планете океанов примерно 4,4 миллиарда лет назад. Древнюю историю океанов нелегко отследить, поскольку их геологическая летопись постоянно стирается [3] . Океаническая кора тонкая, молодая и недолговечная по сравнению с толстой первобытной материковой, находящейся гораздо ближе к поверхности. Морское дно существует десятки, может быть, сотни миллионов лет (недолго с геологической точки зрения), прежде чем его затянет обратно в зонах субдукции, чтобы расплавить, переработать и снова выдавить в виде новой океанической коры. Иногда плита древнего морского дна выталкивается на материк, где ее могут изучить геологи, чтобы реконструировать далекое прошлое. Один такой фрагмент первобытного морского дна, обнаруженный в регионе Аутбэк, в Западной Австралии, позволил заглянуть в прошлое. Эта находка подтвердила, что более трех миллиардов лет назад большая часть планеты была покрыта водой. Химические следы в ее породах указывают на существование водного мира без огромных, богатых почвой континентов, но с некими микроматериками, скорее похожими на скалистые островки, выглядывающие над поверхностью воды то тут, то там. Со временем образовались полноценные материки и начали скользить в медленном танце по поверхности планеты, непрерывно изменяя очертания мирового океана. Появлялись частично замкнутые бассейны, возникали и исчезали древние океаны. Во времена, когда материки были сгруппированы вместе, образуя единый суперматерик, их окружали воды суперокеана.
3
Я говорю «океаны», но на самом деле на Земле всегда существовала лишь общая взаимосвязанная масса воды. В этой книге я буду то и дело оперировать понятиями «море», «океан», «океаны». Если я не даю конкретного названия, например Тихий или Атлантический, следует считать, что имеется в виду Мировой океан – то есть вся земная соленая вода, каковым он по сути и является.
Считается, что миллиард лет назад огромный океан под названием Мировия окружал суперконтинент Родиния. Континенты разделялись, затем снова соединялись.
Старейшим, самым обширным и глубоким является Тихий океан, его возраст – не менее 250 миллионов лет; затем образовались Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океаны. Наконец, 30 миллионов лет назад Антарктика отделилась от Южной Америки, и воды Южного океана начали свое кружение по часовой стрелке вокруг Южного полюса планеты.
Зоны глубоководного морского дна, абиссальных равнин и подводных гор, каньонов и желобов, а также вся толща воды над ними образуют самое обширное на планете единое пространство, наполненное жизнью. Более 95 % земной биосферы – среды обитания живых организмов – это глубокие участки океана. Весь этот колоссальный объем, находящийся под голубой поверхностью океанских вод, превосходит все остальное жизненное пространство, то есть леса и луга, реки и озера, горы, пустыни и прибрежное мелководье.
Если выйти в открытое море и бросить за борт стеклянный шарик, в течение первых шести-семи минут он будет падать сквозь верхний слой воды, в который еще проникают лучи солнца. Его называют эпипелагической, или эвфотической, зоной обитания. Это участок, освещаемый солнцем, – самая изученная часть океана, где обитает большинство известных видов, и именно здесь происходит океанический фотосинтез. «Ловцы солнца» здесь встречаются как в форме крупных водорослей, так и в виде микроскопических одноклеточных существ, называемых в совокупности фитопланктоном [4] , которые поглощают углекислый газ, превращая его в пищу практически для всех остальных представителей океана. По мере погружения шарика свет тускнеет, пока на глубине около двухсот метров не становится совсем слабым, еще позволяющим что-то разглядеть, но исключающим процесс фотосинтеза, поэтому фитопланктон не рискует опускаться на такую глубину (по крайней мере, пока жив). Здесь наш стеклянный шарик входит в глубоководную зону. Ниже, одна над другой, как слои цветного желе в высоком стакане, располагаются горизонтальные зоны. На глубине 200 метров начинается сумеречная зона, также известная как мезопелагическая. Чтобы миновать эту толщу воды цвета индиго, шарику понадобится почти полчаса, пока на глубине 1 километра он не войдет в царство вечного мрака, или батипелагическую зону. На такой глубине температура воды, понижавшаяся все это время, начинает стабилизироваться. Вплоть до сего момента шарик проходил через зоны термоклина, где вода стремительно холодела, – от прогретой солнцем поверхности до темных глубин. В батипелагической зоне почти по всей планете температура воды остается равной примерно 3,9 градуса Цельсия [5] . Через полтора часа шарик выйдет из зоны вечного мрака и достигнет нового глубинного горизонта, простирающегося на глубине приблизительно от 4 до 6 километров. Эта часть океана сегодня официально известна как бездна [6] .
4
Фитопланктон, который когда-то считали растениями и до сих пор в различных источниках называют водорослями, на самом деле представляет собой пеструю коллекцию организмов из разных надцарств и типов, расположенных на древе жизни, включая такие формы жизни, как диатомовые водоросли, кокколитофориды, динофлагелляты и цианобактерии.
5
На большей глубине температура воды в океане опускается до 2 градусов Цельсия, а на полюсах даже ниже.
6
Хотя под термином «бездна» ученые-океанологи понимают морское дно, располагающееся на глубине более 4 километров, его по-прежнему употребляют по отношению ко всем глубоководным участкам Мирового океана. Зону на глубине между 4-м и 6-м километрами называют абиссопелагической.
На протяжении всего пути стеклянный шарик будет встречать разнообразных животных. Его гладкая поверхность будет отражать вспышки света – не от солнца, а от многочисленных морских обитателей, таких как светящиеся черви и рыба-удильщик, которые станут недоумевать, что это за существо мигает им в ответ. Какая-нибудь крошечная креветка оседлает его и немного прокатится, желая поживиться прилипшими к нему частичками органики. В открытых водах зоны вечного мрака шарик может попасть под удар хвоста кашалота, гонящегося за кальмаром, отскочить от отвесных скалистых стен каньона или приземлиться на мягкое дно абиссальной равнины, возможно, рядом со стаей морских огурцов, похожих на маленьких розовых поросят, правда, со множеством ножек. На спинах некоторых из них будут сидеть красные колючие крабы, потому что им больше негде спрятаться. Шарик может упасть на склон подводной горы и затеряться в дремучем лесу неподвижных животных, которые жили там веками, или же опуститься рядом с обжигающе горячим источником, бьющим из расщелин срединно-океанического хребта, а может оказаться среди скоплений гигантских моллюсков и огромных червей с алыми перьями.
А если ваш бросок окажется достаточно метким, шарик погрузится в глубоководный желоб и достигнет «зоны Аида» – самого глубокого океанического слоя. Но даже там он окажется среди местных обитателей – призрачных белых рыб. В конце концов, спустя шесть часов после того, как вы бросили его в океан, стеклянный шарик окажется на самом дне – на глубине одиннадцати километров, где привлечет рой голодных ракообразных, жаждущих проглотить его.
Разумеется, ученые еще далеки от того, чтобы подсчитать число всех глубоководных видов, учитывая обширность зон их обитания. Систематические исследования выявили лишь жалкие крохи, и основную массу видов еще предстоит познать. В 1984 году американские ученые Фред Грассл и Нэнси Масьолек при помощи коробчатого пробоотборника – инструмента, напоминающего огромную форму для печенья, – взяли пробы ила на глубине от полутора до двух с половиной километров у берегов Нью-Джерси и Делавэра. Тщательно просеяв ил, они извлекли из него всех живых существ, вплоть до самых мелких: червей, ракообразных, морских звезд, голотурий, моллюсков и улиток, идентифицировав 798 видов, более половины из которых были неизвестны науке. Основываясь на среднем значении – три новых вида на квадратную милю морского дна, Грассл и Масьолек подсчитали, что на абиссальных равнинах планеты могут обитать до тридцати миллионов видов. Вместе с тем ученые признали, что плотность видов в некоторых глубоководных областях может быть ниже, поэтому снизили свою оценку до более скромных десяти миллионов видов на квадратную милю.