Глава 2. Английские, французские и американские исследования в ХIХ веке.

На картах европейских мореплавателей, составленных в XVII веке, фигурирует название «Эфиопское море», а топоним «Атлантика» вернулся лишь в конце XVIII столетия.

Первые точные сведения о глубинах Атлантического океана (это название впервые появилось на карте Мартина Вальдземюллера в 1507 г.) доставил в 1818 г. Джон Росс: в Баффиновом заливе он определил глубину 800-1000 м. Джеймс Кларк Росс, направляясь к берегам Антарктиды, в начале января 1840 г. у 27°30' ю. ш. и 17°30' з. д. замерил 4425 м (по данным нашего времени, глубина в этой точке составляет 3830 м). [15]

Морские исследования в то время проводили экспедиции многих стран мира, и в их программу также включались глубоководные наблюдения в океанах. В 1819—1820 гг. во время поисков Северо-Западного прохода из Атлантического океана в Тихий английская экспедиция Уильяма Эдуарда Парри на судах «Гекла» и «Грайпер» провела глубоководные измерения температуры воды в северной части Атлантического океана. Парри измерил температуру воды в самой северной в то время точке измерения — на 69° 24' с. ш. и 67° 05' з. д. Такие же наблюдения проводились в 1825—1828 гг. на английском судне «Блоссом» под командованием Фредерика Бичи в Атлантическом и Тихом океанах и в Беринговом море. [17]

Французская экспедиция Жюля Дюмон-Дюрвиля на судне «Астролябия» (Рис 2.1) в 1826—1829 гг. вела исследования в трех океанах. Она провела первые глубоководные наблюдения в морях Восточно-Индийского архипелага и нанесла на карту северные берега Новой Гвинеи и Новой Зеландии. [15]

Летом 1853 г. американский морской офицер Мэтью Фонтейн Мори (Рис. 2.2), с 1843 г. возглавлявший Депо карт и приборов США, направил судно "Долфин" ("Дельфин") под командой лейтенанта Отуэя Берримэна для промера глубин в северной Атлантике, снабдив его глубоководным лотом. О. Берримэн вернулся в ноябре, и Мори, использовав около 200 достоверных замеров из почти 1900 имевшихся в его распоряжении, составил первую батиметрическую карту части Атлантического океана в пределах 53° с. ш. - 10° ю. ш. (опубликована в 1854 г.). На дне этой огромной акватории он выявил несколько поднятий: Большую Ньюфаундлендскую банку, подводные возвышенности

Рис. 2.1 Корвет «Астролябия» 1826—1829 гг [13]

Рис 2.2 Мэтью Фонтейн Мори [13]

Азорских, Бермудских и Канарских о-вов, Мадейры и о-вов Зеленого Мыса, а также узкую банку - ныне плато - Роколл (близ 58° с. ш. и 16° з. д.).

В центре Северной Атлантики, между 20° и 35° з. д., М. Мори выделил невысокую подводную возвышенность, протягивающуюся, по его данным, на 3300 км в меридиональном направлении. Он окрестил ее "Срединной Землей"; она известна также как "поднятие Дельфин". Это было первое указание на существование Срединно-Атлантического хребта. Близ 53° с. ш. он ошибочно показал плато, вытянутое с запада на восток и как бы специально предназначенное для проложения подводного кабеля. Это мифическое поднятие, получившее название "Телеграфного плато", сравнительно долгое время наносилось на карты. К югу от о. Ньюфаундленд М. Мори оконтурил впадину с глубинами более 7300 м; она соответствует северной части Северо-Американской котловины. [15]

Не раз случалось, что морской офицер, увлекшись исследованием той среды, в которой он проводит большую часть своей жизни, превращался в профессионального ученого, хотя и продолжал носить военную форму. Таков был американец Мэтью Мори.

Деятельность М. Мори имела огромное практическое значение для парусного флота. Благодаря разработанным им научно обоснованным маршрутам, в которых учитывались течения и преобладающие ветра, резко сократились сроки плавания между портами. Так, путь от Рио-де-Жанейро в Нью-Йорк сократился с 55 до 35 дней, а плавание из Нью-Йорка в Сан-Франциско вокруг мыса Горн стало занимать 135 дней вместо 183. Капитаны парусных кораблей по заслугам оценили исследования М. Мори. Один из них писал ему: «На протяжении многих лет я командовал кораблем, но пока не познакомился с Вашей работой, ходил по морям как бы с завязанными глазами».

Благодаря довольно точной аппаратуре уже в первой половине XIX в. удалось накопить достаточно данных о вертикальном распределении температуры воды. В частности, много сведений об этом собрала австралийская экспедиция в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах, возглавляемая Вуллершторфом, на судне «Новара».

Прокладка первых телеграфных кабелей сопровождалась измерением глубин, выполненных офицерами судов военно-морских сил США и Великобритании. Наиболее значительный вклад внесли английские капитаны Д. Дэймен (промеры между Ирландией и Ньюфаундлендом, 1857 г., Ньюфаундлендом, Азорами и Англией, 1858г.) и Питер Шортленд (продольный профиль Атлантики от Мыса Доброй Надежды до Англии, 1868 г.).

Переломным событием в истории подводных исследований стало появление в 1845 году нового донного зонда, сконструированного Джоном Бруком. В течение 1868-76 гг. Королевское географическое общество Великобритании организовало ряд океанографических экспедиций под началом профессора Эдинбургского университета лорда Чарльза Томсона. Во второй половине XIX и начале XX ст. были проведены систематические исследования в Мексиканском заливе и Карибском море. [16]

Чарлз Уайвилл Томсон, на небольших судах "Лайтнинг" ("Молния") и "Поркъюпайн" ("Дикобраз") в 1868 - 1870 гг. у западных берегов Европы. Благодаря выполненным промерам он оконтурил банки Феро и Поркъюпайн и продолжил открытие возвышенности Роколл. Эти плавания позволили также отработать способы и приемы глубоководных исследований и усовершенствовать ряд приборов. Большой успех маленького "мероприятия" побудил Ч: У. Томсона организовать крупную океанографическую экспедицию по исследованию Мирового океана. В итоге возникла идея кругосветного плавания. [5]

Начало комплексным научным исследованиям в океане на специально оборудованных кораблях положила английская океанографическая экспедиция. Она проводилась с 1872 по 1876 г. на корвете «Челленджер».

Рис. 2.3. Схема плавания «Челленджера». [13]

Маршрут этой экспедиции лежал через Атлантический, Индийский и Тихий океан (Рис 2.3.).

«Челленджер» (Рис 2.4.) был построен как военное судно и уже 20 лет плавал под флагом английского Адмиралтейства, но для целей экспедиции его специально переоборудовали. Королевское общество послало в экспедицию лучших ученых. Руководил ими У. Томпсон, который уже был известен всему ученому миру своими исследованиями глубоководной фауны. Его помощник Д. Меррей в основном был занят сбором планктона и образцов осадков. Он изучал также коралловые рифы. Г. Мозли был зоологом широкого профиля, превосходным знатоком и беспозвоночных животных, и морских птиц. Гидрохимические и гидрологические работы проводил Д. Бьюкенен. У. Томпсон, сообразуясь с научными интересами, отдавал распоряжения капитану. [17]

В конце декабря 1872 г. первенец океанографического флота вышел из Портсмута (Англия) и направился на юг к Канарским о-вам. Оттуда "Челленджер" пересек Атлантику в полосе 22 - 18° с. ш. и в середине марта 1873 г. достиг островка неподалеку от о. Пуэрто-Рико. На этом отрезке маршрута определены глубины 5700 и 5500 м, а у 45° з. д., т. е. примерно на полпути между ними, - 3800 и 3900 м. Иными словами, Ч. У. Томсон положил начало открытию Канарской и южной части Северо-Американской котловины и "протянул" далее к югу подводное поднятие, выявленное О. Бэрримэном. Оно получило название "хребет Дельфин". [5]

В конце марта в 280 км севернее о. Пуэрто-Рико Ч. У. Томсон обнаружил огромную, по представлениям тех времен, пучину - 7186 м, первое указание на существование глубоководного желоба Пуэрто-Рико (тогда, правда, о таких структурах, как, впрочем, и о большинстве других форм рельефа дна океана, никто не имел представления). [5]

Пройдя с промерами далее на север через Бермудские о-ва к п-ову Новая Шотландия, "Челленджер" вернулся к Бермудам и вновь пересек Атлантику до о. Мадейра. Во время этого плавания (середина июня - середина июля) в полосе 35 - 25° з. д. снова обнаружено поднятие дна, встреченное ранее.

От о. Мадейра корвет направился на юг через о-ва Зеленого Мыса, у 3° с. ш. и 14°39' з. д. повернул на запад и в августе в третий раз пересек океан до северо-восточной оконечности Южной Америки. При этом близ экватора, в 470 км восточнее о. Сан-Паулу, на глубине 2743 м вновь удалось засечь подводную возвышенность. (Сейчас известно: "Челленджер" открыл южное окончание Северо-Атлантического хребта.)

Пройдя с промерами близ южноамериканского побережья до 13° ю.ш., экспедиция двинулась на юго-восток, а от о-вов Тристан-да-Кунья - на восток и в конце октября 1873 г. достигла небольшой гавани близ Кейптауна. Четвертое пересечение Атлантики в полосе 36° - 38° ю. ш. позволило экспежиции установить, что между 20° и 13° з. д. в центре океана расположена подводная возвышенность; таким образом, он первый отметил существование Южно-Атлантического хребта. Рельеф дна между о-вами Тристан-да-Кунья и Африканским материком он верно представил в виде чаши с наибольшими (4700-4900 м) глубинами посередине; так было положено начало открытию Капской котловины. [5]

От Мыса Доброй Надежды, простояв в гавани ноябрь и половину декабря, корвет отплыл 17 декабря в направлении о-вов Принс-Эдуард. Затем он выполнил исследования Индийского и Тихого океанов и 20 января 1876 г. Вновь вышел в Атлантику Магеллановым проливом. После кратковременной остановки у Фолклендских о-вов "Челленджер" направился к северу, причем в 370 км от этого архипелага обнаружил глубину около 1900 м. Следовательно, Ч. У. Томсон положил начало открытию Фолклендского подводного плато.

На пути к Монтевидео, близ 42°30' ю. ш., 55-56° з. д., в течение двух дней (12 и 13 февраля) удалось выявить глубины 3700-4400 м (первый намек на существование какой-то впадины). После захода в Монтевидео "Челленджер" двинулся на восток, к о-вам Тристан-да-Кунья, для получения полного разреза Атлантики в полосе 36-38° ю. ш. В западной части океана на этих широтах, начиная примерно с расстояния 700 км от южноамериканского побережья и далее к востоку на протяжении 1200 км, он обнаружил глубины порядка 5100 м, в том числе наибольшую (5303 м), - эти замеры позволили впоследствии оконтурить Аргентинскую котловину. Не доходя до о-вов Тристан-да-Кунья, корвет повернул на север и, пройдя с промерами по меридиану 15° з. д., в конце марта подошел к о. Вознесения. На этом отрезке маршрута были определены глубины 2250-2750 м. Фактически Ч. У. Томсон проследил на протяжении почти 3000 км открытую им ранее подводную возвышенность и назвал ее "хребтом Челленджер" (Южно-Атлантический хребет). [17]

От о. Вознесения корабль проследовал к о-вам Зеленого Мыса, а оттуда - на северо-запад; близ 33° с. ш. и 35° з. д. в начале мая обнаружена глубина 3069 м, т. е продолжено открытие Северо-Атлантического хребта. 24 мая 1876 г. судно вернулось в Портсмут, завершив кругосветное плавание, продолжавшееся три с половиной года. [5]

Промеры, выполненные с помощью груза массой 80 кг на пеньковом канате приблизительно через каждые 185 км, принесли неожиданный результат. Оказалось, что центральная часть Атлантического океана имеет почти вдвое меньшую глубину, чем две широкие впадины, протягивающиеся примерно на одну треть расстояния от побережья Африки и обеих Америк. Значительные промежутки между станциями не позволили уверенно определить, что представляет собой выявленное возвышение. Впрочем, на карте, составленной участниками экспедиции по собственным материалам и данным предшественников, между 50° с. ш. и 40° ю. ш. показана целая подводная горная система: в Северной Атлантике - "хребет Дельфин", в экваториальной - "Соединительный хребет" и в Южной Атлантике - меридиональный "хребет Челленджер". Примерно, на широте 35° ю. ш. от него в сторону Африки отходит субмеридиональный отрог - первое указание на существование какого-то поднятия дна, позднее получившего название Китовый хребет. [5]

Рис. 2.4. Корвет «Челленджер» в 1872—1876 гг. [13]

Управляли маневрами «Челленджера» 223 офицера и матроса, но они лишь выполняли указания начальника экспедиции. Роли теперь поменялись — ученые из нежелательных жильцов, которых подчас с трудом терпели на военном корабле, превратились в полновластных хозяев судна. Впрочем, никаких недоразумений между научным персоналом и офицерами на «Челленджере» не возникало, весь состав экспедиции с увлечением выполнял задание Королевского общества: «Узнать все о море». [5]

Судно прошло вокруг Земли, проделав 69 тысяч миль. В 362 точках взято по 10—20 проб воды, грунта, образцов фауны и флоры. Регулярно производилось измерение температуры воды на разных глубинах, определялись скорости течений и ветра и делалось множество других наблюдений и измерений.

Научные коллекции росли с невероятной быстротой. По возвращении в Англию дневниковые записи и коллекции подверглись длительной, но очень тщательной научной обработке. «Все о море» узнать, конечно, не удалось, но, по оценке специалистов, экспедиция на «Челленджере» за три с половиной года добыла информации больше, чем ее было получено за все предшествующие века. Успех этой экспедиции способствовал организации исследований океана с помощью других океанологических судов. [5]

В последней четверти XIX века состоялось еще несколько океанологических экспедиций, которые работали на переоборудованных для научных целей кораблях.

Рис. 2.3 Навигационные приборы и карты мореплавателей XVIII—XIX вв. [13]

В 1874 г. все собранные к этому времени данные глубоководных наблюдений за температурой воды обобщил английский ученый Джон Приствич. Он впервые построил профили вертикального распределения температуры воды, так называемые вертикальные разрезы Атлантического, Индийского и Тихого океанов. Они наглядно показали, как распределяются в океанах слои воды с различными температурами. [5]

Еще до завершения экспедиции на "Челленджере" в плавание отправился военный немецкий корвет "Газелле" ("Газель", водоизмещение 1900 т); командовал им капитан Георг Густав Шлейниц, научные работы возглавил океанограф Георг Неймайер. Кроме заданий военного и коммерческого, характера, командир должен был доставить на о. Кергелен астрономов для проведения наблюдений над прохождением планеты Венера.

21 июня 1874 г. корвет вышел из Киля (порт на Балтике) и на пути к о-вам Зеленого Мыса, между 40° и 20° с. ш., на протяжении 2700 км обнаружил глубины порядка 4600-5700 м, продолжив работу "Челленджера" по выявлению Канарской котловины. От о. Вознесения "Газель" двинулась на восток, к устью Конго, а оттуда - на юго-запад, примерно к 32° ю. ш. На этом пути в двух точках, отстоящих друг от друга на 1200 км, Г. Неймайер определил глубины 5130 и 5170 м, т. е. положил начало открытию Ангольской котловины. Далее корвет вновь проследовал на восток, к Мысу Доброй Надежды, примерно параллельно маршруту "Челленджера", а затем - в Индийский океан. [5]

На обратном пути, выйдя через Магелланов пролив в Атлантику, судно прошло близ побережья Южной Америки в Монтевидео, а оттуда на восток - в 500 км севернее пути "Челленджера", продолжив открытие Аргентинской котловины. Близ 30° з. д. корвет повернул на север и на протяжении почти 1500 км обнаружил глубины 5600 - 5950 м, т. е. выявил Бразильскую котловину. Экспедиция вернулась в Киль в конце апреля 1876 г., завершив кругосветное плавание. [5]

Береговая и геодезическая служба США в 1877 г. организовала океанографическую экспедицию под руководством горного инженера и зоолога Александра Агассиса на 400-тонной шхуне "Блейк" (капитан Чарлз Дуайт Сигсби). Основная ее задача состояла в изучении глубин дна американских морей. Еще перед отплытием А. Агассис усовершенствовал ряд приборов, и главным образом глубоководный лот, заменив пеньковый канат на стальной трос, а для спуска и подъема приспособив соответственно фрикционную передачу и лебедку. За три плавания, включая лето 1880 г., "Блейк" произвел обследование дна Мексиканского залива и северо-западной части Карибского моря. По результатам 355 измерений глубин А. Агассис получил довольно верное представление о характере подводного рельефа этих акваторий: в частности, он положил начало выявлению Мексиканской и Юкатанской котловин. Измерения глубин вдоль восточного побережья Флориды и Приатлантической низменности привели к открытию подводного плато Блейка.

В 1883-1886 гг. работы А. Агассиса были продолжены: экспедиция на хорошо оснащенном пароходе "Альбатрос" (капитан Зиера Таннер) исследовала центральные и восточные районы Карибского моря до дуги Малых Антильских о-вов. В итоге положено начало открытию Колумбийской и Венесуэльской котловин. [17]

Также заметна работа ряда экспедиций в Южной Атлантике. Капитан флота США Шлей на "Эссексе" в декабре 1877-феврале 1878 г. выполнил ряд промеров от устья Конго через о. Св. Елены до Рио-де-Жанейро. Обнаружив примерно на полпути между африканским побережьем и о. Св. Елены глубины 4700-5600 м, он продолжил открытие северной части Ангольской котловины. Западнее острова Шлей установил повышение дна, подтвердив данные "Челленджера" о существовании подводного поднятия (Южно-Атлантический хребет). Далее к западу Шлей определил отметку чуть более 6000 м, т. е. продолжил открытие Бразильской котловины, начатое "Газелью". [5]

В середине 80-х гг. XIX в. экспедиция США под руководством А. Баркера на корабле "Энтерпрайз" ("Предприятие") близ 30° ю. ш. и 35° з. д. определила глубины менее 1000 м, положив начало открытию подводной возвышенности Риу-Гранди. [16]

Многочисленные промеры выполнены в 1898-1899 гг. немецкой экспедицией океанолога Карла Хуна на судне "Вальдивия" (капитан А. Крех). Близ 24° ю. ш. и 4° в. д. она открыла банку (852 м), названную в честь корабля. Как выяснилось позднее, это одна из вершин Китового хребта. Участник плавания океанограф Герхард Пауль Шотт, использовав полученные экспедицией данные и материалы предшественников, составил батиметрическую карту всего Атлантического океана. Положение подавляющего большинства самых значительных форм рельефа дна, нанесенным им, довольно хорошо согласуется с картами нашего времени.

В северной части океана, к юго-западу от Исландии, в 1895 -1896 гг. работала датская экспедиция на корабле "Инголф" (капитан К. Вандел, руководитель - физик и океанограф Мартин Ханс Кнудсен). Вероятно, ему мы обязаны первым указанием на существование подводного поднятия, названного впоследствии хребтом Рейкьянес. [5]