Cайт посвящен дайвингу и погружениям в России. Наша цель - создание интересного и полезного ресурса про подводный мир и его исследование.
Живущие в море организмы интересовали людей с древнейших времен, но лишь труды Дарвина выковали главное звено, связывающее человека с живыми существами, населяю! щими моря. Гипотеза о том, что мы являемся прямыми потомками обитателей морских глубин, вызвала повышенный интерес. Современные методы подводных погружений позволяют удовлетворить стремление к расширению наших познаний об основных звеньях экологической системы Земли.
В начале XX в. морские биологи имели очень ограниченные возможности для наблюдений непосредственно в интересующей их среде. Лишь самые смелые и опытные из них решались рисковать своим здоровьем и жизнью, доверяя их ненадежному 100-килогряаммовому водолазному скафандру, увенчанному круглым медным колпаком, воздух в – который подавался ручным насосом с поверхности. Остальные исследователи были вынуждены ограничиться изучением водоемов, заполняемых приливами.
Но вот появились пионеры. В 1930 г. Уильям Биби и Отис Бартон опустились в батисфере на глубину более 360 м. В сообщениях о результатах выполненной ими серии погружений говорится о «запечатлевшихся в памяти сценах жизни из мира, такого же незнакомого, как марсианский». Эти сообщения вызвали большой интерес у морских биологов и разожгли в них желание увидеть подводный мир собственными глазами. Такое же влияние оказало и развитие подводной фотографии. Фотоснимки свидетельствовали о том, что методы «собирания с поверхности» не дают возможности по-настоящему изучить экологию подводного мира, и убеждали биологов в необходимости наблюдать морских обитателей в естественных для них условиях.
Появление в Скриппсовском океанографическом институте в 1950 г. акваланга оказало решающее влияние не только на самих морских биологов, но и на всю морскую биологию в целом. Новый мир оказался открытым для исследований.
По сообщениям проникших в подводный мир биологов, таких, как д-р Эндрю Рейхницер из корпорации «Норт америкен Рокуэлл» и Джеймс Стыоарт, руководитель водолазов Скрипп-совского института, самым сильным впечатлением от их первых погружений было богатство подводной жизни и количество личных видов животных. Как обнаружилось, многие «редкие» пыбы в изобилии встречаются всего лишь в нескольких сотнях метров от берега. По мере продолжения исследований стало очевидным что понятие «редкий» совсем не отражало действительной численности каких-либо особей в их естественной среде, а лишь характеризовало умение этих существ избегать встречи с орудиями лова.
Сообщения морских биологов, совершивших первые подводные экскурсии, исполнены того же благоговейного удивления, что и сообщения Биби после его погружений в привязной батисфере. По мере того как острота ощущений, связанных с возможностью свободного перемещения под водой, постепенно уменьшалась, происходило становление нового направления научной деятельности — подводных морских исследований.
Трудно в полной мере оценить влияние на морскую биологию возможности подводных погружений, поскольку нынешние методы исследований имеют очень мало общего с теми, которые применялись до наступления эры подводной деятельности. Знания, приобретенные в начале этой эры, вызвали бурный рост интереса к морской биологии, а характер работы, связанный как бы со штурмом «последней твердыни природы», привлек к ней многих молодых ученых. В сферу исследований теперь входят все направления, связанные с жизнью моря, такие, как водные культуры, рыболовство, сохранение природных ресурсов, загрязнение среды, география животного и растительного мира. Эти исследования субсидируются различными организациями! частными предприятиями, академическими исследовательскими центрами, правительственными учреждениями, военными ведомствами, а также проводятся на личные средства состоятельных и любознательных людей.
Одним из пионеров подводных погружений с целью биологических исследований был покойный Конрад Лимбоу из Скрипп-совского океанографического института. Именно ему принадлежит главная заслуга в деле создания и внедрения в этом институте научной программы обучения подводным погружениям. Среди его публикаций имеется исключительно интересная работа об очищающем симбиозе у морских животных, в которой описывается, как большое число живых существ, населяющих морские воды, живет или получает пользу за счёт очистки других организмов. Его наблюдения, выполненные в естественных условиях, показывают, что очистители являются не только важным экологическим инструментом для поддержания здоровья обитателей, но что они выполняют свою работу в пределах строго определенных «участков очистки».
Лимбоу на простом эксперименте убедительно продемонстрировал важность симбиоза для местной популяции рыб. Он удалил с двух изолированных рифов на Багамских островах известные очищающие организмы. После этого количество рыб, обитающих у рифа, уменьшилось в считанные дни. Несколько недель спустя риф опустел, около него остались лишь отдельные «постоянные жители».
Преимущества такого способа работы, предоставляющего : возможность “наблюдать подобные явления в естественных условиях и проверять лабораторные гипотезы в реальных экологи- Н ческих ситуациях, были оценены морскими биологами-практиками не сразу. На это потребовалось целое «академическое поколение», около шести лет, пока подводные погружения не приобрели репутацию безопасного и эффективного метода научной работы. К концу 60-х годов погружения с целыо биологических исследований стали самыми многочисленными из всех подводных погружений, осуществляемых с научными целями, и явились, по существу, тем «мостиком», который связал мор-скую биологию с другими отраслями этой науки, считавшимися ранее изолированными.
Экологическое равновесие.. Взаимосвязь между географией и биологией может показаться достаточно отдаленной, если только вам не представится случай поселиться на одном из коралловых атоллов Тихого океана. Биологи-водолазы недавно сделали удивительное открытие: многим островам угрожает нашествие 16-лучевой морской звезды Acanasther planci, которая известна под названием «терновый венец». По сообщению д-ра Чешера, морского биолога и водолаза из Гуамского университета, морские звезды уничтожили более 100 квадратных миль Большого Барьерного рифа вблизи побережья Австралии.
Такое же разрушение рифов д-р Чешер и другие биологи-водолазы наблюдали и вокруг острова Гуам. Разрушение рифов было бы экономическим и геологическим бедствием для населения этих островов, так как коралловые рифы являются экологической основой морской жизни в этом районе, а снабжение белком всей Океании зиждется на морских ресурсах. Кроме того, рифы являются неотъемлемой частью структуры островов и образуют естественные волноломы, защищающие их от эрозионного воздействия волн и разрушений, которые могут причинить ураганы. В случае уничтожения рифов следует ожидать быстрого изменения геологии и географии островов. Для мелких островов потеря защитных рифов будет, по всей вероятности, означать их полное исчезновение.
«Терновый венец» является одним из «редких» животных. Эта морская звезда, достигающая иногда 60 см в диаметре, может иметь различную окраску и способна наносить неосторожному водолазу болезненные, а иногда и ядовитые уколы. Она питается живыми коралловыми полипами. Для захвата жертвы она выворачивает наружу желудок через ротовое отверстие и накрывает ее, затем растворяет строителя коралловых рифов
в желудочном соке и проглатывает. Оставшаяся после этого пустая скелетная оболочка легко разрушается морскими волями Обычно численность морских звезд поддерживается на нормальном уровне самими коралловыми полипами и другими местными видами брюхоногих. Дело в том, что, когда личинки морской звезды вскоре после появления на свет опускаются на живые кораллы, они сами становятся пищеи полипов. На «здоровых» рифах оба конкурирующих вида живут в равновесии, но в конце 60 х годов неизвестные причины нарушили это чувствительное равновесие. Морская исследовательская лаборатория компании «Вестингауз» в Сан-Диего направила группу в составе 55 биологов-водолазов и водолазов-техников на острова, числящиеся территорией США. Благодаря помощи упомянутой группы д-р Чешер установил, что даже быстро прогрессирующее нашествие морских звезд можно взять под контроль путем впрыскивания во взрослых особей раствора формалина. Используя специальный шприц, биолог-водолаз или водолаз-техник способен обработать за короткое время значительную площадь.
Однако в задачи программы не входило восстановление нарушенного экологического равновесия при помощи биологов-водолазов. Целью программы было найти причину нарушения равновесия, а также методы эффективного воздействия не только на последствия этого нарушения, но и на его причину. Наиболее вероятные из предполагаемых в настоящее время причин— чрезмерно интенсивное драгирование морского дна, загрязнение водной среды и даже атомные испытания на атоллах— указывают на человека как на виновника происходящего явления. Другие ученые полагают, что, возможно, последует резкое естественное увеличение количества полипов в следующем поколении и все встанет на свои места. Однако естественное восстановление рифов требует значительного промежутка времени — в геологическом, а не в календарном значении, и островитяне Океани и, беспокоясь за сохранность источников необходимой им пищи и своей земли, не могут удовлетвориться такими абстрактными рассуждениями.
Изучение поведения акул. Акулы с незапамятных времен считались самыми ужасными морскими существами и не только потому, что человек, находившийся в воде, становился их жертвой. Акулы являются самыми совершенными хищниками во всем животном мире. На это, в частности, указывает тот факт, что они сохранились в своей первоначальной форме на протяжении многих геологических эпох.
Как и почему акула действует столь успешно—вот главный вопрос прежних и нынешних исследований. Морские биологи изучили физиологические особенности акулы и других хрящевых рыб много лет назад, однако информация об их поведении по лученная недавно биологами-водолазами, позволяет лучше по нять некоторые повадки этих прожорливых плотоядных. Сбор в* заслуживающих доверия данных о поведении акул исследователь должен, разумеется, производить точно так же, как при изучении самых безобидных морских обитателей, т. е. находясь в воде вместе с ними. Для непосвященного человека преднамеренное создание такой ситуации представляется похожим на помешательство. А для д-ра Дональда Нельсона, морского биолога из Калифорнийского колледжа в Лонг-Бич — это действенный метод получения экологической информации.
Доктор Нельсон занимался изучением реакции акул на подводные звуки, в частности для определения местонахождения потенциальной жертвы. И хотя большинство водолазов расходится во мнениях относительно характерных особенностей поведения акул, все они согласны с тем, что, во-первых, акулы реагируют на колебания воды, вызываемые раненой или пойманной рыбой, и, во-вторых, что поведение акул невозможно предугадать. Конрад Лимбоу, Юджиния Кларк, Джек Рэндал, Джим Стьюарт, Ганс Хасс и Жак Кусто —все они отмечали восприимчивость акул к звукам определенных частот и их способность определять местонахождение источника этих звуков. Нельсон наблюдал эту реакцию акул несколько раз в процессе своих первых погружений под воду. Однажды он видел, как акула нашла раненную гарпуном рыбу в таких условиях, которые не позволяли хищнице привлечь на помощь зрение и обоняние.
После участия в программе исследований слуха акул, проводившихся университетом г. Майами, Нельсон осуществил в глубоководной впадине Танг оф зе Оушен у побережья Флориды серию опытов по изучению реакции акул на источник звука в естественных условиях. Над толщей воды в несколько сот метров, недалеко от ее поверхности, он установил генератор, излучавший звуковые импульсы частотой от 50 до 200 Гц. Как только начинался опыт, к источнику звука со всех сторон устремлялись шелковистые акулы Carcharhinus falciformis. Траектории движения акул прослеживались с помощью пластиковых флажков яркого цвета. Такой флажок прикреплялся к гарпуну, который вонзался в тело акулы, не повреждая ее органов. Акулы реагировали на звук до тех пор, пока не усваивали, что он исходил не от раненой рыбы. Эти исследования продолжаются в лаборатории и в море. Как только поведение акул будет разгадано, его можно будет подчинить воле человека или, по крайней мере, с него удастся снять ярлык «непредуга-дываемого».
Изучение флоры и фауны. В отличие от непредсказуемого поведения акул поведение человека по отношению к прибрежной окружающей среде может быть предсказано весьма точно. Каковы при этом будут результаты воздействия человека на прибрежную экологическую систему — это уже другой вопрос. В настоящее время усиленно обсуждаются возможные послед-гтвия“тех изменений, которые вносит все возрастающий уровень вмешательства человека и техники в морскую прибрежную зону. Трудно оценить всю глубину экологических изменении, вызванных нашим «цивилизованным» загрязнением окружающей среды. лемы заключается в том, что определить эти из
менения (или результаты воздействий, которые проявятся лишь спустя длительный отрезок времени) невозможно, если^не известны все детали экосистемы, существующей в данной зоне. Необходимо чтобы отправной точкой для исследовании послужили данные собранные за достаточно длительный период времени так как в противном случае за результаты внешнего воздействия могут быть приняты естественные циклические изменения.
В течение последних нескольких лет ведется изучение прибрежной зоны, примыкающей к Калифорнии, в соответствии с программами, финансируемыми частными и общественными организациями. Информация, собранная в этой зоне, позволяет получить данные для оценки влияния как краткосрочного или скачкообразного загрязнения, так и загрязнения, происходящего в течение длительного периода времени.
Утечка нефти, вызванная аварией буровой установки в районе Санта Барбара в 1969 г., является хорошим примером, подтверждающим необходимость получения таких данных. Этот случай предоставил исследователям великолепный материал для сопоставлений. В наиболее жестоко пострадавшем районе находился и остров Анакапа из группы Южно-Калифорнийских островов, расположенный на расстоянии около 30 миль от берега.
Эти острова являются относительно изолированными, поэтому биологи считают, что там существуют типичные океанографические условия прибрежной зоны и что именно эти острова следует избрать для тщательного изучения мелководной флоры и фауны. На острове Анакапа исследования проводились начиная от нижней границы приливной зоны до глубины 45 м. Когда там произошла случайная утечка нефти, удалось легко получить и объективно оценить сведения о воздействии вызванного ею загрязнения на сообщества растений и животных.
Исследования на острове Анакапа являются типичным примером работы биологов-водолазов. Такие подробные изыскания обычно производятся вдоль постоянной линии вертикального разреза. В сообщения о наблюдениях включаются точное описание геологических особенностей, данные о течениях, температуре и других важных океанографических параметрах, описание видов растительного мира и классификация всех попадающих в поле зрения организмов. В некоторых случаях линия разреза как бы раздвигается в боковых направлениях, чтобы охватить площадь дна в несколько квадратных метров. В течение ряда лет в этих границах осуществляется подробное экологическое исследование местных животных.
Кроме того, исследователи собрали значительное количество данных, касающихся влияния течений на развитие растительности, в частности крупной бурой водоросли. Водолазы, пользуясь ручным гидролокатором, определяли положение массивов этой водоросли при изменении характера течений. Они обнаружили, что при сильных течениях растения образуют накладывающиеся друг на друга слои, которые увеличивают затенение соответствующих участков морского дна; при слабых течениях или при их отсутствии растения занимают вертикальное положение и всплывают к поверхности, при этом характер освещенности дна снова меняется. Результаты наблюдений показывают, что такие изменения освещенности не только влияют на развитие более мелких растений, располагающихся под этими скоплениями, но и заставляют новую поросль этих растений смещаться в сторону больших глубин, где количество света уменьшается. Эти и другие естественные причины могут вызвать исчезновение растительности на площади, составляющей до 50% данной территории, при отсутствии каких-либо воздействий, вызванных деятельностью человека.
По мере того как будет расти сознание необходимости сохранения экологического равновесия, роль биолога-водолаза будет становиться все более значительной как в научных кругах, так и во всем человеческом обществе.
Техника освоения морских глубин. Пер. с англ. Л., “Судостроение”
Дж.Кенни.
Комментирование этой статьи закрыто.