100 великих тайн Земли - Александр Волков

Ранее исследователям случалось обнаруживать небольшие участки морского дна, покрытые этим материалом. Но в бухте Кампече толщина асфальтового покрова достигала 4 метров. Вероятно, он образовался в результате серии следовавших друг за другом извержений. «Судя по структуре асфальтовых отложений, которые напоминают лаву, изливавшийся материал вначале был разогрет до высоких температур, а потом, стекая несколько сотен метров по склону, постепенно остывал и затвердевал», – писал Ян Макдональд на страницах журнала Science.

Почему же подобные вулканы появились в Мексиканском заливе?

Потому что здесь, как, может быть, нигде еще, соединилось несколько важных условий.

В юрском периоде здесь, на месте пересохшего моря, образовались пласты отложений, содержавшие соли, растворенные прежде в воде. Позднее эти пласты мощностью до тысячи метров были укрыты новыми слоями осадочных отложений и постепенно оказались на глубине от 8 до 15 километров. Прямо над ними простирались теперь воды Атлантического океана.

Плотность соли была меньше, чем окружавших ее слоев породы. Поэтому при громадных давлениях, царящих на этой глубине, пласты соли постепенно, за многие миллионы лет, выдавливались наверх. Образовались так называемые диапировые складки, принявшие здесь вид соляных столпов. Они стали остовами будущих вулканов.

Необходимая для них асфальтовая смесь тоже образуется при определенных условиях – при наличии на глубине нескольких тысяч метров, в толще донных отложений, колоний микроорганизмов, которые питаются нефтью, перерабатывая и разлагая ее. Нефти же в Мексиканском заливе много. Итак, все условия для возникновения асфальтового вулканизма налицо.

Каким же образом поток жидкого асфальта, произведенного колониями микробов, поднимается из недр земли на ее поверхность, преодолевая путь в тысячи метров? Что служит лифтом для асфальта? Что выталкивает его наверх?

Объяснение, очень неожиданное, было дано в 2005 году в статье, опубликованной на страницах журнала Eos (одним из авторов ее являлся Герхард Борман). В ней говорилось об особой «субстанции», которая движет потоком асфальта, – о «суперкритической воде». Речь идет о воде, которая находится под огромным давлением, в три сотни атмосфер и более, а потому разогревается до 400 °С, не закипая при этом и не испаряясь. Таким образом, она принимает форму, промежуточную между жидкой и газообразной, и по своим характеристикам разительно отличается от обычной воды. Она, например, растворяет нефтепродукты и асфальт, но перестает растворять соль, не смешивается с ней. В Мексиканском заливе, и именно в бухте Кампече, сложились подходящие условия для перехода воды в это необычное состояние.

Изливаясь из кратера вулкана, эта вода моментально стынет, избавляясь от своего груза. Вязкие асфальтовые потоки преодолевают сотни метров, стекая по склонам вулканического конуса, прежде чем затвердеют на холоде (температура воды на дне бухты составляет около 4 °С).

Асфальт на улицах наших городов – это символ чего-то враждебного самой природе и жизни. Трудно поверить, что мертвенные, асфальтированные площадки могут где-нибудь стать настоящими оазисами, дать приют самым разным животным. Но это случилось.

С чего же начинается пищевая цепь в этой экзотической экосистеме? Может быть, в основе жизни всего сообщества, поселившегося здесь, лежат процессы разложения метана и синтеза из него питательных веществ? Если метан действительно выделяется во время извержений вулканов, то он становится пищей для многочисленных специализированных бактерий, которые питаются только им. Сами бактерии или продукты их выделения, в свою очередь, служат пищей другим животным, которых поедают опять же третьи животные.

А что, если и природа асфальтового вулканизма совсем иная? Возможно, тут не играет никакой роли «суперкритическая вода», и мы имеем дело с холодными источниками, изливающими из кратера асфальтовую массу вместе со струями метана?

Тем временем асфальтовых вулканов становится все больше. Так, в 2010 году были открыты семь подобных вулканов у берегов Калифорнии. Исследования показали, что их бурные извержения начались около 44 тысяч лет назад и завершились около 31 тысячи лет назад.

Неведомые большие каньоны

Эти загадочные образования грандиознее Большого каньона, недоступнее высочайших горных вершин планеты и почти не исследованы учеными. Вот, например, самое глубокое и протяженное ущелье Европы – Назаре. Громадные стены скал окаймляют его, нависая над пролегающей далеко внизу долиной. По ней стремительно проносятся потоки воды, увлекая за собой камни и песок. Почему же это чудо природы не пользуется популярностью у туристов? Потому что оно располагается не посреди Пиренеев или Альп, а… в Атлантическом океане. Оно начинается у берегов Португалии и тянется на 210 километров, опускаясь в глубь океана на 4300 метров. И ведь, как ни уникален этот подводный каньон, это – всего лишь одно из многочисленных ущелий, прорезавших морское дно в окрестности Европы. И не только!

Такие же каньоны рассекают подводные окраины материков и в других частях света. Как они возникли? Может быть, это – устья рек, затопленные по окончании ледниковой эпохи? Или их происхождение как-то связано с движением континентальных плит? И какую роль эти ущелья играют в подводных экосистемах?

Удивительно, но эти величественные ущелья долгое время оставались не то что неисследованными – незамеченными. Лишь подводные роботы позволили, наконец, заглянуть в эти таинственные уголки Земли, лежащие всего в нескольких сотнях метров от поверхности моря.

Форма и расположение подводных каньонов очень разнятся

Вообще-то где еще, как не близ побережья, морское дно должно быть изучено так же подробно, как и трезубец Посейдона или обертона сирен? Однако сквозь неглубокий морской разлив с каждой экспедицией проступают все новые притаившиеся теснины, вдавленные в высокие каменные коробки. Эти ущелья как морщинки! Всякий раз, всматриваясь в лицо моря, с удивлением замечаешь новую полоску, прорезавшую его и пока укрытую толстым, тягучим слоем все гримирующей воды.

Так, в 2003 году очередной подводный каньон был найден у берегов Мавритании. Даже на самых надежных лоциях капитанов на этом месте все было откровенно ясно, словно картографическая съемка выполнялась в залитой водицей степи. Однако гидролокатор немецкого научно-исследовательского судна «Метеор» глядел будто не в воду, а сквозь землю, рисуя какой-то невиданный громадный канал. Больше всего он напоминал меандр – извилистое русло реки. Начинаясь у мыса Тимирис, в районе северной части мавританского побережья, это ущелье, изворачиваясь с гибкостью змеи, вползает в открытое море, погружаясь на глубину более 3000 метров. Длина этой потерянной прежде детали рельефа составила ни много ни мало две сотни километров. По признанию ученых, открывших его, этот каньон напоминает Рейн. Поначалу он узок, как река в своем верховье, но понемногу набирает силу, растекается, раздвигая оградившие его берега, делается широким и, не будь он бесполезно наполнен морской водой, можно было бы сказать, становится величавым и полноводным, как батюшка Рейн, матушка Волга. У подножия материкового склона его ширина достигает 3 километров, а высота берегов – 300 метров.

Рельеф этих неведомых каньонов в самом деле будит в памяти хорошо знакомые образы рек, канувших теперь на дно моря, как в Лету. Эти каньоны ветвятся, вбирая в себя узкие притоки. Теряют старые участки русла, которые, отделившись, выгибаются старицей. Или, подбираясь к материковому склону, они раскидываются целым веером расходящихся долин – устьем, набежавшим на древнюю часть моря. Каньон мыса Тимирис напоминает Рейн еще и своей длиной. К сентябрю 2012 года на карту было нанесено две сотни километров этой подводной формации. Но, как полагают ученые, она тянется еще на 5—6 сотен километров в сторону глубоководной части океана. Древняя река, унесенная морем, как ветром?

По признанию самих авторов открытия, трудно поверить в то, что на планете еще можно найти такие огромные, неизвестные объекты. Сказано точно не о подводных каньонах! Ведь даже о тех, что уже нанесены на карту, ученые ровным счетом ничего не знают, кроме их формы и длины. Они для нас – лишь имя в недавно составленном перечне. Их вид, их внешность мы представляем себе с трудом. Как же образовался этот причудливый рельеф?

Происхождение некоторых подводных каньонов было уяснено еще в 1930-х годах. Уже тогда знали, что в ледниковую эпоху уровень моря был на 100 с лишним метров ниже, чем теперь. С таянием ледников многие прибрежные равнины и, конечно же, устья рек оказались под водой. Географическая карта была перекроена на многие километры.