Автор книги, известный советский гляциолог И. А. Зотиков, уже более двадцати лет занимается исследованием ледникового покрова Антарктиды. За это время он работал в составе шести советских и американских антарктических экспедиций.
Для совместного исследования образцов льда, добытых на шельфовом леднике Росса, где работал и автор, он неоднократно приглашался в различные научные учреждения США. Отсюда в книге — интересные впечатления и размышления об этой стране, которую автор видел «изнутри».
Книгу удачно дополняют цветные фотографии и репродукции с картин автора.
Рассчитана на широкий круг читателей.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Впервые автор этой книги Игорь Алексеевич Зотиков направился на ледяной континент в 1958 году, где зимовал в составе Четвёртой советской антарктической экспедиции. Попал он туда почти случайно. Ведь закончил он Московский авиационный институт, работал несколько лет после этого конструктором, а затем — в Энергетическом институте АН СССР им. Кржижановского, где занимался изучением тепло— и массообмена в летательных аппаратах. Вот этот подход к Антарктиде тоже как к аппарату, только большому, где происходят, однако, в точности такие же процессы, как в знакомой ему технике, и предложил кандидат технических наук И. А. Зотиков, просясь первый раз в Антарктиду. Ведь что такое ледники, он достаточно хорошо знал, видел в горах, так как его «хобби» был альпинизм.
Когда-то известный советский океанолог и полярный исследователь Н. Н. Зубов высказал мысль, что покровные ледники не могут утолщаться беспредельно. При увеличении толщины льда наступает такой момент, когда он начинает таять снизу. Это явление, по Зубову, наступает, когда толщина льда достигает критической величины — 2000 метров. Развивая идею Зубова, И. А. Зотиков путём расчётов в 1961 году доказал, что в центральных районах Антарктиды на значительных пространства ледниковый покров тает, а на периферии, где он тоньше, таяния не происходит и, наоборот, может происходить намерзание. Вот тут-то и пригодилась ему «теплофизика в летательных аппаратах». Эти расчёты были подтверждены через несколько лет при бурении скважины на американской внутриматериковой станции Бэрд: когда буровой снаряд достиг ложа ледника на глубине 2164 метра, в скважине появилась вода.
В 1964 году Зотиков зимовал в качестве представителя Десятой Советской антарктической экспедиции на американской станции Мак-Мёрдо, где он начал изучать процессы таяния — намерзания под шельфовым ледником Росса, а уже в 1969 году успешно защитил докторскую диссертацию на тему «Тепловой режим ледникового покрова Антарктиды».
Американской программой исследований шельфового ледника Росса было предусмотрено сквозное бурение с отбором керна. Только таким способом можно было установить, что происходит на нижней поверхности ледника. Эта огромная плавающая ледяная плита, площадь которой больше акватории Чёрного моря, таит в себе много загадок. И одна из них, которая больше всего волновала автора этой книги, — что происходит на нижней поверхности этой плиты, на глубине более 400 метров: таяние или намерзание? Вопрос этот далеко не праздный. Ответ на него давал возможность выяснить основные черты современного режима величайшего на нашей планете антарктического ледникового покрова и его взаимодействия с океаном. Узнать, что же всё-таки ждёт человечество в будущем — затопление наиболее развитых и наиболее густо заселённых районов побережья материков в результате таяния антарктического ледникового покрова и повышение уровня океана или же стабильное положение в течение ближайших веков. Анализ образцов льда из нижних слоёв и дистанционные наблюдения за нижней поверхностью льда и должны были дать ответ на волнующий гляциологов вопрос.
И. А. Зотиков ко времени описываемых в книге событий стал крупным специалистом по всем этим вопросам. К тому же у советских учёных имелось соответствующее оборудование, разработанное специалистами Арктического и антарктического научно-исследовательского института, которое хорошо себя показало при бурении сквозных скважин на шельфовом леднике в районе советской научной станции Новолазаревская. В порядке международного научного сотрудничества в изучении Антарктики американцы и пригласили И. А. Зотикова участвовать в работах на шельфовом леднике Росса. До этого он уже не раз побывал снова в Антарктиде и в США, куда его приглашали для участия в обработке полученных в Антарктиде полевых материалов различные научные учреждения США.
СЧАСТЛИВЫЕ СЕЗОНЫ НА ШЕЛЬФОВОМ ЛЕДНИКЕ РОССА
Так выглядит горная Антарктида летом.
«Полночь южнополярного лета» Масло. 35X25 см. Картон.
Проект РИСП
Казалось бы, совсем недавно я получил письмо от геофизика Джона Клауха. Он работал тогда в университете маленького города Линкольн, столицы штата Небраска. Было это в 1971 году. Много воды утекло с тех пор…
«Дорогой Игорь, — писал Джон, — ты знаешь, что такое шельфовый ледник Росса, Это крупнейшая в мире плавающая на поверхности моря ледяная плита толщиной почти километр, а размерами она такая же, как наш штат Техас или Франция. Плита эта с незапамятных времён покрывает южную часть моря Росса, но подо льдом ещё остаётся слой воды глубиной 200 — 300 метров. Ледник непрерывно движется с юга на север, где на границе с открытым морем обламывается, образуя айсберги; положение края ледника почти не меняется.
С юга поступает новый лёд. Образуется он в основном за счёт потоков льда, стекающих из центральных областей Антарктиды. Ледник непрерывно плывёт, и плывёт не так уж медленно: скорость его движения — до пятисот метров в год. Да что тебе говорить! Все это ты знаешь сам. Ведь именно на этом леднике мы с гобой встретились в первый раз. Пишу я, чтобы сообщить: мы решили пригласить тебя участвовать в комплексном исследовании этого удивительного создания природы. Сможешь ли ты принять участие в работе, которую мы назвали «Проект исследования шельфового ледника Росса», или, сокращённо, Проект РИСП? Одной из главных задач Проекта является выяснение вопроса — тает или намерзает лёд под ледником в местах, удалённых от открытого моря?…»
Смогу ли?!… Да ведь я много лет и сам пытался выяснить именно это! Делал расчёты, но всё это была только теория, построенная на стольких произвольных предположениях, что уж мне-то, её автору, было больше, чем другим, ясно, как важно её проверить. Целый год провёл я в составе американской антарктической экспедиции у края этого ледника. Но лишь немногое стало чуть-чуть яснее. Силы были неравные. Я и мои коллеги из США, да и не только из США, действовали тогда против ледяного колосса что называется в одиночку…
Директором Проекта был назначен геолог Джим Замберг — седой, высокий, худой интеллигентный человек. Сын плотника из Массачусетса, Джим со своим аккордеоном был не только душой любой компании, но и большим учёным. Много лет провёл он на шельфовом леднике Росса — тоже пытался выяснить, тает или намерзает лёд снизу, конечно, по данным, которые можно получить с поверхности ледника. Он первым предположил, что лёд намерзает снизу.
На сцене появляется «зонтик»
Итак, мне предлагалось принять участие в этом Проекте. Оставалось «совсем немного» — получить на это разрешение своего начальства, подготовиться к работе и провести её.
Первое, действительно, не представляло большого труда. Ведь в последние годы внимание наших исследователей все чаще обращалось к шельфовым ледникам, которые занимают более половины побережья Антарктиды.
Что происходит в их толще? Существует ли жизнь во тьме морей под такими ледниками? Каков характер процессов в условиях подледниковых внутренних морей, местами отделённых от открытого моря расстояниями до тысячи километров? Действительно ли именно здесь образуются переохлаждённые придонные воды, оказывающие существенное влияние на жизнь всего Мирового океана? Правда ли, что эти ледники в течение последних десятков тысяч лет иногда резко сокращались и это приводило к сбросам льда с ледяной шапки Антарктиды в моря и «всемирным потопам», а затем быстро нарастали и становились такими толстыми, что вытесняли моря под ними и ложились на дно? Эти и многие другие вопросы встали сегодня перед исследователями, и некоторые из них носили не только теоретический, но и прикладной характер.
Например, такой. По мнению многих учёных, увеличивающееся сейчас за счёт деятельности человека содержание углекислого газа в атмосфере Земли должно привести к повышению её температуры. Как подействует этот эффект на шельфовые ледники? Ведь если они станут тоньше, всплывут в тех местах, где лежали на грунте, и, расколовшись, будут вынесены в море, это ускорит сток льда из центральных областей Антарктиды. Оценки показывают, что если это произойдёт лишь на шельфовом леднике Росса, то и тогда уровень Мирового океана поднимется на 4 — 5 метров. Море затопит такие центры цивилизации, как Ленинград, Бостон, Венеция, сотни других портов и густонаселённых прибрежных областей разных стран. Произойдёт это или нет — ответ может быть найден на шельфовом леднике Росса.
Вот почему и в Институте географии АН СССР, где я работаю, и в Арктическом и Антарктическом научно-исследовательском институте, которому подчинены советские антарктические экспедиции, высказались за то, чтобы принять предложение. Я был назначен руководителем наших исследований.
На шельфовом леднике Росса
Когда распахиваются двери самолёта в Антарктиде, первое, что чувствуешь, — это холодный и очень сухой воздух. Масса света, невероятно яркого солнца. Когда мы прилетели из Мак-Мёрдо в лагерь «Джей-Найн», нас встретил Джон Клаух. Весь чёрный от загара, грязи и копоти, со смертельно усталыми глазами. Ведь днём надо было бурить, а ночью принимать самолёты (они почти всегда почему-то приходили ночью). И колоссальная ответственность.
Вместе с нами на «Джей-Найн» прилетела группа учёных из разных стран. И все они ждали одного — скважину. Биологи намеревались опустить под лёд сети и узнать, есть ли там что-нибудь живое. Но для этого нужна была скважина. Геологи хотели взять грунт со дна подледникового моря. Но для этого нужна была скважина. Океанологи привезли с собой вертушки для определения скоростей течений и бутылки для отбора проб воды — им тоже нужна была скважина.
Лагерь «Джей-Найн» представлял собой абсолютно плоскую, сверкающую, на солнце ледяную Пустыню, в середине которой стояли несколько зелёных стандартных палаток, похожих на длинные, поваленные на бок и наполовину зарытые в снег бочки. Их здесь называли «джеймсвей» Снаружи палатки были обтянуты ветронепроницаемой материей, а изнутри — слоями теплоизоляции. Поэтому одна — две соляровые печки, поставленные в «джеймсвей», делали его вполне сносным для жилья и работы.
Три палатки имели служебное назначение, и в них размещались штаб, лаборатория и кают-компания с кухней, туалетом и душем. Рядом со штабной палаткой колыхался ярко-оранжевый «сачок» матерчатого конуса, напоминающий, что сюда прилетают, самолёты, и торчали покосившиеся удочки радиомачт. «Спальных» палаток, или «слипинг квортерс», было две. Как это обычно бывает на полярных станциях, окна в них, вне зависимости от того, ночь это или полдень, были занавешены, и входить туда надо было на цыпочках, чтобы не разбудить спящих грохотом сапог по фанерному полу.
Когда наши глаза привыкли к полумраку после ослепительного солнца «улицы», мы увидели, что справа и слева от центрального прохода стоят массивные железные кровати. Расстояние между ними было достаточное, чтобы уместилась высокая тумбочка, в которую каждый обитатель мог убрать свои личные вещи. Несколько кроватей выглядели образцово. Но большинство представляли собой беспорядочные горы одеял, курток, книг, сушащихся носков, ботинок и сапог. Тихо, успокоительно гудел огонь в ближайшей печурке. С двух-трех кроватей в каждом ряду доносилось тяжёлое мерное сопение. В таких палатках всегда, в любое время суток, несколько человек спят после работы.
«Звёздный час» Джима Браунинга
А дела со скважиной по-прежнему шли плохо. Первоклассное оборудование, годами создававшееся в США для бурения этого ледника, выходило из строя — узел за узлом. Все, что могло ломаться, сломалось. Все, что могло вмёрзнуть в лёд, вмёрзло так, что ничего уже нельзя было ни выколоть, ни вытаять. Не помогли ни горячая сода, которую лили в скважину, ни электронагревательные спирали, ни бесконечные авралы…
Положение спас инженер и изобретатель из маленького американского городка Лебанон Джим Браунинг. Джим никогда раньше не был в Антарктиде и о предполагаемом бурении узнал случайно из газет. Уже перед самым отъездом американской экспедиции в Антарктиду Джим предложил ей свои услуги и был принят. И вот наступил «звёздный час» Джима. Он решил протаять ледник пламенем похожей на огромный примус горелки, работающей на обычном керосине. Так среди ровной, сверкающей на солнце ледяной пустыни появились гигантский компрессор, сжимающий воздух для этого примуса, и толстые шланги для подачи сжатого воздуха и керосина на расстояние, равное по крайней мере толщине ледника, то есть почти на полкилометра.
Но подавать вниз, в скважину, такую плеть шлангов оказалось совсем непросто. Она была совершенно неподъёмной. На снег под плеть положили всё, что могло хоть как-то скользить, — нарты, саночки вертолётных спасательных комплектов, просто листы фанеры. Все люди со станции выстроились вдоль уходящей вдаль змеи шлангов и изо всех сил по команде дёргали пульсирующие, казалось, готовые лопнуть, оборваться шланги. А ведь, кроме нас, эту плеть тянула ещё и механическая лебёдка. Медленно, метр за метром подвигался в глубь ледника ревущий, окутанный паром и дымом «примус», а за ним и шланги. Постепенно тянуть их стало легче: большая часть уже висела в скважине. Мы поняли это, когда оставшаяся на снегу плеть вдруг сама прыгнула в скважину и нам пришлось броситься на снег, чтобы своими телами удержать её.
Вот так за восемь часов была насквозь про бурена вся толща. Вода подлёдного моря, устремившаяся в скважину, вырвалась из устья фонтаном окатив многих. Но это был радостный фонтан. Вытащить плеть обратно было уже проще, хот; и здесь ожидал сюрприз: наш «примус», как оказалось, страшно коптил. Вытаскивая шланги из скважины, мы чувствовали себя трубочистами.
…Наконец, в чёрное, напоминающее вход в угольную шахту устье скважины ушла телевизионная камера, увешанная лампами подсветки. Была глубокая, залитая светом незаходящего полярного солнца ночь, Джон Клаух по радио давал осторожные команды оператору лебёдки, приближал телекамеру к горизонту, где должно было быть дно: «Ещё вниз на два фута!»… — «Ещё на фут!» «Ещё…» Все молчали и только чёткие: «Есть на фут, сэр!…» — ответы оператора нарушали тишину. И вдруг на пустом экране появились пятнышки, тени — дно моря. «Стоп машина!» — рявкнул Джон. «Есть стоп, сэр!» — как эхо ответил усиленный динамиком взволнованный голос оператора. Все заворожено смотрели на покачивающуюся картинку на экране. И вдруг раздался общий вздох: медленно пересекая экран, помахивая хвостиком, плыло глазастое существо… Так на дне этого, казалось бы, мёртвого моря была открыта жизнь.
