В глубочайшей древности начал осваивать человек свою планету. И по мере того как растут наши знания о далеком прошлом, как в геологическую древность уходит возраст человечества, становится все более ясным, что пути расселения наших предков шли не только по суше, но и по шельфу, участку дна морского, который в эпоху великого оледенения был дорогой в Австралию и Америку, на Британские острова и Малайский архипелаг…
Читатель книги (рассчитанной на широкие круги) становится соучастником научного поиска, вместе с автором воскрешая трассы, проложенные десятки тысяч лет назад.
Из вероятья в правоту
(вместо предисловия)
Двадцатый век — век революций. И не только социальных, меняющих общественные формации, но и научных, заставляющих пересмотреть заново, казалось бы, навеки установленные истины. Революция в физике, приведшая к открытию атомной энергии. Революция в биологии, завершившаяся расшифровкой кода белка и сулящая «генную инженерию». Революция в лингвистике, продолжающаяся и поныне, теснейшим образом связанная с конструированием «говорящих по-человечески» роботов и ЭВМ.
Революция происходит и в науках о Земле. Геология и связанные с нею науки вплоть до недавних лет опирались на данные, полученные при изучении суши. Дно морское оставалось тайной за сотнями печатей. Лишь в середине XX столетия началось планомерное наступление на глубины океана. Была открыта грандиозная система подводных хребтов, опоясывающих земной шар и имеющих общую длину около 60 тысяч километров. На дне морей и океанов оказались огромные широтные разломы и десятки тысяч вулканов, плосковершинные горы, бывшие когда-то островами, и желоба, на многие километры «врезанные» в земную кору. Геофизики показали, что сама кора не однородна, ее толщина и состав на суше и под водою различны. И что самое поразительное, оказалось, что все океаны Земли молоды. С точки зрения масштабов геологии они младенцы по сравнению с породами, слагающими материки.
Глубинное бурение на дне океана, где бы его ни производили, в полярных или тропических водах, на дне Тихого, самого глубокого, или Северного Ледовитого, самого мелкого, океана, в Атлантике или Индийском океане, приносило колонки грунта, возраст которого был десять, сто, двести миллионов лет. Но не старше — сколько бы этих проб ни брали, как бы ни был толст слой осадков на дне. А на суше есть породы возрастом в несколько миллиардов лет. Иными словами, океаническое дно в несколько десятков раз оказалось старше вод океана, которые, по глубокому убеждению большинства ученых прошлого, образовались если не раньше суши, то, во всяком случае, одновременно с ней!
Открытие это заставило по-новому взглянуть на историю планеты. Есть несколько гипотез, объясняющих удивительную молодость океанического дна, имеющих своих сторонников и противников, объясняющих одну совокупность фактов, но не удовлетворяющих другой совокупности. Геология суши, как и родившаяся в нашем веке морская геология, переживают Эпоху открытий, споров, гипотез, — нерешенных вопросов и проблем. Здесь еще должны прийти свои Коперники или Эйнштейны.
Но одновременно с поразительным открытием молодости океанов, сделанным в 60–70-е годы, были сделаны не менее поразительные открытия древности рода человеческого. Считалось фактом, что возраст четвертичного периода и возраст человека одинаковы — недаром четвертичный период именуют еще антропогеном, т. е. периодом рождения «хомо сапиенса», человека разумного. И возраст этот датировался цифрами от 500 тысяч до 1 миллиона лет. Однако последние находки в Восточной Африке заставили передвинуть эту дату на два миллиона лет назад в глубь истории планеты.
Глава первая
Первое знакомство
Земля под водою
Стоит взять в руки физическую карту мира, изданную лет 20–30 назад, и в глаза сразу бросится сложность рельефа суши с ее горами, плоскогорьями, равнинами, низменностями, плато и простота рельефа морского дна, окрашенного в синие тона, от бледно-голубого в районе отмелей, до темно-синего в зоне максимальных глубин. «Виновником» такой простоты был не океан, а лишь наши знания о нем. Теперь-то известно, что рельеф океанического дна не менее сложен и не менее интересен для познания истории нашей планеты, чем рельеф материков.
Геоморфология — так называется отрасль научного знания, возникшая на стыке геологии и географии менее ста лет назад, — изучает рельеф Земли. Она утверждает: чтобы понять настоящее рельефа планеты, необходимо знать его прошлое (эта истина, как известно, справедлива и для органического мира, и для истории человеческого общества).
Основные формы рельефа все мы изучали в средней школе на уроках географии. Ученые прекрасно описали рельеф суши вплоть до мельчайших его деталей, вроде такыров в пустыне и полупустыне или карстовых ландшафтов. Подводный рельеф в школьные учебники еще не попал. Ибо среди специалистов нет единодушия в классификации его. Открытие страны под толщей вод сделано было совсем недавно, на карте океанического дна еще много белых пятен. Да и формы подводного рельефа значительно отличаются от того, что мы знаем на суше.
И все-таки в общих чертах уже сейчас можно нарисовать картину дна морского и назвать самые крупные формы его рельефа. Это ложе океана, срединные океанические хребты, переходная зона и подводная окраина материка. Последнюю слагают три основных элемента: материковое подножие, материковый склон и шельф.
Термин «шельф» — от английского слова, имеющего значение «полка», — был предложен около ста лет назад. Его синонимами являются «материковое мелководье» и «материковая отмель». Международный комитет по номенклатуре форм рельефа дна океанов определил шельф как зону вокруг материков, которая простирается от береговой линии, при низком стоянии уровня воды во время отлива, до глубины, на которой отмечается резкое увеличение крутизны склона, спускающегося к области больших глубин.
От ложа океана до окраин материков
Общеизвестно, что свыше 70 процентов поверхности планеты занимают воды Мирового океана. Еще каких-нибудь сто — сто пятьдесят лет назад многим казалось, что океан дна не имеет, а двадцать-тридцать лет назад это дно представлялось плоской унылой равниной. Затем началась эпоха великих океанографических открытий. Тогда выяснилось, что около 200 миллионов квадратных километров дна океана — примерно 60 процентов всей его площади — приходится на ложе океанических котловин.
Котловины представлялись плоскими равнинами. И действительно, на дне были открыты равнины, почти идеально ровные: на протяжении сотен километров уклон их поверхности не превышал одной тысячной — одной десятитысячной. Но равнины эти образовались после того, как толща осадков покрыла холмы и понижения между ними. Глубоководные холмы, по всей вероятности, являются самой распространенной формой рельефа на нашей планете, достаточно сказать, что они занимают 80–85 процентов (!) площади Тихого океана, величайшего водного бассейна Земли.
Что же представляют собой эти холмы, погруженные на глубину несколько километров? Высота их колеблется от полусотни до тысячи метров, ширина основания — от одного до десяти километров. В отличие от привычных нам холмов суши, глубоководные холмы созданы вулканической деятельностью. Последние открытия на дне океанов показали, что число подводных вулканов значительно превышает число вулканов на земной тверди!
Если вулкан под водой проявляет большую активность, его конус увеличивается в объеме и растет. Мощный вулкан может стать так велик, что сумеет поднять свою голову над толщей вод. Пепел и шлак новорожденного острова начинают размываться океанскими волнами. Если деятельность вулкана слабеет или совсем прекращается, вместо острова образуется плосковершинная гора — «гайот». Сотни таких гор, неведомых на суше, открыты в океанах, особенно много их в Тихом.
Возможен и другой исход. Вулкан, пробившись на поверхность, продолжает свою работу. И тогда он растет вверх и создает вулканический остров. На главном острове Гавайского архипелага, Гавайи, есть вулкан Мауна-Лоа, считающийся самым высоким на Земле. Лишь после открытий океанографов стало ясно, что Мауна-Лоа — величайшая гора планеты, no высоте превосходящая Джомолунгму более чем на километр — к 4000 метров, «наземной» высоте Мауна-Лоа, приплюсуем 6000 метров, скрытых Тихим океаном!
Далеко не плоская полка
«Со времени составления первых морских карт известно, что область суши отделяется от океана, кроме изменчивой линии побережья, еще одной достаточно четко выраженной границей — слабо наклонной платформой, переходящей затем в резкий склон, опускающийся к океаническим глубинам. Поверхность этой зоны наиболее часто принято называть материковой платформой, или шельфом» — пишет французский геолог Ж. Буркар в монографии «Рельеф океанов и морей». И называет шельф наиболее выровненной поверхностью земного шара.
Книга Буркара вышла в свет в 1949 году. А спустя полтора десятка лет основоположник современной морской геологии Ф. Шепард писал о том, что «устаревшее представление о материковых шельфах как о плоских, слегка наклоненных равнинах, простирающихся от берега до так называемой волновой базы, должно быть сдано в музей древностей».
Исследования показали, что дно океанов, иссеченное желобами и разломами, подводные хребты, валы, поднятия, гряды целят на гигантские «ячейки». Примерно то же произошло и с шельфом. Вместо плоской полки ученые обнаружили самые различные формы рельефа. Только масштаб их был неизмеримо меньше, чем на дне океана. Если в океане масштаб форм рельефа превосходит масштаб сходных форм рельефа на суше (на дне мы находим и самые глубокие пропасти и самые большие горные сооружения), то шельфовые формы рельефа сравнимы с тем, что мы видим на суше, — холмы, ложбины, долины небольших рек.
Совершенно плоский шельф был найден лишь в одном месте земного шара — в Беринговом море, севернее Алеутских островов (та же картина, только в гораздо большем масштабе, наблюдается и на дне океана, где глубоководные равнины образованы слоем осадков, покрывшим вулканические холмы и пространства между ними).
Возле побережий, изрезанных заливами и фьордами, шельф имеет холмы и овраги, равнины и мелководные банки. Иной тип шельфа — слегка изогнутые гребни, между которыми лежат неглубокие котловинки, — удивительно напоминает пейзаж прибрежной равнины, где песчаные гребни разделяют низины, болота или солончаки.
Контуры шельфа
Геоморфологи, океанографы, морские геологи, видимо, еще долго будут спорить о том, что включать или, наоборот, не включать в ту или иную форму подводного рельефа, где границы ложа океана и выделять ли в самостоятельную классификационную единицу материковое подножие. Спор этот находится в рамках наук о Земле. А вот спор о границе прибрежной отмели, шельфа, ведется уже не академический, а на уровне дипломатии и ООН. Ибо касается он, по сути дела, официальных государственных границ.
В самом деле: где проходят морские границы той или иной страны, если она имеет выход к морю (а большинство нынешних государств такой выход имеет)? Есть пограничная полоса территориальных вод, она установлена давно и признана международными соглашениями о судоходстве. Но полоса эта составляет несколько десятков километров, например, в США — двенадцатимильную зону. А шельф может выходить далеко за эту зону. Или, наоборот, в тех районах, где горные гряды суши вплотную подходят к берегу, шельф практически отсутствует… А ведь шельф — это и косяки рыб над мелководными банками, и залежи нефти, и пласты угля, и россыпи золота, платины, алмазов, например, возле атлантического побережья Южной Африки. Кому должны принадлежать все эти богатства, скрытые под водой, — всем и каждому или же тому государству, возле берегов которого находится шельф? И если какое-либо государство заявляет, что окружающая ее берега — зона шельфа также принадлежит ему, то каковы должны быть границы этой «частной собственности» страны?
Ответ, очевидно, должны дать океанологи, геологи, геоморфологи, словом, ученые, занимающиеся океанами, морями и тем, что лежит на дне их. Как мы говорили, зона шельфа различна, и не только по структуре, но и по размерам. И потому-то научный спор о контурах прибрежной отмели превратился в спор юридический, в международных масштабах. На основании обстоятельного доклада группы ведущих геологов в ООН принято считать юридической границей шельфа прибрежные воды до глубины 200 метров.
Но это определение для юристов. Ибо для ученых вопрос о границах шельфа далеко не так однозначен и прост. В прошлом шельф определялся как зона, что протягивается от береговой линии до изобаты 100 морских саженей (183 метров). На школьных физических картах четко прослеживается бело-голубая окраска глубин, не превышающих 200 метров. Но нельзя ставить знак равенства между этой «бело-голубой зоной» и шельфом.
«Чаще всего нижняя граница материковой платформы определяется по изобате в 100 морских саженей (182,87 м) или округленно в 200 м. Уже самое расхождение между этими, двумя цифрами, принимаемыми обычно как равнозначащие, свидетельствует о неточности данного определения, — пишет Ж. Буркар. — Оно вытекает из того, что на всех морских картах линии одинаковых глубин отмечены изобатами –100 и –200 м, тогда как следующая ближайшая изобата обычно соответствует отметке –500. При такой разреженности изобат, понятно, не легко определить точную глубину перегиба на границе материковой платформы».
