Случается, учёным приспичит исследовать морское дно. Может быть, им надо его пробурить, или что-то там построить, или просто они хотят знать всё про дно. Из чистой жажды истины.
У них немедленно возникает проблема: морское дно большое, а учёные маленькие и им сложно покрыть собой всё дно сразу. Нужно как-то так изловчиться и изучить его, чтобы не положить на донный грунт всю свою жизнь.
И учёные придумали сначала спрашивать у моллюсков. Моллюски дофига знают о морском дне, потому что они там давно живут. А вместе с моллюсками там живут разные морские пауки, звезды, планктон и прочие беспозвоночные — чтобы всех не перечислять каждый раз, учёные называют их «донные сообщества».
Если на дне что-то случается, донные сообщества сразу об этом узнают, суетятся, бегают, а потом ещё полгода обсуждают с соседями, стараясь как-то пережить стресс. Реагируют они, кстати, очень чутко, а бегают довольно медленно, что тоже учёным на руку.
Если взять, скажем, Баренцево море или Карское, где все время норовят что-нибудь пробурить или построить, то там под четыре тыщи видов крохотных беспозвоночных зверьков. Спрашивай — не хочу.
Ну и учёные спрашивают. Они перегибаются через борт и нависают колеблющимися тенями над каким-нибудь собранием моллюсков. Для начала они сбрасывают трал, бесцеремонно сгребают в него кусок донного сообщества, поднимают на корабль и смотрят, кто там, значит, проживает на дне океана.
Потом они начинают действовать тоньше, но не деликатней. Берут не целый трал, а небольшой такой ковшик, которым более-менее аккуратно откусывают со дна ломоть. Ковшик, которым учёные жадно черпают грунт со дна, называется... дночерпателем.
«Хрум!» — взгрызается в грунт дночерпатель. Ай, ссс...!» — шипит морская звезда, которой ковшом прищемило лапу, и колченого отползает в сторону. Ковш взмывает обратно.
Тут уже учёные смотрят не просто кто там примерно есть, а сколько и какие именно моллюски в ковше сидят, и от какой морской звёзды отщипнулась эта крайняя плоть. Выглядит всё не слишком привлекательно: ученые запускают жадные пальцы в кусок холодной грязи со дна, шурудят в нём, промывая водой, бесстыдно теребя и жамкая оглушенных моллюсков. Раскладывают всех отмытых моллюсков по баночкам, начинают считать, взвешивать и называть по именам.
А через полгода ещё раз так же. И потом ещё. И ещё. Изучать дно, если хочешь с ним что-нибудь сделать, нужно начинать заранее, года за четыре до первого вмешательства. Иначе можно что-нибудь там на дне безвозвратно повредить и тогда государство тебя накажет. Вы, наверное, знаете, что государство у нас страшно радеет за многощетинкового червя, а за голожаберного моллюска вообще может кадык вырвать. И напялить всех причастных на батискаф со стороны винта.
Голожаберный моллюск красуется
Кроме вылавливания моллюсков и хватания их жадными руками есть и другие способы изучать донные сообщества. Можно отправить к ним водолаза с «Лейкой» и блокнотом. Но в отличие от дночерпателя, водолаз постоянно требует денег и кислорода, а еще если его запустить слишком глубоко, он может там разгерметизироваться и лопнуть, напугав донные сообщества и испортив нам всю науку. Так что водолазов берегут, стараются погружать их пореже и поближе к берегу.
Водолаз нарезал себе участок исследования
Ещё донные сообщества можно разглядеть, как ни странно, со спутника. Но тоже только у берега, при хорошей погоде и прозрачной воде.
Потом данные по посчитанным и пощупанным моллюскам сравнивают. Если из года в год общий вес моллюсков и количество их видов в ковше не меняется, значит, всё окей. Если количество видов уменьшилось, но сами они потяжелели, значит, моллюски на массе и жрут что-то, чего в их донное сообщество раньше не завозили. Например, какой-нибудь вкусный органический отход. А если, например, из пятидесяти видов в ковше осталось три, да и у тех рудничный кашель и черные круги под глазами, значит, дело плохо.
Но это не решает основную проблему. Мы можем сколько угодно считать моллюсков в конкретных точках и получать подробную информацию, но обширное морское дно от этого не уменьшится. Чего делать-то?
Тут учёные эффектно щелкают пальцами на аудиторию и говорят, что сейчас применят площадные геофизические исследования, а потом совместят их с исследованием донных сообществ! После этого они слышат в ответ озадаченно молчание, тяжело вздыхают и начинают объяснять по-человечески.
Можно изучить сразу большой кусок дна, если у тебя есть корабль, донный профилограф, многолучевой эхолот, гидролокатор бокового обзора, горячий чай в термосе и дофига свободного времени.
Прицепленный к днищу корабля многолучевой эхолот акустически кричит в сторону дна и строит высокоточную карту рельефа. Кричит он веером, потому что многолучевой.
Примерно так выглядит работа многолучевого эхолота
За кораблем на веревке тащится донный профилограф и кричит в дно низкочастотными «пти-у! пти-у!». Акустический сигнал не просто летит до грунта, но и зарывается в него сантиметров на сорок-шестьдесят. И только потом выкапывается обратно и возвращается на поверхность, где попадает в сейсмокосу. Сейсмокоса — это такой улавливатель отраженного сигнала, который тоже тащится за кораблем на веревке позади профилографа. Так учёные узнают структуру донных отложений вглубь — где песок, а где камень, где карьерный бриф, то есть, тьфу, барьерный риф.
Длинные желтые волосы — это сейсмокоса. А коротенькие желтые сардельки ближе к кораблю — это источник сигнала
Гидролокатор бокового обзора тоже тащится за кораблем на веревке, но в отличие от профилографа ползет у самого дна. Он хитро смотрит параллельно дну вбок и составляет проекцию. Ему видно, когда на дне что-то лежит: камни, кораллы, погибший фрегат Её Величества или предыдущий гидролокатор бокового обзора.
Вот так гидролокатор бокового обзора может разглядеть лежащий на дне самолет
Всё это может быть прицеплено к кораблю одновременно. Корабль идёт, а учёные на нём буквально наполняются научными данными и восторгом первооткрывателей.
Поверьте, научно-исследовательскому кораблю это всё несложно. У него помимо эхолотов висит на лебёдках над водой ещё куча разного: планктонная сеть, зонд «Розетта» с батареей бутылочек, в которые он может собирать пробы воды с разных глубин. Полая грунтовая трубка, которую можно под собственным весом метнуть в дно и она воткнется, потом закрыть снизу и достать на поверхность аккуратный слоистый столбик дна.
Ученые бросают грунтовую трубку, а потом меряются, у кого столбик грунта длиннее
Иногда есть даже телеуправляемый подводный аппарат — когда его запускают, учёные сразу начинают ругаться. Они отбирают друг у друга пульт управления и каждый кричит, что именно он может ближе и незаметнее остальных подплыть к донному сообществу и застать его в полный расплох.
У научно-исследовательского судна отовсюду торчат лебедки, и чем больше лебёдок — тем сильнее оно может научно исследовать и тем меньше ученые запарятся таскать оборудование на собственном горбу
Потом же, когда корабль временно наплавался, дрожащие от предвкушения учёные берут данные геофизики, результаты интервью с моллюсками — и совмещают их. Они говорят: «Вот на этой глубине, на песчаном, с небольшими камушками, грунте, в такой-то температуре воды живут вот такие моллюски. И морской паук Лаврентий. И многощетинковый червь Жорж. Ныне и присно мы, учёные, предполагаем, что на других участках с той же глубиной, температурой воды и строением дна будут жить такие же моллюски, морские пауки и сводный брат Жоржа червь Андрюха».
Карта, которая получается после геофизических исследований. На нее можно наложить данные проб донных сообществ
Если данных недостаточно, а учёным их всегда недостаточно, они продолжают исследования.
Корабль с учёными барражирует туда-сюда, стараясь сильно не брызгать солярой, эхолоты кричат в дно, гидролокатор щурится по сторонам, в баночках плотно лежат пересчитанные моллюски и всё это длится до тех пор, пока не станет ясно, где можно чего-нибудь без большого ущерба пробурить. Или что-нибудь на дне построить — чаще всего, чтобы потом на этом месте тоже что-нибудь пробурить.
Ну и, конечно, просто слегка утолить в целом неутолимую тягу учёных к тайнам морского дна.
