Реферат: Экспедиционные исследования в рейсах НИС «Дмитрий Менделеев» и их основные научные результаты

28-ой и 29-й рейсы снова проходили в Тихом океане, на этот раз в его центральной части. В первом из них (1982 год, В.А. Ширей) изучались поля железо-марганцевых конкреций, отличающиеся высокой продуктивностью в Центральной котловине и в полосе дна между разломами Кларион и Клиппертон, входящими в систему Великих разломов Тихого океана. Впервые в центре океана удалось драгировать породы нижних горизонтов коры и верхней мантии. В том же году, но уже в 29-м рейсе (1982 год, Ю.П. Непрочнов, Я.Н. Семенихин) судно перешло на северную окраину океана, где по проектам «ГЕОПОЛ» и «АКВАНЕФТЬ» приступили к изучению геофизических полей и тонкой структуры земной коры в целях выявления условий нефтегазонакопления. Получены новые данные о морфоструктуре и осадочном чехле хребта Ширшова и Командорской котловины. Закартирован ряд разломов земной коры. Проведена корректировка морфоструктурных карт.

Работы судна в 31-ом рейсе (1983-84 годы, Ю.П. Непрочнов) охватили обширную акваторию океанских котловин Центральной Атлантики: Бразильской, Капской, Зеленого Мыса, а также Индийского океана - Центральной. Построены геофизические профили, составлены батиметрические и геоморфологические карты, карты рельефа фундамента, аномалий магнитного поля и мощностей осадочного покрова. В котловинах Зеленого Мыса и Центрально-Индийской обнаружены поля полметрических конкреций.

Короткий 35-й рейс (1985 год, Г.Л. Кашинцев) выполнялся в Японском море по проекту «РУДООБРАЗОВАНИЕ» с задачей оконтуривания площади распространения фосфоритов в центре моря. Выделено два участка, перспективных для детальных дальнейших геологических работ с применением подводных обитаемых аппаратов. Однако на самой возвышенности Ямато встретить богатые фосфоритами осадочные образования маловероятно.

По проекту «ЖМК» в 41-ом рейсе (1988 год, А.Г. Розанов) были продолжены экспедиционные исследования полей конкреций Тихого океана, на этот раз на крайнем востоке рудоносной провинции Кларитон-Клиппертон. Было установлено, что разные степени продуктивности ЖМК обусловливаются изменениями в пяти региональных показателях окружающих условий:

характером осадконакопления,

процессами диагенеза,

источниками поступления вещества,

биологической продуктивностью,

составом и динамикой природных вод.

Повышенная продуктивность ЖМК наблюдается там, где хорошо выражен слой кремнистого глинистого ила, обладающий достаточной мощностью. По палеомагнитным показателям скорости роста конкреций составляют десятки и сотни миллиметров за 1 млн. лет.

Плавание судна в том же году, в 42-м рейсе (1988 год, Ю.П. Непрочнов) снова проходило на севере Тихого океана, в Беринговом море. В тематическом плане этот рейс явился продолжением 29-го, в котором изучались геофизические поля и структурная неоднородность земной коры в связи с условиями нефтегазонакопления. Получены новые данные о морфоструктуре Командорской котловины, хребта Ширшова, а также данные о строении осадочного чехла, фундамента, тепловом потоке, магнитном и гравиметрическом полях Северо-Восточной и Восточно-Марианской котловин. Опускались донные сейсмографы, зарегистрировано около 170 землетрясений. Получены ценные материалы по донным сейсмическим шумам.

В 43-м рейсе «Дмитрий Менделеев» (1989 год, Л.А. Пономарева) в акватории Южного океана (Атлантический сектор) были проведены комплексные биолого-геологические исследования. В водах Антарктики сделано несколько пересечений морей Скотия и Уэдделла, пролива Дрейка и части Южной Атлантики, прилегающей к поднятию Южно-Антильской дуги. Была детально изучена морфоструктура данной части Южного океана. Особое внимание было уделено исследованиям морфологии и строения глубоководных желобов и разломов дна, в которых распространена особая фауна бентоса больших глубин с многочисленными эндемиками, развивающимися в условиях почти полной изоляции от окружающих более мелководных пространств дна. Удивительное богатство жизни в условиях ультраабиссали (более 6000 м) обнаружено в Оркнейском желобе на юге моря Скотия, сравнимое, в известной степени, с фауной еще больших глубин (более 8000 м) Южно-Сандвичева желоба, изучающегося в 11-ом рейсе НИС «Академик Курчатов». По палеомагнитным данным и в результате детального изучения тектонической обстановки в проливе Дрейка установлено время начала раскрытия и образования прохода в меридионально вытянутом хребте Шеклтон на границе пролива Дрейка и моря Скотия. Произошло это на уровне линейной магнитной аномалии № 6 21-20 млн. лет тому назад (ранний миоцен) и оказалось решающим для проникновения Антарктического Циркумполярного течения (Течения Западных Ветров) на восток, поскольку именно здесь находился последний барьер на пути этого потока вод. Тем самым, был коренным образом изменен гидрологический режим не только моря Скотия, но и всего огромного пространства вод Атлантического сектора Южного океана, с соответственным изменением условий развития биоты. Оркнейский желоб, возникший на границе плит Скотия, - типичный пример эволюционных преобразований в условиях ультраабиссали. С прорывом АЦТ на восток, безусловно, связано образование обширного и исключительно продуктивного поля криля в море Скотия. Отдельным важным направлением исследований в 43-м рейсе явилось изучение в данной части Южного океана характера седиментогенеза, подчиненного, в значительной степени процессам ледовой седиментации и вулканизма.

45-й рейс судна (1989 год, В.Г. Кривошея) проходил в Средиземном море с выходом в воды Восточной Атлантики через Гибралтарский пролив. Согласно программе «ДЮМАНД» изучались особенности микросейсмичности дна и динамики придонного слоя воды. Зарегистрировано более 2000 землетрясений. В Тирренском море и в районе горы Вавилова регистрировались показатели трех компонентов геомагнитного поля. Успешно проведены испытания автономного модуля нейтронного телескопа на глубинах 4000 м.

Рейс 49 (1993 год, А.П. Лисицын) завершил исследования по тематике геолого-геофизического и геохимического направлений. Он был посвящен изучению сложных процессов в полосе вод «река – море» в Арктике, преимущественно в огромной эстуарии реки Оби и на южной окраине Карского моря. По материалам грунтовых колонок, дночерпательных проб и с помощью седиментационных ловушек удалось проследить ход изменений в осадочном покрове и взвеси в толще воды по разрезам преимущественно меридионального направления, с использованием методов геохимических определений вещества, анализа минеральной и органической составляющих в слоях верхней части осадочного покрова. Применявшаяся методика и полученные результаты исследований могут рассматриваться в качестве эталонов для других пограничных районов, изучаемых с целью решения проблемы взаимодействия процессов на пространстве вод « река – море ».

Основные результаты работ по рейсам биологического направления

5 рейсов этого направления проведено в Тихом океане, 1 - в Южном (43 рейс, проводившийся совместно с работами по геолого-геофизическому и геохимическому направлениям, по своим результатам частично освещен выше). I-й рейс был выполнен в морях Атлантического океана: Средиземном и Черном.

16 рейс (1975-76 годы, Л.А. Пономарева) проходил в юго-западной части Тихого океана и имел целью изучение фауны материкового склона, дна океанических котловин пелагиали Австрало-Ново-зеландского региона с выходом в сопредельные воды Антарктики. Одновременно изучалось строение крупного морфоструктурного комплекса Маккуори, включавшего одноименный горный хребет, желоб Маккуори и его продолжение к югу – желоб Хъорт. Обнаружение океанического типа коры на хребте Маккуори позволяет связывать происхождение всего структурного комплекса с процессами спрединга, развивающегося на границе Индо-Австралийской и Тихоокеанской плит. В желобе Хъорт открыта новая максимальная глубина 6670 м. Получены сведения о функционировании пелагических сообществ. Дана количественная оценка пищевых связей, определены элементы энергетического баланса и чистой продукции популяций. Установлено, что фауна большого Австралийского залива относится к тропическому и субтропическому типам.

Изучению экологических систем коралловых островов и лагун атоллов западной части тропической зоны Тихого океана был посвящен 18-й рейс «Дмитрий Менделеев» (1976- 77 годы, Л.А. Пономарева). Детально изучен характер локализации кораллобионтов в пределах колоний. Прослежена система регенерации кораллового рифа после его разрушения. Собран большой материал по географическому распрост-ранению эвфаузиид. Выполнен комплекс биофизических исследований.

Биологические исследования проводились на длительном перегоне в 20-м рейсе судна Новороссийск – Владивосток (1978 год, М.Е. Виноградов). В итоге значительно пополнились имеющиеся сведения о видовой, трофической и пространственной структурах сообществ пелагиали юго-восточной части Тихого океана. Проведены исследования распределения продукции и экологии организмов так называемого «красного прилива». Впервые получены истинные биомассы организмов. Проведена оценка состава, численности биомассы и продукции всех основных групп микропланктона. С учетом данных предыдущих экспедиций разработана функциональная модель экосистемы для всего Тихого океана. Попутно проведены биологические и биофизические исследования в лагуне кораллового атолла Хермит и в районе Перуанского апвеллинга.

В Тихом же океане, к востоку от Новой Зеландии, в 34-м рейсек судна (1984-85 годы, М. Е. Виноградов) исследовались экосистемы промыслового района открытого океана в полосе субтропической конвергенции вод. Дана полная экспериментальная оценка продукции фито - и бактериопланктона. Выделены районы с высокой биомассой мезо-планктона, служащие полями нагула рыб. Реализована динамическая модель функционирования экосистем пелагиали Тихого океана, разработанная в 20-м рейсе судна.

Исследования структуры и функционирования систем пелагиали, в частности в районах пограничных течений вблизи высокопродуктивных зон апвеллингов, были продолжены на востоке Тихого океана в 38-м рейсе судна (1986-87 годы, М.Е. Виноградов). Выполнен структурно- функциональный анализ сообществ. Рассчитаны потоки вещества и энергии в конкретных планктонных сообществах для ряда крупных океанических регионов.

43-й геолого-биологический рейс судна (1989 год, Л.А. Пономарева) проходил преимущественно в водах Западной Антарктики, морях Скотия и Уэдделла. Результаты геологических исследований описаны выше, в разделе, посвященном геолого-геофизической и геохимической тематике. В своей основной биологической части рейс был посвящен комплексным исследованиям структуры и функционирования пелагических сообществ. Получены данные по составу и вертикальному распределению всех групп планктона. Исключительно ценные и новые сведения были получены Н.Г. Виноградовой о бентосе больших глубин из Оркнейского желоба моря Скотия, где глубоководным тралом подняты со дна эндемичные формы ультраабиссали, сходные с формами других желобов Южно - Антильского региона, в частности Южно-Сандвичева. Образцы ультраабиссальной фауны получены также из желоба Лори и ущелья трансформного разлома Эндьюранс.

Последний 44-й рейс биологического направления исследований (1989 год, М.Е. Виноградов) также имел целью исследования экосистемы, на этот раз меньших глубин и в летнее время. Он был проведен в Черном и Средиземном морях по проекту «ЭКОСИСТЕМА» и программе «АНТРОПОГЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ ОКЕАНА» с некоторым геохимическим уклоном. В экосистеме выявлен целый ряд изменений. Коренную перестройку структуры планктонного сообщества вызвало массовое развитие хищного гребневика мнемиопсиса. Получено новое представление о распределении восстановленных форм серы в верхнем 200-метровом слое вод Черного моря. Что очень важно - обнаружено присутствие сероводорода, элементов серы и тиосульфатов выше прежде определенной границы 200 м, вплоть до оксиклина. Подробно изучены бактериальные процессы в зоне взаимодействия энаэробных вод.

Основные результаты работ по рейсам комплексногогеографического направления

Рейсом такого направления был 6-й (1971 год, А.А. Аксенов). Его маршруты охватили огромную акваторию тропической полосы Тихого океана. Основной задачей было комплексное изучение островов, их прибрежных вод и прилегающих более глубоких акваторий. Выполнено геоморфологическое описание 14-ти типов коралловых островов. Проведены подробные геофизические исследования на полигоне в Северо-Фиджийской котловине. Изучены и описаны разнообразные естественные ландшафты тропической полосы Тихого океана. Этнографы получили сравнительные материалы об образе жизни в деревне Бонгу (Новая Гвинея), где 100 лет назад проводил исследования Н.Н. Миклухо-Маклай. Собран гербарий тропических растений, объемом более 200 листов.

Единственным рейсом исключительно технического направления был 47-й (1993 год, И.Е. Михальцев). Он проходил в Центральной Атлантике и имел одну цель - провести испытания спасательного устройства «ШАТТЛ-6000», а также теплового энергоблока для глубоководных обитаемых аппаратов. Результаты испытаний - удовлетворительные.

В заключение следует сказать о современном положении и состоянии НИС «Дмитрий Менделеев», одного из основных кораблей науки флота Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, внесшего свой достаточно весомый вклад в развитие океанологической науки. В настоящее время судно ошвартовано у самого отдаленного 39-го причала Калининградского порта и по- своему состоянию вряд ли уже сможет выйти даже в короткий научный рейс. Ресурс его исчерпан, а капитальные работы по восстановлению признаны неоправданными.

Послесловие

Когда сборник готовился к выпуску, в газете "Калининградская правда" Винер Опекунов в статье "Корабли уходят навсегда" описал последние дни жизни НИС "Дмитрий Менделеев". В апреле-мае судно совершило переход из Калининграда в индийский порт Бхавнагар, где стало ждать полнолуния. Передаем слово Винеру Опекунову, непосредственному участнику событий: "...День полнолуния пришелся на 8 мая 2001 года. Накануне мы вышли в назначенное место и стали на якорь в двух милях от маяка Аланг. За час до полной воды по команде с берега снялись с якоря, вышли в контрольную точку (три с половиной мили от берега) и легли курсом на пляж, где между двух выброшенных судов виднелся сигнальный флаг. Курс судна постоянно корректировался по радио с берега. Развили самый полный ход - 16 узлов.

Всю жизнь судоводители стараются держаться подальше от опасностей (мели, рифы, подводные скалы), а тут впервые приходится своими руками направить судно прямо на берег. На мостике собрался весь штурманский состав во главе с капитаном, на баке - остальной экипаж, кроме вахты.

Все ближе берег, остаются считанные минуты. На мелководье скорость судна падает с 16 до 10 узлов, и вот без всяких толчков плавно врезаемся в илистый песок. Еще две минуты главный двигатель работает на передний ход, стравливаем по половине смычке обе якорные цепи и записываем показания приборов: скорость - ноль, широта 21` 23, 43` северная, долгота 72`10,54` восточная. Последняя запись в судовом журнале..."

Остается только добавить, что через три дня, 11 мая 2001 года в порту Мумбай (бывший Бомбей) был выброшен на берег для разделки "на иголке" бывший флагман советского академического флота "Академик Курчатов".

Список литературы