Цивилизация
Телескопы астрономов рассматривают космические объекты в миллиардах световых лет от Земли, а физики на Большом адронном коллайдере хотят понять, как произошла Вселенная. Между тем, мы очень многого еще не знаем на Земле, нашей родной планете, которая кажется такой маленькой и домашней в масштабе космоса и физической истории. Глубинные морские воды – самая крупная на Земле непрерывная экосистема, и она же является наименее изученной.
Проект Census of Marine Life («Перепись морской жизни») призван восполнить этот пробел — в течение 10 лет (2000–2010 года) ученые из более 80 стран объединяют свои усилия, чтобы, погружаясь в океан на глубину до 5 тыс. м, изучить жителей этой среды.
На данный момент ученым удалось обнаружить 17 650 новых видов морских животных – от крабов и креветок до червей. Проводя всю жизнь во влажной тьме океана, они привыкли питаться мельчайшими частицами органики, спускающимися с более высоких «солнечных» слоев, бактериями, которые разлагают нефть, сероводород и метан, затонувшими костями китов и другими совершенно невообразимыми «продуктами».
Ученые отмечают, что ожидаемо количество документируемых форм жизни резко падает с увеличением глубины исследуемой области океана – биологическое разнообразие падает с удалением от поверхности океана и от солнечного света. Несмотря на это, общая база данных OBIS (Ocean Biogeographic Information System — Информационная система биогеографии океана), созданная проектом Census, содержит уже 5722 записи о животных, обитающих на глубине более 1000 метров, и 17650 видов, обитающих глубже 200 метров – именно на этой глубине из-за темноты становится невозможным фотосинтез растений.
Непосредственно работой на больших глубинах занимаются 344 ученых из 34 стран-участниц Census. Работа завершится в октябре 2010 года. Пять глубоководных проектов завершат более 210 экспедиций. Одна из них действует сейчас – в октябре — ноябре ученые из России, Бразилии, ЮАР и Уругвая изучают обитателей Срединно-Атлантического хребта к югу от экватора.
Каждое отдельное путешествие – очень дорогое и часто опасное «удовольствие», а бюджет Census превысил $1 млрд, что делает его одним из самых дорогих научных проектов современности.
Погружения на морскую глубину являются весьма опасными из-за экстремальных условий – темноты, низкой температуры и высокого давления. В своих исследованиях ученые используют как результаты погружений «пилотируемых» глубоководных батискафов, так и информацию роботов-автоматов, собирающих пробы грунта там, где не ступала нога человека.
Анализ получаемой информации еще не завершен – официальный конечный отчет Census будет представлен в Лондоне 4 октября 2010 года, но ученые считают, что основные черты картины биологического разнообразия, распространенности и распределения животных уже ясны. Что естественно, число морских обитателей падает с глубиной, однако из этого правила есть важное исключение. В донных отложениях животный мир куда более разнообразен, чем в глубоких водах – ученые даже сравнили его с разнообразным миром тропических лесов. Однако сама «грязь» совершенно не питательна, и для жизни в ней животные используют самые необычные способы приспособления.
Глубинные виды животных отличаются от привычных для нас обитателей моря – им куда сложнее находить пищу и выживать. Им необходимо очень быстро двигаться – так они повышают свои шансы на «встречу» с едой. Они живут гораздо дольше «поверхностных» сородичей – популяции долгоживущих животных резко растут даже на скудной «диете», но на глубинах нет и ее. Кроме того, на больших глубинах действуют альтернативные фотосинтезу механизмы синтеза органических веществ – например, хемосинтез.
Экспедиция обнаружила множество новых животных – морских ангелов, кальмаров и двухметрового осьминога, который передвигается с помощью выростов-«ушей». Ученые назвали его «Думбо» — его движения похожи на полет сказочного слона.
«Если бы его поймали сетью, он выглядел бы, как комок желе, но когда мы фотографируем его на большой глубине, мы видим, как он красив и грациозен. Мы очень мало знаем об их жизни. Они наверняка хищники, но нам пока непонятно, чем они кормятся и как размножаются», — объяснил Одд Аксель Бергштад из Университета Бергена, глава экспедиции к Срединно-Атлантическому хребту.
Эта область была выбрана потому, что по сравнению с глубинными частями океана между хребтом и материками это оазис жизни, здесь животных сравнительно много.
Основной рацион питания глубоководных обитателей – спускающиеся из поверхностных вод останки мелких животных, однако есть и «подбирающие» более крупные образцы. Семнадцать видов червей, питающихся костями (Osedax), живут только за счет изредка спускающихся на дно костей китов. Круглые черви Lamellibrachia, найденные в Мексиканском заливе, научились перерабатывать нефть.
Найти на большой глубине ранее не описанное животное – норма, а не исключение.
В последнем путешествии ученые получили 680 образцов веслоногих раков, и лишь семь из них были идентифицированы и отнесены к известным видам. Анализ и классификация новых видов – большая проблема для ученых. Они считают, что, хотя пока удалось обнаружить 17000 новых видов, реальная картина – скорее сотни тысяч неизвестных глубоководных видов.
«Перепись населения» условно делит океан на пять отдельных зон – относительно мелководные континентальные окраины с постепенным увеличением глубины; срединно-океанические хребты – подводные «горы», проходящие в центре всех океанов, кроме Северного Ледовитого; абиссальные равнины между окраинами и хребтами; отмели и одиночные подводные горы и вулканы и, наконец, необычные сообщества экстремально горячих или холодных вод. Самые глубинные области океана – лежащие на глубине, сравнимой с высотой Эвереста (8848 м), – остались за пределами работы Census.
Глубоководный мир очень хрупок, отмечают ученые, и находится под угрозой в не меньшей степени, чем более изученная поверхность Земли. Коммерческое рыболовство опустошает верхние слои гидросферы, а это лишает скудного питания глубоководных обитателей. Многие виды могут исчезнуть еще до того, как мы узнаем об их существовании. Добыча нефти и газа на шельфе, планы добычи природных ресурсов с морского дна окажут непредсказуемое воздействие на редких обитателей темных вод. Перспектива захоронения отходов на дне океана является еще более опасной.