В бассейне Вудларк основные подводные работы с обитаемыми аппаратами проводились на вершине и склонах подводной горы Франклин, где ранее при забортных работах иностранными учеными были подняты небольшие обломки кирпично-красных, очень хрупких пород, сложенных окисным железом. Несколько погружений ГОА «Мир» позволили обнаружить гидротермальное поле, определить его размеры и положение, найти действующие источники, правда, сравнительно низкотемпературные. Все активные постройки оказались сложенными низкотемпературными минералами железа и марганца. При исследовании состава выходящих на поверхность дна растворов и окружающих гору осадков стало ясно, что в самой постройке под поверхностью дна эти растворы имеют высокую температуру и обогащены целым рядом химических элементов, в том числе и редкими металлами. В одном из погружений были обнаружены три небольшие реликтовые среднетемпературные постройки, сложенные баритом и кремнеземом и характеризующиеся аномально высокими содержаниями золота и серебра.
Северная часть бассейна Манус – последний из районов, исследованных в 21-м рейсе. В 1986 году в научной печати появилось сообщение о том, что экспедиция «Моана Уэйв» Гавайского геофизического института обнаружила в спрединговом центре, характеризующемся очень высокими скоростями раздвижения дна (до 12 сантиметров в год), гидротермальные трубы. Это сообщение вызвало повышенный интерес среди геологов. Когда «Академик Мстислав Келдыш» пришел в этот район, там под руководством известного геолога профессора В. Туфара работало немецкое исследовательское судно «Зонне». Состоялось несколько семинаров с немецкими коллегами, которые указали координаты участков, перспективных для погружений – ГОА «Мир». В свою очередь начальник экспедиции В. Туфар и известный американский ученый Джон Синтон были приглашены на борт нашего судна «Академик Мстислав Келдыш» для участия в подводных геологических исследованиях.
Эти совместные усилия позволили сделать все погружения весьма продуктивными. Было исследовано несколько активных и реликтовых гидротермальных полей, собрана интересная коллекция геологических образцов. В бассейне Манус наши биологи открыли новый вид голотурии хиридоты. В результате этой экспедиции российские ученые обогатились ценным научным материалом, который характеризует гидротермальные процессы, существенно отличающиеся от тех, что исследовались нами в рифтах открытого океана.
Грязевой вулкан в Норвежском море
Одной из разновидностей гидротермальной активности на дне океана являются сочения метана через осадочную толщу. Их называют метановыми сипами. В таких районах нет черных «курильщиков» с излияниями высокотемпературных флюидов, нет буйства креветок или красно-белых полей вестиментифер. Поток метана, как правило, не виден. Он медленно сочится, при этом часто кристаллизуясь и образуя газогидраты в толще осадков и на их поверхности. В поверхностных отложениях происходят активные процессы окисления метана, очевидно, при участии бактерий, что приводит к развитию бентосных симбиотрофных сообществ. Одним из проявлений метановых сипов служат бактериальные маты на поверхности осадка. Фауна холодных метановых сипов не столь разнообразна, как на «горячих полях», и ограничивается лишь несколькими определенными видами животных.
Метановые холодные сипы широко распространены в зонах субдукции и на многих участках дна континентальных морей и океанов. Подсчитано, что потоки метана с активных полей метановых сипов достигают 10 миллионов кубометров в год.
В экспедициях с ГОА «Мир» мы исследовали метановые сипы на вулкане Пийпа в Беринговом море, на Сонорском склоне Калифорнийского залива, в заливе Монтерей (где наблюдали сообщества калиптоген) и, наконец, в Норвежском море, где мы работали на самом мощном метановом сипе – грязевом вулкане Хаакон Мосби – и открыли самый северный из сипов на хребте Вестнеза. Об экспедиции в Норвежское море следует рассказать особо, ибо она была очень интересной и весьма представительной по участию известных ученых и научных организаций различных стран мира.
Экспедиция состоялась в июле 1998 года. На борту судна «Академик Мстислав Келдыш» находились 25 иностранных ученых – из Военно-морской лаборатории США, Научного центра ГЕОМАР (Германия), Университета г. Бергена (Норвегия), Национального географического общества США и других зарубежных организаций. Россию представляли ученые из двух московских Институтов – океанологии и микробиологии РАН, а также Севморгеологии (Санкт-Петербург).
Грязевой вулкан Хаакон Мосби, который находится далеко за полярным кругом, на 72° с. ш., был открыт в 1995 году во время норвежско-американской экспедиции и назван по имени судна-первооткрывателя. В следующем году его исследовали с борта судна «Профессор Логачев» с помощью буксируемого аппарата, оборудованного локатором бокового обзора и фотокамерой, а также пробоотборниками. В этой экспедиции было сделано много фотографий донной поверхности, которые зафиксировали практически сплошной белый покров на больших участках дна. В пробах осадков были обнаружены газогидраты. На этом основании иностранные ученые и наши коллеги из Севморгеологии предположили, что белый покров на дне представляет собой метановые газогидраты. Однако это могли быть и бактериальные маты.
На этот и многие другие вопросы должна была ответить наша экспедиция, в которой глубоководным аппаратам «Мир» предстояло впервые работать в этом районе. Прямые наблюдения через иллюминаторы ГОА, измерения и отбор проб с аппаратов должны были решить вопросы, которые оставались спорными. Предполагалось провести детальный комплекс исследований как с применением «Миров», так и с помощью буксируемого аппарата Севморгеологии и традиционных технических средств измерений и пробоотбора с борта судна.
Перед тем как прийти на Хаакон Мосби, мы посетили два более южных района, в которых, по предположению немецкого ученого Юргена Минерта, тоже должны быть выходы метана. Эти предположения были сделаны на основании данных как сейсмопрофилографа, позволяющего непрерывно, на ходу судна «зарисовывать» строение осадочной толщи, так и локатора бокового обзора. При этом были выявлены именно те структуры, которые обычно встречаются в областях развития метановых аномалий.
Я дважды погружался с Юргеном. Для него это были первые погружения в обитаемом аппарате. Он, конечно, был удивлен возможностями, которые предоставляют эти технические средства. В обоих районах мы прошли с ним около 8 миль под водой, имея точную навигационную привязку по донным маякам. Лишь в одном месте мы обнаружили небольшой холмик высотой 0,5 метра с мертвой ракушей – маленькими створками диаметром 1,5–2 сантиметра. Мы отобрали образцы ракуши и грунта, покопали холмик манипулятором, но никаких признаков сочений и вообще чего-либо живого не нашли. Последующий лабораторный анализ тоже ничего не показал.
Поиск гидротермальных проявлений, особенно практически невидимых – таких, как метановые сипы, которые не имеют явно выраженных холмов и потоков черного дыма, довольно сложен. Они не могут быть обнаружены с помощью локаторов ГОА. Выход на них требует и большого опыта, и большого напряжения, и большого терпения. Это трудная поисково-исследовательская работа. В этом случае работают только глаза человека. Мы проходили милю за милей по совершенно ровному осадку; вдоль и поперек исполосовали, разумеется, тот участок, на котором, по записям профилографа, должно что-то быть. Там оказалось небольшое пологое поднятие высотой около 1 метра и диаметром около 5–6 метров, но без каких бы то ни было внешних признаков жизни: все покрыто таким же слоем осадка, как и окружающее пространство. Вновь порыхлили осадок манипулятором, на всякий случай взяли пробу воды поршневым батометром и пошли дальше. Лабораторный анализ пробы воды не показал в ее составе никаких аномальных отклонений. Возможно, здесь и есть скопления метана, но они находятся глубоко под осадком.
