Погляд вченого на море
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Людство живе на морському березі. Понад 145 народів світу мають морські кордони. І населення земної кулі скупчене здебільшого за 200 кілометрів від узбережжя, де в наші дні бурхливо розвиваються міста, торгівля, економічна діяльність та індустрія розваг. Передбачається, що у близькому майбутньому в Сполучених Штатах, де, втім, не бракує внутрішнього простору, 80 відсотків населення житиме десь за 80 кілометрів від узбережжя. Про любов людини до моря свідчать численні літературні та музичні твори, але ці безмежні простори, що, згідно з історичними свідченнями, є лише великим бульваром між народами, не були так негайно і ретельно досліджені, як континенти.
Чому ж так сталося? Може тому, що аж до початку XX століття не було потреби науково вивчати море, не кажучи вже про те, що люди не мали до нього належного доступу, щоб дозволити собі безпосередні спостереження. Ще й нині дослідження моря не викликає у людей такого зацікавлення, як опанування космосу. В морі ритм подій сповільнюється, вони не такі яскраві, і про них мало говорять. А проте світ океану має вирішальний вплив на наше життя.
ПЕРШІ КРОКИ ОКЕАНОГРАФІЇ
Взагалі заведено вважати, що океанографія як багатогалузева наука виникла 143 роки тому, коли експедиція корабля її королівської величності “Челенджер” (1872 – 1876) вирушила з Англії у наукову навколосвітню подорож. Команда, яка протягом трьох із половиною років плавання збирала відомості, стала першою ланкою міжнародної мережі вчених-океанознавців. Ще й сьогодні до послуг фахівців 50 томів зі звітами експедиції.
Десь у 70-ті роки ще XIX сторіччя також закладено першу морську лабораторію у Неаполі. За нею у 1893 році створюється лабораторія морської біології у Вудсхоулі (Сполучені Штати). На початку XX століття океанографічні дослідження провадили у різних куточках світу. I у 1902 році в Данії започатковано Міжнародну раду вивчення морів, першу міжурядову організацію наук, пов’язаних із морськими студіями.
Перед першою світовою війною дослідження вели здебільшого в галузі морської біології – з огляду на розвиток рибальства. З морського дна було добуто мало зразків мінералів, а гідрографія насамперед дбала за безпеку прибережної навігації на мілководді. Втім, загибель “Титаніка” у 1912 році пожвавила дослідження айсбергів, почали активніше вивчати, як вони утворюються, та напрямки їхнього дрейфу. Ці дослідження і тепер лишаються актуальними, хоча штучні супутники дозволяють нині точніше й надійніше визначити місця їхнього скупчення.
Перша світова війна стимулювала потребу в нових відомостях, що допомогли б, зокрема, виявляти і знищувати ворожі підводні човни. Перші спроби виявлення підводних човнів ґрунтувалися на поширенні звуку в морі. Це сприяло розвитку фізичної океанографії, народилася підводна акустика. Під час другої світової війни на цьому терені провадилися нові дослідження, а наприкінці війни встановлено ефективні системи гідролокаторів-сонарів (Sound Navigation and Ranging) як на кораблях, так і на підводних човнах. У повоєнний час постали сприятливі умови для бурхливого розвою океанографії.
ПРОГНОСТИЧНА ІНФОРМАЦІЯ
Наукове дослідження моря найперше покликане давати прогностичну інформацію, яка дозволить використати море з найбільшою користю для людства. Без чудової наукової і технологічної підтримки експлуатація океанів спричинить їхнє розбазарювання, економічну неефективність робіт, завдасть шкоди навколишньому середовищу. Брак наукової інформації неминуче призводить до поганого господарювання на океанах: хижацького вилову риби, стоку промислових відходів, забруднення берегів та вод. І йдеться тут не лише про комерційні інтереси, а й про суспільну безпеку. Так, точні, передані заздалегідь відомості про народження і розвиток атмосферних утворень, таких, як тайфуни та урагани, врятують тисячі людських життів і мільярди доларів.
Сьогодні людська співдружність занепокоєна поступовим нагріванням земної кулі і відповідно підвищенням рівня морів. Слід більше дізнатися про те, як океан взаємодіє з земною атмосферою і впливає на її властивості. Не будучи нині цілком певними, що ці лиха викликані дедалі ширшим із початку індустріальної епохи використанням паливних копалин, ми не можемо нехтувати науковими працями, що допоможуть знайти вихід. Ці праці спонукатимуть до безпрецедентної міжнародної наукової співпраці. Окремий народ не спроможний тут зарадити.
ЗАСОБИ НАУКОВИХ МОРСЬКИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
Для відповіді на ці та на кілька інших питань новітня океанографія використовує технічні засоби і спостережні “платформи” трьох ступенів. На вищому, або макроскопічному, ступені користуються далекосяжними системами виявлення – аеронефами, кулями та штучними супутниками, щоб здалеку спостерігати за широкими океанськими просторами. Особливо важливі штучні супутники: вони єдині дають змогу в реальному часі визначити взаємодію та обмін між повітрям і морем.
На проміжному ступені перебуває корабель. Він дозволяє з найменшими затратами й найуспішніше збирати відомості про море в рамках довготермінової програми досліджень. Дослідницькі човни з найновітнішим устаткуванням, з потужною електронно-обчислювальною технікою та з новими засобами виявлення зарекомендували себе куди краще, ніж двадцять років тому. Корабель становить собою систему виявлення на відстані. Діючи на поверхні, він веде спостереження і робить проби на глибині, спускаючи на кінці кабелю механічні пристосування – своєрідні штучні очі та руки.
Третій спосіб спостерігати у меншому масштабі передбачає безпосередній контакт із морем натренованих зору та мозку кваліфікованого фахівця. Вчений, прихильник занурень, може придбати все спорядження, потрібне для дихання під водою. І самостійно діяти на глибині до 40 метрів. Таку пошукову техніку використовують нині науковці всього світу, в тому числі під льодом у полярних широтах.
На глибині понад 40 метрів користуються підводними апаратами. У такому обладнаному під житло апараті океанограф занурюється на глибину до 6000 метрів. І проводить там спостереження, бере проби на місці.
За рекомендаціями вчених у 50-ті роки минулого століття збудовано понад 150 подібних підводних апаратів, 24 з яких нині на службі океанографів з 11 країн світу. Між багатьма народами йдуть переговори про те, щоб створити нове покоління обладнаних для життя субмарин, здатних занурюватися на більші океанічні глибини. А одна канадська фірма запропонувала збудувати комерційну субмарину на ядерному пальному, яка б виконувала завдання за 80 днів на глибині до 1000 метрів. Розроблено й субмарини для того, щоб виконувати глибоководні наукові роботи. Найпоширеніша модель — рухомий керований на відстані підводний апарат. Контрольований із поверхні за допомогою довгого кабелю зв’язку, він може бути обладнаний фотоапаратами і відео камерами, механічними руками й всілякими вимірювальними приладами відповідно до поставлених наукових завдань. Апарат пускають у рух із корабля на поверхні; відео зображення і дані, що передаються з глибини, уточнюють напрямок руху апарата і глибину занурення. З часу їхньої появи десь наприкінці 60-х років таких підводних апаратів збудовано близько тисячі, але для наукових досліджень морських глибин їх використовується небагато.
МАЙБУТНІ ПЕРСПЕКТИВИ
Розрив між науковими дослідженнями та їхнім комерційним використанням великий. Щокроку постають значні проблеми, які потребують нагального розв’язання, щоб всі мешканці нашої планети мали якнайбільший зиск з океанських ресурсів. Одна з таких проблем – недостатнє зацікавлення громадськості і, як наслідок, недостатні капіталовкладення в науку та техніку, причетні до моря. Для недовговічних урядів нецікаві практичні наслідки, яких через багато років можна сподіватися від наук, пов’язаних із морем. Ці політичні труднощі посилюються ще й тим, що океанографія вимагає міжнародної співпраці. Чи переможуть тут наукові зацікавлення? Звісно, треба сподіватися.
Автор: Дон Волш.