IV. Техника: от ракет до мидий

Техника - это самое загадочное из всех творений человека. Она угрожает нам, кормит нас, изнеживает нас. И исцеляя нас, грозит шоком в будущем. Техника превратила современного человека в господствующий над всем миром организм. Она уже произвела значительные изменения в физических и биологических системах нашей планеты. Некоторые осуждают ее самые непривлекательные достижения, говоря, что они ведут нас к глобальному экоубийству. Другие видят в ней единственную надежду в будущем.

До сих пор техника сумела сделать очень немногое, чтобы повернуть вспять ход деградации морской природной среды. Даже скромные примеры "технологической фиксации" - нового понятия, заключающегося в том, что ученые и инженеры всегда могут найти те или иные теоретические или технические способы спасения будущего от излишеств настоящего,- даже эти примеры не материализовались. Техника пока еще не принесла нам существенного уменьшения загрязнения моря нефтью; мы не нашли эффективных способов использовать отработанное тепло, не умеем лечить гниение плавников, хотя мы могли бы положить конец загрязнению, которое, вероятно, вызывает эту болезнь.

В то же время рост техники, предназначенной для эксплуатации тех или иных ресурсов моря, был феноменальным. В основном он связан со все более усиливающимися и расширяющимися поисками минеральных богатств на морском дне. Разработка подводных запасов нефти, в частности, увеличила угрозу, хотя и косвенную, здоровью океана. Прямая атака техники на жизнь в море началась вместе с изобретением новых рыболовных орудий, оказавшихся такими мощными, что они в состоянии буквально перепахать континентальный шельф. Новые, технически более сложные рыболовные снасти теперь доступны каждому, кто в состоянии купить их. Стоя на своем комфортабельном мостике, рыбак конца двадцатого века может точно засечь местонахождение своей добычи, до предела набить ею свою сеть, опорожнить ее на плавбазе-острове и вернуться за новым уловом. Техника лова достигла таких вершин до того, как сформировалось ясное понимание двух несомненных фактов: что рыбные промыслы недолговечны и что между человеком и всей окружающей его средой должно существовать равновесие.

Даже не связанная с эксплуатацией морских ресурсов техника тоже может действовать на подводную среду разрушительным образом. Примеров тому много. Два из них можно будет наблюдать в будущем - один из них представляет собой сверхзвуковые транспортные самолеты (SST), летящие с опустошительным гулом над широкими пространствами водной планеты, и другой - гидролокатор, основанный на использовании достижений бионики, новинка, предназначенная для ориентирования под водой и коммуникации между военными подводными лодками. Такой гидролокатор подражает естественным звукам в море и поэтому не может быть обнаружен вражескими подслушивающими устройствами. И сверхзвуковые SST, и гидролокатор такого рода несут с собой пока еще не ясную, но несомненную угрозу морским млекопитающим, ибо неизвестно, какое влияние они окажут на поведение последних.

Конечно, создано много и таких технических средств, которые вносят огромный вклад в сохранение природной среды океана. И все же, хотя эта дружественная техника обладает большой мощью, она выполняет в основном пассивную роль. Сама по себе она неспособна ни наводить чистоту, ни поддерживать порядок в природной среде океана; вместо этого она расширяет наши представления о мире. Главным образом благодаря спутникам люди теперь в состоянии оценить свое взаимодействие с природой на всей земной поверхности. Эта новая способность восприятия позволяет осуществлять контроль, формулировать и следить за соблюдением законов по охране морской среды с беспримерной точностью и объективностью.

Прототипом спутников для дистанционного наблюдения за океаном является спутник для изучения земных ресурсов (ERTS), впервые запущенный в 1972 году. Первоначальная задача спутников этой серии состояла в выявлении таких земных проблем, решению которых могла бы помочь космическая техника, в частности, этот разведывательный спутник должен был помочь разработать новые методы изысканий и съемок ресурсов Земли. Очень скоро эта орбитальная обсерватория весом 891 килограмм превзошла первоначально возлагавшиеся на нее надежды. Делая ежедневно 14 оборотов вокруг Земли и фотографируя одновременно полосу земного шара шириной 185 километров, ERTS оказался особенно ценным для практической геологии и сельского хозяйства.

ERTS сфотографировал прежде мало известные районы, обладающие геологическими особенностями, характерными для мест залегания полезных ископаемых и нефти. Из космоса можно нанести на карту и измерить пространства, занятые сельскохозяйственными культурами и лесами, выявить болезни, оценить урожай и даже заметить колебания в росте растений.

Благодаря спутнику мы получили много совершенно неожиданных сведений о море. Съемки из космоса показали, что огромные естественные участки мутной воды на континентальном шельфе Техаса содержат скопления бурых креветок. Много раз поступали сообщения об обесцвеченных полосах и пятнах на море, появившихся после сброса отходов в Нью-Йоркской бухте. ERTS может также обнаружить апвеллинги и «цветение воды» в местах скопления водорослей. При помощи автоматической передачи изображения района, где происходит подъем воды, можно зафиксировать различия в температуре воды даже в 2°С. Такая аппаратура дает также возможность фиксировать границу океанских течений, таких как Гольфстрим, с помощью данных о распределении температуры воды в океане.

На передаваемых на Землю телеметрическим способом изображениях легко обнаружить нефтяные пленки и большие потоки нагретой воды, сбрасываемой электростанциями. Эти характерные особенности можно усилить при помощи искусственного подцвечивания первоначального изображения, имеющего различные оттенки серого цвета. В результате получается очень подробная псевдоцветная фотография.

Видеозаписи, передаваемые со спутника, обладают вполне хорошей четкостью. Можно различить небольшие объекты, имеющие всего 90 метров в диаметре, и даже трассы шириной 15 метров. Из космоса можно было бы, вероятно, следить за передвижением таких крупных кораблей, как нефтяные танкеры. Разрешающая способность оптической аппаратуры спутников не позволила бы уловить большинство рыболовных судов, однако с помощью компьютеров можно было бы, по-видимому, добиться, чтобы стали видимыми волны, бегущие в кильватере относительно небольших судов.

Таким образом, уже недалеко то время, когда спутники широко начнут применяться для проверки правильности курсов кораблей, установления фактов незаконного сброса отходов, наблюдения за морскими заповедниками и для защиты рыбных пастбищ в открытом море, хотя для одновременного охвата наблюдениями большой площади земной поверхности потребуется несколько спутников, вращающихся по разным орбитам.

Из космоса можно 'будет проводить и еще более точные наблюдения. Согласно рассекреченным недавно данным, в начале 70-х годов был запущен первый, военный разведывательный фотоспутник США, десятитонная «Большая птица». Благодаря электронному увеличению изображения «Большая птица» может фиксировать объекты диаметром в одну треть метра. Одним из недостатков этого спутника является невозможность получать изображения очень крупным планом при помощи видеотехники. Фотографирование с него производится классическими фотоаппаратами с высокой разрешающей способностью, а пленка доставляется на Землю в специальных, снабженных парашютами капсулах, подбираемых на лету.

Использование спутников для наблюдения за рыбными промыслами имеет хорошие перспективы, если принять во внимание то обстоятельство, что Таможенная служба собирается при их помощи осуществлять надзор за небольшими рыболовными и прогулочными судами, подозреваемыми в контрабандной доставке наркотиков в разные пункты побережья США. Если «Большая птица» и ее потомки с их мощными электронными и фотооптическими способностями станут более доступными и удобными в употреблении, выборочную проверку нелегальных уловов можно будет производить из космоса. Хорошо, если при помощи спутников можно было бы отличать омара от кальмара, камбалу от трески и других видов. Со временем, может быть, даже величина ячеек сети будет определяться дистанционными датчиками. Такое инспектирование под эгидой ООН или другой международной организации позволило бы осуществлять контроль над промыслами в территориальных и международных водах во всем мире.

Новшества, подобные космической разведке, появились также и во внутреннем космосе. Последние факты и цифры засекречены, но известно, что уже в начале 60-х годов ВМС США установили акустические приемники на Атлантической и Тихоокеанской окраинах континента Северная Америка. Такое устройство может обнаружить и определить местонахождение подводной лодки или надводного корабля в любом месте океана в радиусе не менее 80 километров. За последнее десятилетие система подводного прослушивания подверглась многим усовершенствованиям. Теперь она с большой точностью устанавливает места падения испытательных ракет в Тихом океане, ставшем своего рода полигоном.

Дистанционное слежение почти за всеми судами, приводимыми в движение гребным винтом, осуществляется благодаря акустическому свойству, названному «автограф двигателя». Индивидуальные особенности судовых двигателей и даже форма корпусов определяют характер вибраций, возникающих при вращении винта. Производимые движущимся судном звуки можно легко опознавать, подобно отпечаткам пальцев человека. Современные пассивно слушающие устройства, помещенные на наружной части континентального шельфа и на склоне, могут обнаруживать подобные вибрации на расстоянии тысяч миль. Такая техника должна помогать охране морских заповедников и определенных, особенно восприимчивых к внешним воздействиям районов, где скапливаются рыбы, например нерестилищ. От будущих рыболовов, которые будут вести лов на судах с реактивным двигателем или с подводными крыльями, более трудных для опознавания, можно будет потребовать установки на судах специальных акустических сигнализирующих приспособлений, работающих на определенной частоте. Акустический контроль можно будет использовать и в районах промысла криля на широких просторах океана, окружающего «дно мира».*

^*( Имеется в виду Антарктида.- Прим. ред.)

Кроме спутников и прослушивающей аппаратуры, имеется еще один, давно существующий механизм для контроля за морской средой, обладающий огромными потенциальными возможностями для обслуживания всей планеты. Устроенная иначе, но не менее сложно, чем изощренные творения техники, регистрирующие визуальную и звуковую информацию, мидия собирает химические данные. Распространенные по всему миру, эти небольшие двустворчатые моллюски абсорбируют и концентрируют в себе углеводороды нефти, хлорорганические соединения, тяжелые металлы, патогенные микроорганизмы и даже радиоактивные осадки, например стронций-90 и плутоний.

Идея глобальной «вахты мидий» получила в последнее время большую поддержку, особенно со стороны д-ра Эдварда Голдберга и его коллег из Скриппсовского океанографического института в Калифорнии. Агентство по защите окружающей среды Соединенных Штатов и ЮНЕСКО проявили интерес к этому плану, с помощью которого можно будет непрерывно, с минимальными затратами, определять масштабы загрязнения моря во всем мире.

Идея заключается в том, чтобы постоянно вести учет количества концентрируемых этими двустворчатыми моллюсками химических веществ. Относительные количества различных токсикантов, накапливаемых мидиями, в различных географических районах уже установлены. Особое преимущество мидий заключается в том, что один из ее видов, Mytilus edulis, существует повсеместно в прохладно умеренных и бореальных окружающих континенты водах. Это как раз те области, где сосредоточено большинство индустриальных стран и где, следовательно, в море попадает самое большое количество загрязнений. В тропиках придется использовать другие виды, сравнивая их нормы накопления загрязнений со стандартными, взятыми по М. edulis.

Сторонники «мидиевой вахты» в США предлагают призвать добровольцев для поездок по всей стране и, может быть, по всему миру для сбора образцов мидий во всех районах - от промышленных до нетронутых индустрией. Потребуется какая-то техническая подготовка; образцы должны отвечать определенному стандарту. Простые анализы можно будет делать прямо на месте, будь то автофургон или лодка. Образцы для более сложного анализа нужно будет посылать в лаборатории. Различные ткани мидий - биссус, печень, раковина - накапливают разные вещества в разной степени. Они смогут служить дополнительным источником проверки точности лабораторных результатов.

Идея «мидиевой вахты» прекрасна своей простотой, но не следует упускать из виду одно важное обстоятельство. Преобразуя в ходе обмена веществ некоторые химические соединения неизвестным до сих пор образом, моллюски могут ввести исследователей в заблуждение. Необходимо будет предпринять параллельные исследования, чтобы понять, что данный уровень содержания токсичного вещества в организме мидии означает для других существ в морской пищевой цепи: водорослей, рыб и людей, если назвать только несколько самых чувствительных звеньев.

Крупномасштабные проблемы не решаются с помощью внезапного технического озарения. Однако многочисленные отдельные усовершенствования, сочетающие в себе секретные электронные новинки спутников со спокойной работой мидий в мутной воде, смогут способствовать постепенным изменениям во взаимодействии между человеком и природной средой океана.