2. Открытие глубоководных оазисов

Общим местом стала мысль о том, что развитие научных знаний в конце XX века в большой степени зависит от технического прогресса, это утверждение особенно верно для океанографии в целом и глубоководной морской экологии в частности. Открытие глубоководных оазисов прямо связано с двумя сопряженными фактами: с одной стороны, с прогрессом морских наук о Земле, позволившим изучить критические зоны, включающие океанические хребты и огромные желоба субдукции, с другой стороны, с использованием систем физико-химических измерений и фотографирования дна на больших глубинах с помощью буксируемых океанографическими судами аппаратов. Такие буксируемые системы - специалисты назвали их "рыбами" - позволяют опознавать и отбирать местонахождения с аномальными значениями некоторых измеренных параметров (аномалии). Так, "рыба", с помощью которой в 1976 году были открыты первые оазисы подводной жизни на Галапагосском рифте и на Восточно-Тихоокеанском поднятии недалеко от экватора, измерила температуру морской воды в нескольких десятках метров над дном океана и сфотографировала дно. Положительные аномалии температуры - ее отклонение на несколько десятых градуса выше температуры окружающей среды - послужили указателями для определения наиболее интересных зон и отбора для анализа фотографий, одновременно сделанных "рыбой".

Однако буксируемые аппараты, снабжаемые все более и более сложными измерительными приборами, не позволяют ни непосредственно наблюдать, ни брать пробы, необходимые для работы биологов, и тем более не допускают проведение эксперимента непосредственно в местах обитания животных. Незаменимые орудия для предварительного обследования в масштабе от нескольких километров до десятков километров, "рыбы" не могут, однако, заменить прямого наблюдения и прицельного отбора проб под визуальным контролем специалиста. Только благодаря использованию подводных аппаратов для глубоководных исследований было должным образом оценено значение открытия глубоководных оазисов, и не лишним будет напомнить кратко об основных этапах разработки этих обитаемых подводных аппаратов, - той области, где Франция сумела занять особо почетное место.

Если говорить очень сжато и не упоминать о разработках некоторых предшественников, можно обозначить первый период, который длился от конца второй мировой войны до конца 60-х годов, как период технологической концепции батискафов и покорения самых больших глубин. Второй период отмечается глубоким технологическим переворотом, позволившим создать легкие подводные аппараты, более маневренные и менее дорогостоящие, чем батискафы.

Батискаф, изобретенный физиком Пиккаром накануне второй мировой войны, - это транспонированный для океана стратосферный аэростат: гондола, сопротивляющаяся давлению, более тяжелая, чем объем вытесняемой ею жидкости, поддерживается на плаву надлежащим объемом жидкости, более легкой, чем вода. В случае стратосферного аэростата гондола должна противостоять уменьшению атмосферного давления с высотой, и ее "поплавок" представляет собой непроницаемую оболочку, наполненную более легким, чем воздух, газом - гелием. В случае батискафа судно должно противостоять огромному давлению, царящему на больших глубинах, ведь давление в морской воде возрастает более чем на 1 бар (1 атмосферу) на каждые 10 м глубины, что дает на глубине 10 км давление свыше 1000 бар. "Поплавок" представляет собой оболочку из тонкого листового металла, которая заключает в себе серию резервуаров; в целях безопасности резервуары разделены и наполнены веществом, как можно менее сжимаемым и более легким, чем вода: в данном случае это авиационный бензин или керосин, плотность которого близка к 0,65. Подобно тому как в стратосферном аэростате можно выбирать высоту полета, утяжеляя его путем выпуска гелия или облегчая путем выбрасывания балласта, в батискафе можно вытравить железную дробь, служащую балластом, или бензин, обеспечивающий его плавучесть.

После первых попыток, мало убедительных с точки зрения управляемости первого батискафа, сконструированного Пиккаром и Козинсом, Франция построила и ввела в действие один за другим два батискафа: "FNRS-III" - название является аббревиатурой Бельгийского национального фонда научных исследований (Fonds National de la Recherche Scientiiique) и повторяет название первого батискафа Пиккара "FNRS-II" ("FNRS-I" был стратосферным аэростатом, сконструированным Пиккаром до войны), модифицированная устойчивая оболочка которого была использована для "FNRS-III", - и "Архимед", полностью построенный в нашей стране. Мы еще помним первый рекорд погружения "FNRS-III": в июле 1954 года на широте Дакара с двумя исследователями на борту, Уо и Вильмом, он достиг глубины 4050 м^*. Из соображений безопасности, учитывая прочность обитаемой сферы, батискаф "FNRS-III" не мог превзойти этот рубеж глубины в 4000 м. "Архимед", построенный в 1961 году, был сконструирован в расчете на погружение на самые большие глубины Мирового океана, то есть немногим меньше 11000 м. В 1962 году "Архимед" с Уо и Вильмом на борту без труда достиг глубины 9500 м в Курильской впадине, северо-восточнее Японии; на основании батиметрических карт, составленных советскими учеными из Института океанологии Академии наук СССР, экспедиция (в которой я имел счастье участвовать как ответственный за океанографические измерительные приборы, взятые на борт батискафа) рассчитывала погрузиться ниже отметки 10000 м; после нескольких дней, проведенных в поисках этой глубины, пришлось удовольствоваться тем, что имели. В ту пору ошибки измерения глубины порядка 10%, к сожалению, были обычны для больших глубин океана.

^* (См. подробнее: Уо Ж. 20 лет в батискафе. Л., Гидрометеоиздат, 1976. - Прим. перев.)

За период с 1955 по 1974 год в ходе многих десятков экспедиций в разные моря Мирового океана "FNRS-III" и "Архимед" осуществили в общей сложности 232 погружения, из них 93 - "FNRS-III" и 139 - "Архимед". Свои последние погружения "Архимед" выполнил во время Франко-Американской экспедиции по исследованию Срединно-Атлантического хребта в 1973-1974 годах (FAMOUS, French-American Mid Ocean Underwater Survey)^*, в ходе которой его могли сравнить с новыми подводными аппаратами: "Сианой" (Франция) и "Алвином" (США).

^* (См. подробнее: Риффо К., Ле Пишон К. Экспедиция "FAMOUS". Три тысячи метров в глубь Атлантики. Л., Гидрометеоиздат, 1979. - Прим. перев.)

Батискафы, вследствие использования для создания их плавучести соответствующих материалов, тяжелы и малоподвижны. Жилая сфера "Архимеда" диаметром 2,1 м весит на воздухе 22 т. Чтобы поддерживать на плаву этот вес вместе с дополнительным весом - батареями аккумуляторов, хранилищем балластной дроби, всевозможными надстройками легкой оболочки и разнообразными аппаратами для взятия проб и проведения наблюдений, требуется объем бензина 160000 л, что дает общее водоизмещение порядка 180 т. Такое устройство, полное бензина, практически невозможно поднять на палубу обеспечивающего судна, и приходится буксировать батискаф на малой скорости от порта приписки до места погружения. Кроме того, бензин, используемый как поплавок, имеет два неподходящих физических свойства - он сжимается при понижении температуры с глубиной и при повышении давления. Оба эти фактора действуют в одном направлении: чтобы достичь глубины 9500 м в Курильской впадине, где разница температур между поверхностью и дном составляет 20 градусов, и уравновесить батискаф на дне, пришлось выбросить более 10 т балласта, что значительно повысило стоимость работы.

Разумеется, не появись новые материалы для создания плавучести, батискафы продолжали бы использоваться, и надо сказать, что "Архимед", который легко ввести в строй, если понадобится, является и сегодня единственным аппаратом в мире, способным достигнуть глубины более 10000 м, а научных задач не убавилось... Но появление новых материалов, в частности композитных, пошатнуло технические основы, на которых построена концепция батискафов. Эти новые легкие материалы, состоящие из микроскопических пустотелых и поэтому очень легких шариков из полимера с высоким сопротивлением, позволяют достичь плотности 0,6, близкой к плотности бензина, используемого в батискафах. В отличие от бензина, эти композитные материалы почти несжимаемы ни при понижении давления, ни при понижении температуры, что составляет их первое ценное преимущество. Кроме того, освоение металлургии титана - металла, более прочного, чем лучшие сорта стали, позволило уменьшить толщину стенок обитаемой сферы и, следовательно, ее вес. В настоящее время композитные материалы выдерживают давление вплоть до глубин порядка 6000 м. Для погружения на большие глубины подводного аппарата, вес которого не превышает 20-25 т - предел, позволяющий судну-носителю поднимать и спускать его на воду, - потребуется добиться новых успехов в разработке композитных плавучих материалов в смысле их сопротивления и плотности. Вот критическая точка, на которую сегодня должны быть направлены усилия технологического поиска.

Современные глубоководные аппараты весят от 10 до 20 т, что позволяет спускать их на воду и поднимать с воды судну-носителю средних размеров, водоизмещением порядка 1000 т. В ходе погружения плавучесть этих устройств практически не меняется, и работа их обходится дешевле, чем работа батискафов. Сегодня в мире существует шесть типов глубоководных аппаратов, предназначенных для использования в научных целях: "Пайсисы", сконструированные в Канаде (СССР закупил два "Пайсиса", которые опускаются с океанографического судна), как и "Синкай-2000", построенный японцами, могут достигать глубины 2000 м; французская "Сиана", появившаяся в начале 70-х годов, может погружаться на глубину 3000 м; американский "Алвин" - на глубину 4500 м (благодаря использованию прочной оболочки из титана); наконец, французский "Наутилус" и американский "Си Клиф", оба построенные в 1985 году, могут достигать глубины 6000 м. Самые тяжелые из них весят 22 т на воздухе. По сравнению с батискафами эти современные подводные аппараты обладают значительным преимуществом в управляемости: более легкие, они имеют повышенную маневренность, что весьма облегчает действия на дне, они снабжены одним или двумя манипуляторами, несущими различные системы захвата и управляемыми пилотами; кроме фотографических аппаратов, устанавливавшихся еще на батискафах, они оборудованы телевизионными камерами непрерывного действия, ведущими во время погружения видеозапись, которая затем может быть использована многими специалистами: наконец, они имеют систему точной ориентировки на дне при помощи акустической триангуляции: подводный аппарат перемещается в пределах поля, ограниченного акустическими буями с расстоянием между ними 5-10 км, и, непрерывно посылая сигналы к каждому из буев, определяет свое местонахождение по отношению к ним; в некоторых случаях судно-носитель лоцирует подводный аппарат на поле буев во время погружения и руководит его перемещением, связываясь с ним по подводному телефону, в настоящее время уже надежно функционирующему. Впоследствии по видеозаписям и навигационным данным, также непрерывно регистрируемым в центре сбора данных, можно восстановить путь подводного аппарата и составить точную карту дна. Точность акустической навигации находится в пределах 10-20 м, что совсем неплохо, но все еще недостаточно для картирования подводных оазисов. Метод анализа изображений, позволяющий установить взаимное расположение различных заметных форм рельефа дна и локализовать затем подводный аппарат в поле таким образом определенных природных ориентиров, был разработан Фюстеком. Расстояния между ориентирами и между подводным аппаратом и ориентирами определяются методом фотограмметрии, приспособленной для фотографирования в наклонной плоскости и использующей в качестве масштаба предметы-реперы известного размера, разбросанные по местности ("межевые столбы"). Такой метод, который, к сожалению, применялся пока только на "Сиане" в ходе двух экспедиций, проведенных в 1982 и 1984 годах в излиянии на 13° с. ш., позволяет составлять карты масштаба 1:200, достаточного для представления пространства, занятого различными гидротермальными сообществами.

Рис. 5. Крупномасштабная батиметрическая карта местонахождения Шенетт на 13° с. ш., построенная при помощи фотограмметрии на основе полученных при погружении видеозаписей (по Фюстеку, 1985). 1 - разрушенная дольчатая лава; 2 - бездействующий курильщик; 3 - белый курильщик; 4 - черный курильщик

Биологу необходимо, очевидно, не только получить описания, но и поймать тех животных, что он наблюдает - будь то для изучения еще неизвестных науке видов, которые нередко встречаются в среде такого типа, или же для подтверждения прямым изучением материала первоначальных определений, сделанных визуально при плохой видимости организмов. Манипуляторы глубоководных подводных аппаратов и сачки для сбора проб довольно хорошо приспособлены для обращения с твердыми объектами, такими, например, как обломки лавы. Но когда их используют для сбора животных, они дают неудовлетворительные результаты: захваты, сила которых нерегулируема, раздавливают трубки червей, разбивают раковины двустворчатых моллюсков и панцири крабов; сачки из металлической сетки, лишенные крышек, практически невозможно использовать: мелкие организмы проскакивают сквозь ячею, а более крупные теряются при подъеме на поверхность из-за водоворотов, вызываемых самим сачком. Так что пришлось придумать систему транспортировки материала и образцов, могущую отделяться от подводного аппарата: настоящий автономный подъемник, она представляет собой емкость в форме большого снаряда с полукруглой крышкой, имеющую две крупные закрывающиеся камеры, защищенные от водоворотов съемной металлической юбкой. Подводный аппарат локализует опущенную на дно емкость и с помощью манипулятора достает из нее необходимые инструменты и помещает туда собранные образцы. С таким ценным дополнением подводный аппарат являет собой единственный инструмент, действительно приспособленный для изучения оазисов на глубинах.

Рис. 6. Крупномасштабная батиметрическая карта местонахождения Париго, 13° с. ш., построенная так же, как и предыдущая (по Фюстеку, 1985). 1 - активный гидротермальный курильщик; 2 - белый курильщик; 3 - бездействующая постройка; 4 - базальтовый столб

Хотя в настоящее время известно более десятка гидротермальных оазисов, ставших предметом подводных исследований, подробно описано население только двух или трех из них. Поскольку рассказать о всем разнообразии типов животного населения оазисов невозможно, мы остановимся на двух гидротермальных излияниях наиболее изученных к настоящему времени, - это район на Галапагосском рифте на глубине примерно 2500 м расположенный на экваторе около 86° з. д., и излияния на 13° с. ш. на Восточно-Тихоокеанском поднятии на глубине примерно 2600 м. Галапагосское местонахождение, открытое в 1976 году, дважды изучалось американскими биологическими экспедициями, которые имели в своем распоряжении многочисленные данные, полученные ранее геологами и геохимиками. Что касается местонахождения на 13° с. ш., то оно исследовалось двумя экспедициями, организованными французскими биологами, также использовавшими данные геологов.

Общим правилом любой исследовательской работы является описание открытых объектов и присвоение им названий. Гидротермальные оазисы - не исключение из этого правила, и воображению первых наблюдателей было где разгуляться. На Галапагосском рифте четыре гидротермальных излияния, растянувшиеся в общей сложности километров на двадцать и расположенные в 3-8 км один от другого, получили названия Розовый сад, Мидиевая банка, Райский сад и Мелюзга (по-английски Small Fry) На широте 13° с. ш. топонимы, менее образные, отражают положение или внешний вид местонахождения либо его населения: Погонор, Актинуар, Погосюд, Погомор, Париго...^* Если галапагосские излияния принадлежат к типу теплых источников (температура на выходе менее 30-40 °С), лишенных минеральных отложений, то на излияниях на 13° с. ш. встречаются как теплые источники, так и распылители белесоватой жидкости и знаменитые черные курильщики с высокой температурой изливающейся жидкости.

^* (Погомор - от французских слов Pogonophore (погонофора) и mort (мертвый); Актинуар - actif (активный) и noir (черный); Погосюд - Pogonophore и sud (юг); Погонор - Pogonophore и nord (север), Париго - от французского Paris (Париж) и английского to go (идти). - Прим. перев.)

Если список определенных в гидротермальных оазисах неизвестных или известных науке видов уже перевалил за сотню, прямое наблюдение и исследования фотографий и видеозаписей не позволяют насчитать такое количество: мелкие виды, длиной менее 1 см, невозможно, кроме исключительных случаев, с уверенностью определить визуально. На Галапагосском рифте было опознано 22 вида против 26 на Восточно-Тихоокеанском поднятии на 13° с. ш. С количественной точки зрения, таким образом, разница невелика, но качественный анализ выявляет более значительные различия.

Рис. 7. Цепочки раковин крупной двустворки Calyptogena magnifica, тянущиеся вдоль трещин, откуда выходит разбавленный гидротермальный флюид, 21° с. ш

Среди четырех излияний у Галапагосских островов наибольшую биомассу имеет Розовый сад. Большая расщелина, откуда выходит опалесцирующий гидротермальный флюид, окружена скоплениями плотных кустов высотой до двух метров - это погонофоры, гигантские черви, живущие в белых, отливающих перламутром трубках, увенчанных султаном ярко-красных щупалец. Здесь также обитают два вида крупных двустворчатых моллюсков - Bathymodiolus (батимодиола), связанный с погонофорами, и Calyptogena (калиптогена), чьи белые раковины располагаются по краям банок батимодиол и тянутся вдоль тонких трещин, удаленных от основных скоплений. Среди погонофор изобилуют крабы и креветки, а также мелкие брюхоногие моллюски в форме китайской соломенной шляпы. Дно здесь сложено плоскими базальтовыми лавами, перерезанными трещинами, вдоль которых селятся калиптогены. Вблизи основной гидротермальной расщелины базальты в форме подушек покрыты белыми трубками кольчатых червей - серпулид в сопровождении актиний (морских анемонов). В этой зоне, образующей кольцо вокруг плотных поселений погонофор, изобильны мелкие ракообразные - белые галатеиды.

Мидиевая банка, расположенная на склоне из подушечных лав, представляет собой настоящую стену, образованную батимодиолами, растущими в несколько слоев; здесь имеются также несколько разбросанных букетов погонофор и незамкнутое кольцо серпулид. Невдалеке видны скопления мертвых раковин батимодиол в процессе растворения, свидетельствующие об иссякшем гидротермальном источнике. Часто встречаются кишечнодышащие животные, прозванные "спагетти" за свой характерный облик, обусловленный множеством переплетенных трубок на фоне базальтовых лав.

Райский сад раскинулся на лавовой базальтовой подушке. Выход гидротермального флюида здесь слабее, чем в двух рассмотренных выше излияниях. Погонофоры, так же как и батимодиолы, встречаются реже. Серпулиды и галатеиды изобилуют вокруг излияния.

Наконец, на излиянии Мелюзга выхода гидротермального флюида не отмечено, и оно отличается от окружающей среды лишь относительным изобилием серпулид и "спагетти".

Были сделаны некоторые оценки биомассы: на Мидиевой банке моллюсков насчитывается более 300 экз./м², что равно биомассе 10 кг/м² (в сыром весе, включая раковину). Плотность поселения гигантских погонофор Riftia (рифтия) составляет 22 экз./м², что соответствует биомассе 6-10 кг/м². Максимальная температура, измеренная на каждом излиянии, варьирует от 15 °С (Розовый сад) до 13 (Райский сад) и 12 °С (Мидиевая банка). На излиянии Мелюзга температура не превышает температуру окружающей среды (2 °С). Значение температуры является прекрасным показателем степени разбавленности гидротермального флюида к тому моменту, когда он изливается в море. Рифтии предпочитают температуры от 4 до 12 °С, батимодиолы - от 3 до 8 °С. Трудно получить правильные значения температуры в этих микросредах, где уже само введение зонда-измерителя изменяет выход флюида и соответственно установившийся температурный градиент. Серпулиды живут в зонах, где температура изменяется от 2,5 до 3 °С. Микрораспространение видов зависит в значительной степени от физических законов, которые управляют выходом гидротермальных флюидов и их смешением с морской водой: восходящие течения, порожденные высокой температурой, быстро увлекают вверх большую часть излившегося флюида, в соответствии с относительно слабым градиентом разбавления; по сторонам от источника влияние гидротермального флюида, напротив, ощущается на очень небольших расстояниях - от нескольких дециметров до нескольких метров - и соответствующий градиент гораздо сильнее. Это объясняет распределение калиптоген вдоль трещин, а также в целом вытянутую вверх форму кустов рифтии, которые скапливаются вокруг излияния, будто нарочно для того, чтобы сохранить как можно дольше питательный флюид, препятствуя его разбавлению морской водой. Точно так же можно наблюдать рифтии, лежащих на дне таким образом, что султан их щупалец располагается как раз над микротрещиной, откуда выходит флюид.

Рис. 8. Знаменитая белая галатеида Munidopsis subsquamosa, верный страж подводных оазисов

Для этих четырех излияний характерен в основном один и тот же тип сообществ, в котором доминируют три гигантских вида: рифтия, батимодиола и калиптогена, указывающая на выходы гидротермального флюида с пониженной температурой. Над самым излиянием часто наблюдают рыбу в вертикальном положении, головой вниз. Поймать ее пока не удалось. Возможно, она питается скоплениями бактерий, выбрасываемыми с гидротермальным флюидом. Эта рыба, как предполагают, принадлежит к роду Dipjacanthopoma из семейства бититидовых (Bythitidae).

Излияния на Восточно-Тихоокеанском поднятии на 13° с. ш. известны, пожалуй, лучше, чем галапагосские: их изучали в ходе двух следовавших друг за другом экспедиций одни и те же специалисты. Общая морфология поднятия тоже хорошо известна: рифтовая долина, расположенная по оси хребта, средней глубиной 2650 м и шириной на этой широте 250-300 м, окаймлена двумя эскарпами, наибольшая высота которых достигается на глубине 2600 м, то есть на 50 м выше дна долины. Доминирующий рельеф этой долины обусловлен широкими то сохранившимися в целости, - то обрушившимися растеками дольчатой лавы со стекловидной поверхностью. Эти обрушившиеся лавовые озера достигают глубины 10 м. Явления местного переохлаждения в ходе опорожнения озер оставляют внушительные базальтовые контрфорсы, тонкослоистый профиль которых свидетельствует о резких переменах уровня лавы в процессе ее излияния из озера. Глубокие многометровые трещины образуются параллельно оси хребта. Здесь, среди величественных форм подводного ландшафта, гораздо более беспорядочных, чем на Галапагосском рифте, следы прошлых гидротермальных явлений предстают в форме массивных высоких сооружений из полиметаллических сульфидов, покрытых пестроокрашенным окисленным слоем. Эти постройки могут достигать в высоту несколько метров, даже более 10 м; их основание занимает площадь в несколько квадратных метров. Неактивные трубы встречаются чаще активных: примерно четыре неактивных излияния на одну действующую трубу. Действующие трубы встречаются здесь гораздо чаще, чем на Галапагосском рифте: на 13° с. ш. на отрезке хребта длиной 7,5 км были обнаружены 24 действующих трубы, то есть в среднем приблизительно по одной на каждые 300 м.

Рис. 9. Эта гигантская актиния, часто встречающаяся на 13° с. ш. по краям обрушившихся лавовых озер и на лавовых столбах, может достигать длины 1,5 м. Ее длинные щупальца ориентируются по течению. Ее не удалось поймать, так что эта актиния до сих пор остается не определенной

Рис. 10. Карта района Восточно-Тихоокеанского поднятия, в котором работали в 1982 и 1984 годах на борту подводного аппарата 'Сиана' французские биологи. Прерывистыми линиями показаны два эскарпа, окаймляющие осевую рифтовую долину (по Фюстеку, 1985)

Выбранные пять точек стали объектами тщательного топографического изучения на основе анализа полученных описательных документов. С севера на юг последовательно располагаются излияния Шенетт ("Цепочка"), Погонор, Актинуар, Погосюд и Погомор. Каждое излияние служит иллюстрацией того или иного аспекта гидротермальных поселений. У трех излияний - Погонор, Актинуар и Погосюд - побывала "Сиана" с интервалом в два года, в марте 1982-го и марте 1984-го (именно в ходе этой последней экспедиции мне и довелось с ними познакомиться).

Рис. 11. Белый курильщик на 13° с. ш.: по массивной колонии полихет Alvinella ловко передвигается большой краб Cyanagraea; справа - несколько трубок, в которых живут погонофоры

Излияние Шенетт ("Цепочка") было открыто в 1982 году. Оно образовано большим распылителем, расположенным на глубине 2643 м на западном берегу обрушившегося лавового озера, ориентированного вдоль центральной впадины. Распылитель покрыт массивной колонией кольчатых червей Alvinella (альвинелла), живущих в пергаментных трубках и первоначально названных помпейскими червями, так как на них постоянно сыплется дождь вулканических частиц. У подножия главного распылителя имеется несколько небольших черных курильщиков, достигающих всего несколько десятков сантиметров в высоту. На вершине массива альвинелл также наблюдается несколько действующих черных курильщиков. У подножия большого курильщика с помпейскими червями поселилась маленькая колония - около сотни особей - гигантских погонофор. Вокруг этого местонахождения видны прикрепившиеся к дольчатой лаве серпулиды, в большинстве мертвые. В нескольких метрах к северу от основного местонахождения есть неактивные трубы. В 1984 году это излияние заново не исследовалось.

Рис. 12. Распределение поселений серпулид на местонахождении Погонор в 1982 и 1984 годах (батиметрия 1984 года). За два года в этом местонахождении произошло общее снижение численности серпулид: 1982 год - 150 экз./м², 1984 год: а - от 50 экз./м², б - от 100 экз./м², в - от 150 до 200 экз./м². 1 - разрушившаяся дольчатая лава, 2 - бездействующий курильщик, 3 - белый курильщик. (По Фюстеку, 1985)

Погонор представляет собой поднятый на высоту 5-6 м надо дном долины массив, выделенный двумя параллельными расщелинами глубиной 2640 м. Центральный массив эллипсовидной формы занимает площадь примерно 8 × 3 м². На западной стороне массива вздымается сложная гидротермальная постройка: она состоит из цилиндроконического курильщика высотой 3 м и прилегающего к нему шаровидного распылителя метрового диаметра. В 1982 году поверхность площадью примерно 7 м² покрывало плотное поселение рифтий, отмечались также несколько иерихонских червей (другой вид погонофор). Зона серпулид развита хорошо, плотность трубок может достигать 150-300 на 1 м². Активные части системы курильщиков заселены помпейскими червями, а температура, измеренная в глубине массы трубок сантиметрах в двадцати от ее поверхности, достигает 270 °С! Двумя годами позже это же местонахождение разительно изменилось: большая часть рифтий исчезла, и их лишенные поддержки пустые трубки усыпают дно северо-восточной расщелины. Занявшие их место батимодиолы кажутся более многочисленными, чем в 1982 году: тогда часть раковин была скрыта рифтиями. Шаровидный распылитель вырос по крайней мере на полметра в высоту, а флюид, белесоватый в 1982 году, в 1984-м стал прозрачным. Популяция рыб, связанная с этим излиянием и насчитывавшая в 1982 году более 300 экземпляров, сократилась до нескольких десятков, да и серпулиды тоже регрессировали. Что же произошло за два года? Некоторые наблюдения позволяют сказать, что существенно снизилось количество гидротермального флюида на глубине и это повлекло за собой гораздо большее его разбавление: флюид стал менее теплым и менее насыщенным минеральными компонентами. В то же время под действием тектонических подвижек разрушился язык дольчатой лавы на севере массива альвинелл. Такие явления, конечно, случаются часто и более или менее быстро приводят к истощению гидротермальных излияний, а затем и к полному исчезновению оазисов жизни. Так объясняют целые кладбища раковин калиптоген, наблюдаемые с 1978 года на 21° с. ш., свидетели былого существования исчезнувших оазисов. По оценкам, в местных условиях известковая раковина должна полностью раствориться самое большее за несколько столетий.

Рис. 13. Крупномасштабная батиметрическая карта местонахождения Актинуар на 13° с. ш. (батиметрия 1982-1984 годов); прерывистой линией показана ось разреза рис. 14, проходящая через большой черный курильщик. 1 - разрушившаяся дольчатая лава, 2 - бездействующий курильщик, 3 - белый курильщик, 4 - черный курильщик

Рис. 14. Схематический разрез местонахождения Актинуар; пунктиром обозначен небольшой черный курильщик, располагавшийся в 1982 году на середине высоты большого, а в 1984 году закрывшийся

Над излиянием Актинуар, расположенным чуть южнее Погонора, возвышается черный курильщик в стадии наибольшей активности; его средний диаметр 2 м, а высота с 1982 по 1984 год возросла с 15 до 17 м. Эта внушительная колонна из сульфидов покрыта на разных уровнях колониями помпейских червей, белесоватая окраска которых выделяется на охристом фоне - результате окисления поверхности сульфидов. В основании курильщика в 1982 году была отмечена популяция актиний - два года спустя она исчезла. Во время одного из подъемов "Сианы" удалось заснять этот черный курильщик во всю высоту: незабываемое зрелище длилось долгих полминуты и завершился подъем у двух черных султанов температурой 300 °С, испускаемых двумя смежными жерлами диаметром в десяток сантиметров. А в каких-нибудь двадцати сантиметрах от них уже селятся помпейские черви! У подножия этой гигантской трубы расположен шаровидный курильщик диаметром более 2 м, серовато-белый, покрытый хорошо развитой колонией помпейских червей. Белесоватый гидротермальный флюид (содержащий сульфаты кальция и кремния) образует над колонией как бы маленькое облачко. Эти колонии помпейских червей - первые наблюдатели назвали их снежками - часто связаны с черными курильщиками; такая связь объясняется подземной циркуляцией и вторичным разбавлением. Невдалеке от этого массива довольно часто встречаются серпулиды, сопровождаемые непременным конвоем галатеид. В отличие от излияния Шенетт, здесь нет поселений погонофор. В десятке метров на север от излияния значительный район занят пустыми трубками серпулид. Там же отмечены несколько створок раковин, уже почти полностью растворившихся: это раковины батимодиол и, что самое удивительное, крупных белых калиптоген, которые до сих пор не встречались в живом состоянии в излияниях на 13° с. ш. Следовательно, скорее всего это излияние затухло самое большее лет двадцать назад.

Излияние Погосюд, расположенное еще дальше к югу, характеризуется скоплением больших кустов погонофор, покрывающих в общей сложности площадь около 15 м², причем каждый куст занимает от половины до целого квадратного метра. Отложения неактивных сульфидов в центре излияния свидетельствуют о былой гидротермальной активности с высокой температурой. В настоящее время температура здесь не превышает 20 °С. Вокруг погонофор на площади примерно в 100 м² изобилуют серпулиды, плотность их поселений составляет 200-300 трубок/м². Среди зарослей рифтий и на базальтовых лавах обитают богатые популяции колпачковидных брюхоногих моллюсков. У основания трубок погонофор селятся батимодиолы. Среди колоний рифтий ползают крабы, галатеиды, белые осьминоги. Целые облака крохотных частиц над излиянием поедаются мелкими планктонными ракообразными; наконец, тут масса рыб, как это наблюдалось на излиянии Погонор в 1982 году. Излияние Погосюд мало изменилось за два года, однако можно отметить, что некоторые заросли рифтий и сопутствующие им серпулиды регрессировали.

Наконец, в нескольких десятках метров к югу от Погосюда простирается сложная зона, сформировавшаяся под действием многочисленных тектонических и гидротермальных событий, как о том свидетельствует множество неактивных труб, часть которых ранее были заселены помпейскими червями. Оба излияния - Погомор I и II - имеют сходную фауну. Все крупные погонофоры погибли, остались только их трубки, лишенные опоры. Иерихонские черви, более выносливые, еще держатся. Трубки серпулид в основном пустые. Лишь одна популяция батимодиол с плотностью поселения 150 экз./м², в большинстве живых, все еще существует. Изобилуют колпачковидные брюхоногие моллюски и любопытный маленький гребешок (двустворчатый моллюск). Выходов гидротермального флюида в двух этих местонахождениях не обнаружено, вероятно, они находятся на довольно далеко зашедшей стадии регрессии.

Рис. 15. Скопление гигантских погонофор Riftia pachyptila с многочисленными батимодиолами; крабы, галатеиды и рыбы изобильны на границе поселений рифтий. Местонахождение Погосюд, 13° с. ш

Приведенное описание нескольких местонахождений на Галапагосском рифте и на 13° с. ш. на Восточно-Тихоокеанском поднятии позволяет сделать несколько замечаний общего характера:

- Прежде всего, гидротермальные сообщества поражают своей невероятно высокой биомассой по,сравнению с биомассой окружающей среды на тех же глубинах: в некоторых случаях она в 10000-100000 раз больше.

- Во-вторых, эти сообщества сильно структурированы в зависимости от расстояния от источника, природы и количества выбрасываемого флюида. Если говорить схематично, наблюдается концентрическое расположение видов вокруг точки излияния.

- Существуют два типа гидротермальных сообществ: первый характеризуется наличием рифтий, калиптогены и батимодиолы, ищущих невысокие температуры - от 3 до 12 °С, второй характеризуется наличием помпейских червей и поедающих их крабов, которые переносят более высокую температуру и более концентрированный флюид. Оба эти типа сообществ могут сосуществовать, если выбросы гидротермального флюида достаточно горячи. В противном случае представлено лишь низкотемпературное сообщество.

- Физико-химические условия, складывающиеся у гидротермальных источников и способствующие развитию оазисов жизни на глубинах, недолговечны. В случае единичного гидротермального излияния, длительность его функционирования составляет максимум несколько сотен лет, быть может и меньше. Часто наблюдаются сообщества регрессирующие. Именно это основополагающее наблюдение рождает вопрос: каким образом виды, строго связанные с гидротермальными излияниями, расселяются от одного местонахождения к другому.