top of page
Поиск

Когда в Черном море обнаружили сероводород? История изучения моря в 19 веке

Утром 16 июня 1890 г. на борту новой канонерской лодки “Черноморец” происходили события, нетипичные для боевого корабля русского флота. Два дюжих матроса, сменяя друг друга, вращали ручку лебедки. Боцман “из хохлов” внимательно наблюдал, как тонкий трос укладывается на барабан, время от времени бросая взгляд за борт. После того как несколько сот саженей троса было смотано, из воды показался черный цилиндрический предмет, который боцман ловко притянул к борту багром. Отыскав на корпусе сосуда медный краник, он открыл его, подставил под струю вытекающей воды заранее приготовленную склянку. Понюхав воду, с удивлением сказал стоявшему рядом бородачу в “партикулярном платье”: “Ваше высокородие, а вода-то того… воняет!” И действительно, из склянки несло характерным для сероводорода (H2S) запахом тухлых яиц. Это подтвердил и несложный химический анализ, выполненный прямо на палубе. В дальнейшем выяснилось, что все пробы воды и грунта, взятые с глубины свыше 100 м, содержали высокую концентрацию этого ядовитого вещества. Так, по свидетельству участника событий, русского геолога Н.И.Андрусова, было сделано открытие, на ближайшие 100 лет определившее развитие морской биологии.


Конец XIX в. ознаменовался бурным развитием науки о море. Это объяснялось как чисто научными причинами (морские организмы оказались наиболее удобным объектом исследований), так и экономическими (первый кризис мирового рыболовства). Просвещенная публика, начитавшись И.Тургенева и Ч.Дарвина, “кинулась препарировать лягушек”, доказывая верность эволюционного учения. Люди самого разного социального положения, именовавшие себя естествоиспытателями, группировались в кружки, общества, ложи. Основным местом для реализации их изысканий стали морские биологические станции. Вскоре ими обзавелись практически все приморские страны.


Опыт показал, что без государственной поддержки станции быстро прекращали свое существование. Но с другой стороны, в связи с колониальной политикой морских держав военный флот нуждался в океанографической информации. Создалась редкая в истории науки ситуация совпадения государственных и общественных интересов, что обеспечило прорыв в изучении “вечно живого моря”. В описываемый период практически все морские державы организовывали комплексные крупномасштабные экспедиции, привлекая специалистов разных направлений и используя боевые и вспомогательные суда военно-морских флотов. Наиболее известными считаются экспедиции “Челленджера” (Великобритания, 1873—1886), “Газелле” (Германия, 1874—1876), “Блэка” (США, 1877—1886), “Пола” (Австро-Венгрия, 1880—1898).


После завершения русско-турецкой войны 1877—1878 гг. в условиях катастрофической нехватки корабельного состава командование флота понимало необходимость морских исследований. Эта работа включала съемку береговой линии, промеры, изучение грунтов и рельефа дна, метеорологические, гидрологические и навигационно-гидрографические наблюдения (их выполнял вахтенный штурман), а также магнитные съемки. По предписаниям Морского ведомства была организована специальная Гидрографическая экспедиция Черного и Азовского морей под руководством капитана 1-го ранга В.И.Зарудного (1872—1886), исследовавшая преимущественно наименее изученные районы. Однако для проведения крупномасштабных работ в открытых водах, необходимость которых давно назрела, требовались значительные средства, а главное, мореходные суда, которые мог дать только Черноморский флот. Между тем состоявшиеся в 1888—1889 гг. Международные конгрессы — геологический в Берлине и зоологический в Париже — фактически обязали Россию исследовать Черное и Азовское моря. Планировалось организовать международную экспедицию, для которой Австро-Венгрия согласилась выделить вспомогательное судно “Пола”. Осуществление этого проекта не только наносило удар престижу Российской Империи как морской державы, но и давало в руки потенциального противника важную стратегическую информацию. Поэтому было принято решение об организации российской экспедиции по изучению Черного моря.


Идея придать будущей экспедиции комплексный характер принадлежит Андрусову. Основные положения исследовательской программы он изложил в своем докладе на 8-м съезде русских естествоиспытателей и врачей, который состоялся в декабре 1889 г. Выступивший там председатель Императорского Русского географического общества (РГО) П.П.Семенов-Тян-Шанский фактически обещал поддержку в проведении экспедиции. Доклад “О необходимости глубоководных исследований в Черном море” был прочитан Николаем Ивановичем 1 января 1890 г. на заседании РГО, получил полную поддержку и стал основой для представления программы будущей экспедиции.


Обосновывая необходимость комплексных исследований, Андрусов отмечал, что основная масса промерных работ и определений солености, температуры и плотности морской воды была выполнена в мелководной части северо-западных и западных берегов Черного моря. Практически отсутствовали данные для восточного и южного берегов, а также для центральной части моря. Не было данных и о прозрачности морской воды, а также о глубине, на которую распространяются действия волн и течений. Оставался открытым вопрос о системе течений в Черном море. Практически не имелось данных о составе грунтов для большей части Черного моря, неизвестен был рельеф дна. Андрусов также настаивал на проверке гипотезы о существовании между Крымом и турецким побережьем подводной возвышенности, разделяющей Черноморскую котловину.

“Еще менее можно похвастаться нашими фаунистическими и флористическими знаниями Черного моря. Правда, в настоящее время нельзя уже говорить о беспримерной бедности черноморской фауны. Уже теперь мы можем насчитать до 850 видов, ставших известными для Черного моря, но эти 850 видов собраны лишь в прибрежной полосе. Из глубин больших 70 сажень в Черном море не добыто ни одного живого существа. Даже само существование глубоководной фауны в Черном море является фактом недоказанным”

Таким образом, в изучении жизни Черного моря были “одинаково заинтересованы и физик, и химик и зоолог”. Но требовалось содействие военных моряков, которые должны были осознать важность всестороннего изучения русских южных морей. “Было бы обидным для русского флота и русских ученых если бы русские воды были изучены иностранцами или по их инициативе”. В докладе Андрусова содержалась также критика Морского ведомства, лишавшего “наш военно-морской флот права, которым он пользовался с незапамятных времен, — права идти впереди других в географических исследованиях” .


Благодаря представлению совета РГО и “просвещенному вниманию господина управляющего Морским ведомством Н.М.Чихачева” было принято решение организовать “глубомерную экспедицию”. Со стороны властей работу координировал заведующий отделением Морской обсерватории при Главном гидрографическом управлении флота (ГГУ) подполковник И.Б.Шпиндлер, который и возглавил экспедицию. В ее состав были командированы гидролог лейтенант Ф.Ф.Врангель, руководивший осенью 1873 г. экспедицией на шхуне “Ингул”, и приват-доцент Н.И.Андрусов, взявший на себя и биологическую часть программы. Все расходы по содержанию легли на Морское ведомство. Оно же и выбрало судно — новую канонерскую лодку “Черноморец”, построенную в 1889 г. для проведения исследований Черного моря.


14 июня 1890 г. “Черноморец” под командованием капитана 2-го ранга Н.Смирнова вышел из Николаева. Утром 16 июня против мыса Тарханкут была выполнена первая комплексная станция с драгировками на глубине 22 саженей (40 м). Всего за период экспедиционных работ, продолжавшихся ровно месяц, “Черноморец” прошел свыше 2500 миль. Было выполнено 60 комплексных станций (из них 37 глубоководных), 889 измерений температуры морской воды на разных глубинах, 446 определений удельного веса морской воды, 13 драгировок. Кроме того, путем опускания на разную глубину электрической лампочки измерялась прозрачность воды в ночное время. Были получены результаты, коренным образом изменившие существовавшие представления о Черном море. Установили, что дно его центральной части — это ровная (без возвышенностей) глубокая котловина с максимальной глубиной 2244 м. Со дна на глубинах 300—400 м были подняты остатки раковин ископаемых моллюсков, ныне в Черном море не живущих, но известных в опресненных районах Каспийского моря, что свидетельствует о существовании в прошлом единого Каспийско-Черноморского бассейна. Были открыты также обширные области модиолового (фазеолинового) ила, наиболее глубоководного биоценоза Черного моря.


Экспедиция отметила обширные скопления красной водоросли филлофоры в северо-западной части моря. Для Черного моря впервые были описаны донные осадки, которые содержали “любопытные железистые желваки” вокруг раковин ископаемых моллюсков. Эти образования, поднятые уже первыми драгировками из аэробной (окисной) зоны с глубин до 200 м, известны современной науке как железомарганцевые конкреции. Но основным результатом экспедиции по праву считается открытие сероводородного заражения черноморских глубин.

Маршрут черноморского этапа “глубомерных экспедиций” 1890—1891 гг. на канонерских лодках “Черноморец”, “Запорожец” и “Донец”.


С целью проверки научных результатов в 1891 г. была организована вторая “глубомерная экспедиция”. Для ее проведения были выделены две канонерские лодки “Донец” и “Запорожец”, однотипные с “Черноморцем”. Начальником экспедиции остался Шпиндлер, но научный состав был значительно расширен за счет еще одного гидролога (капитана С.Г.Попруженко из Морской обсерватории), биологов (заведующего Севастопольской биологической станцией А.А.Остроумова и приват-доцента Киевского университета В.А.Караваева) и химиков (А.А.Лебединцева и профессора Московского университета В.В.Марковникова). В августе 1891 г. к ним присоединился специально приглашенный для бактериологического анализа грунтов химик приват-доцент Новороссийского университета Н.Д.Зелинский, впоследствии ставший известным академиком. Экспедиция 1891 г., повторившая маршрут и программу первой, осуществлялась в два этапа: с 5 по 29 мая — на канонерской лодке “Донец” (капитан 2-го ранга А.Мартын) и с 29 июля по 16 августа — на канонерской лодке “Запорожец” (капитан 2-го ранга В.Пуцилло).


Между этими этапами по инициативе И.Б.Шпиндлера участники экспедиции с 14 по 24 июня выполнили работы в Азовском море на “Казбеке” (капитан 2-го ранга И.Попов). Особое внимание было уделено изучению феномена сероводородного заражения. Для этой цели механиком Новороссийского университета И.А.Тимченко был изготовлен специальный батометр весом 24 кг и емкостью 5.5 л. Его внутренняя поверхность была позолочена, чтобы исключить окисление сероводорода при его контакте с металлом. Батометр имел специальное окошечко для наблюдения за газами и крепление для глубоководного термометра. Впервые в экспедиционных условиях были испытаны батометр Майера с падающим цилиндром и оригинальные металлические оправы для поверхностных термометров (так называемой оправы Шпиндлера).

Маршрут азовского этапа “глубомерных экспедиций” 1891 г. на “Казбеке”


Всего во время второго этапа было выполнено 148 станций: 72 — с “Донца”, 54 — с “Запорожца” и 22 — с “Казбека”. Из них 58 — глубоководные. Вторая экспедиция полностью подтвердила выводы первой, обнаружив сероводород на всех глубоководных станциях. Анализ полученных проб позволил Зелинскому предположить биологическое происхождение сероводорода. Его накопление объяснялось как разложением отмерших организмов, поступающих из верхних слоев, так и восстановлением сульфатов при жизнедеятельности бактерий. Кроме того, в прибосфорском районе были обнаружены глубинные воды с высокой соленостью, что подтверждало теорию С.О.Макарова о наличии глубинного течения из Мраморного моря в Черное. Были найдены представители средиземноморской фауны, а также новые для науки виды. Материалы экспедиций обрабатывались в течение восьми лет и были опубликованы.


Практически одновременно с русскими черноморскими экспедициями в восточной части Средиземного моря работала экспедиция Австро-Венгерского военного флота на судне “Пола”. Первоначально работами предполагалось охватить прибосфорский и центральный районы Черного моря, но после несомненного успеха русских от этих планов отказались. Известно, что в начале 1890 г. Андрусов посещал Венский университет, где занимался унификацией методов сбора данных.


Комплексные экспедиции 1890—1891 гг. описали многие физические и биологические условия Черного моря. Известный океанолог Ю.М.Шокальский, считая их “первым и лучшим образцом океанографической съемки крупного водного бассейна”, отмечал: “Обследование Черного моря, выполненное Главным гидрографическим управлением в 1890—1891 гг., открыло миру совершенно особенный и удивительный по своим свойствам морской водоем” .


Но, несмотря на высокую оценку результатов, “глубомерные экспедиции” обнаружили серьезные недостатки в организации. Прежде всего оказалось нецелесообразным использование боевых кораблей (в дальнейшем от этой практики отказались и другие страны). Для проведения исследовательских работ получить у Морского ведомства даже “устаревшее судно” удавалось с трудом, лишь при крайне “благоприятных обстоятельствах”. Нередко это рассматривалось как “личная особая любезность”. Но даже и в таких случаях естествоиспытателю приходилось согласовывать свои научные интересы с корабельным уставом.


Не просто складывались и отношения с экипажами кораблей, назначаемых в экспедицию. Если Остроумов восхищался “высоким профессионализмом господ офицеров и трудолюбием нижних чинов”, то Андрусов с горечью отмечал: “Я отнюдь не хочу сказать, что среди военных моряков нет людей, проявляющих живой интерес к науке. Достаточно вспомнить имена Сигсби, Макарова, Таннера, Чиерча и др. Но к сожалению, прямые задачи военно-морского дела допускают научные исследования только в качестве побочного занятия, развлечения. Равным образом при комплектовании редко привлекаются такие офицеры, которые сами стремятся участвовать в научных исследованиях”.


Кроме того, военные корабли в большинстве своем оказались не приспособленными нести сложное и громоздкое оборудование для океанографических и гидробиологических исследований. Опыт “глубомерных экспедиций” наглядно показал необходимость наличия “в составе флота судна, исключительно посвященного научным целям”. К сожалению, неприязненные отношения, доходившие до личных конфликтов между строевыми офицерами и естествоиспытателями, были характерны не только для русского флота. Ненавистной работой считали глубоководные драгировки практически все офицеры “Челленджера”, вынужденные по 10—12 ч простаивать на вахте для того, чтобы “натуралисты в комфортабельных каютах с энтузиазмом описывали какого-нибудь нового червя”. Аналогичная ситуация складывалась и на “Пола”, о чем свидетельствуют мемуары офицеров.


Глубомерные экспедиции 1890—1891 гг. носили в основном рекогносцировочный характер и охватывали только один, летний сезон. Они поставили новые, более сложные вопросы, для решения которых требовались долговременные исследования. Для этой цели под эгидой Императорского Русского географического общества планировалось создать единый центр (Черноморский музей), который координировал бы действия заинтересованных министерств и ведомств. Крупномасштабные комплексные исследования Черного моря были надолго прекращены (до 1923 г.). Несомненный успех экспедиций побудил Морское ведомство к проведению аналогичных исследований в других стратегически важных для России регионах. Таковыми стали Баренцево (1893), Мраморное (1894) и Каспийское (1897) моря. При этом программы экспедиций строились на едином комплексном подходе, когда исследованиями были охвачены основные уровни (гидрология, гидрохимия и биология) морской среды. Жаль только, что корабли науки часто оказывались в тени тех научных результатов, которые были получены с их помощью. По скупой информации, разбросанной в специальной литературе, мало что можно узнать об этих кораблях русского флота и об их экспедиционном обеспечении.


Текст и фото: С.М.Игнатьев "УДИВИТЕЛЬНЫЙ МОРСКОЙ ВОДОЕМ"


Comments


bottom of page