Географические открытия: путешествие по байкальскому дну

Хотите побродить по дну древнего озера, покорить подводные хребты, заглянуть в глубокие ущелья, полюбоваться рельефом озерного дна с высоты птичьего полета? Нет ничего легче – в наше время высоких технологий.
Цифровая карта байкальского дна – просто добавь компьютер!

Сама история создания электронной батиметрической карты Байкала началась почти 30 лет назад, в 70-х годах прошлого столетия, когда ни о каких цифровых технологиях картографы еще слыхом не слышали. А если быть уж совсем точными, то эту дату можно сместить еще дальше в прошлое – как раз в 1798 год, когда горные мастера Сергей Сметанин и Егор Копылов под руководством горного заседателя Никиты Карелина сделали первые промеры байкальских глубин. Один из 28 выполненных ими промеров дал глубину 1238 метров! Это открытие сразу выдвинуло Байкал в ряд самых глубоководных водоемов мира.

В начале XX-го столетия волны Байкала бороздили многочисленные гидрографические экспедиции, но полученный ими материал относился в основном к рельефу прибрежной части озера. В советское время (в 1925 г.) Академией наук СССР был подготовлен долгосрочный проект по изучению рельефа дна Байкала, который возглавил известный советский гидробиолог Глеб Юрьевич Верещагин. Кстати сказать, именно благодаря этой инициативе на свет появилась Лимнологическая станция, позднее переросшая в Лимнологический институт. В рамках этого проекта было сделано много настоящих географических открытий, в том числе обнаружен подводный порог, названный Академическим, который разделяет Северную и Цент­ральную котловины озера. Материалы этого проекта легли в основу первых подробных батиметрических карт Байкала, за которые Верещагин получил Большую золотую медаль на международном Лимнологическом конгрессе в Ри­ме.

ВМФ (NAVY) идет на помощь

Но возвратимся к нашей «новой истории». В период с 1979 по 1987 годы экспедиция Главного управ­ления навигации и океанографии (ГУНИО) Военно-морского флота выполнила программу эхолотных батиметрических измерений по всему озеру Байкал. В глубоководных частях озера точки зондирования брались с расстоянием между галсами через 1,5 км, а в прибрежных водах – через 250–100 м и менее. Точность определения географических координат достигала нескольких метров. Благодаря этой титанической работе к 1992 году была соз­дана подробная батиметриче­ская кар­та Байкала, опубликованная на четырех листах в масштабе 1: 200 000.

Но, как известно, нет предела стремлению к совершенству. И у этой новой карты обнаружился ряд недостатков, к тому же выяснилось, что существуют значительные расхождения между показаниями эхолота и истинными глубинами озера. Этот удивительный факт объясняется несоответствиями между реальной скоростью звука в бай­кальской воде и расчетной для эхолота. Информация о глубинах свыше 1 км была представлена крайне скудно, поэтому точность и надежность даже этой карты для глубинных областей Байкала оставляли желать лучшего.

Новейшая история

В 1999 году по инициативе Лимнологического института был «собран» международный коллектив, чьей задачей стало на основе ВСЕХ доступных данных и новых технологий создать более точную батиметрическую карту озера, включая удобную компьютерную версию.

В научную сборную вошли исследователи из бельгийского Ренардовского центра морской геологии (Гентский университет), испанской Объединенной исследовательской группы по морской геонауке (Барселонский университет). Россию представляли ученые из Лимнологического института (Иркутск) и Государственного научно-исследовательского навигационно-гидрографического института Министерства обороны РФ (Санкт-Петербург).

Бухты Фролиха и Аяя – одни из самых красивых на озере Байкал. Вблизи от них на глубине около 400 м были открыты подводные выходы горячих вод (венты) со своеобразной биотой (маты из бактерий)

Каждый из участников внес свою лепту. Были подняты все данные эхолотных промеров, выполненные военными моряками более 20 лет назад, которые затем были заново обработаны, скорректированы на скорость звука в байкальской воде и оцифрованы. Эти результаты были в максимально возможной степени интег­рированы с ранее полученными акустическими данными, береговыми топографическими, а также с сейсмическими данными бельгийских экспедиций. В результате была получена цифровая база данных: 1,5 миллиона точек «координата-глубина»! Дальнейшее было делом техники.

И вот перед нами плод работы международной исследовательской команды гидрографов, гидрофизиков и геологов за два с половиной года – новая электронная батиметрическая карта Байкала. Какая она, эта карта нового тысячелетия?

Байкал в цифровой оправе

Во-первых, это не карта, а «карты». Чего только не вместило в себя маленькое СD-Romное чудо: соб­ственно батиметрическую карту с изо­батами через 50 метров; различные цветовые варианты карты глубин озера; карты боковых стенок котловин с теневым изображением рельефа, на которых видны много­чис­ленные подводные сбросы; кар­ты уклонов дна, карты склонов и т. п. Неискушенный взгляд особенно впечатляют красочные трехмерные изображения различных участков озера и прилегающих районов.

Во-вторых, все карты и пространственные изображения выполнены в расчете на интерактивную работу: любой выбранный участок можно уменьшать и увеличивать по мере необходимости.

В-третьих, при создании карты также не обошлось без очередных географических открытий. Было обнаружено, что дно самых глубоких участков котловин не имеет ожидаемой плоской формы, но покрыто неровностями и буграми, в которые могут логично вписываться недавно открытые грязевые вулканы. Благодаря новой карте Байкал стал глубже и «полнее»: выяснилось, что все основные морфометрические характеристики озера превышают значения, полученные ранее. В том числе максимальная глубина Байкала согласно новой карте определена в 1642 метра, что на 5 метров больше значения, полученного с помощью глубоководного аппарата «Пайсис».

Оцифрованный Байкал также прекрасен, как и наяву. И новая карта служит сегодня достойной оправой жемчужине нашей планеты

Что еще можно добавить? Новая карта больше всего напоминает увлекательную электронную игрушку, но это не просто замечательный подарок для всех любителей уникального озера. Ее предназначение иное: быть удобным современным средством для проведения научных и хозяйственных работ, экологического и экономического прогнозирования, служить помощником для геологов и лимнологов, биологов и гидрофизиков.

Оцифрованный Байкал также прекрасен, как и наяву. И новая карта служит сегодня достойной оправой жемчужине нашей планеты. Но тысячелетие только начинается...

Литература

1. A New Bathymetric Map of Lake Baikal. The INTAS Project 99-1669 Team, Оctober 2002.

2. Колотило Л. Г., Шерстянкин П. П. Таблицы скорости звука в воде озера Байкал и таб­лицы глубин, измеренных эхолотом. Владивосток: ГС ТОФ, 1985.

3. Бухаров А. А., Фиалков В. А. Байкал в цифрах. 2001.

4. Колокольцева Э. М. Морфомет­рические характеристики Байкала. Ме­зозой­ские и кайнозойские озера Си­бири. М.: Наука, 1968.

Появление этой статьи стало возможным благодаря огромной работе, проделанной международным коллективом, «собранным» по инициативе Лимнологического института СО РАН (ЛИН СО РАН ) и его дирек­тора академи­ка М. А. Грачева. Рабо­та проводилась в рам­ках проекта «A New Bathymetric Map of Lake Baikal», 2002. (© the INTAS Project 99-1669 Team, October 2002). http://allserv.ugent.be/~mdbatist/intas/intas.htm.

Проектом руководили: д. ф.-м. н. П. П. Шерстян­кин, ЛИН СО РАН, Иркутск (Россия); проф. Марк Де Батист, Гентский университет, (Бельгия); контр-адмирал С. П. Алексе­ев, Государственный научно-иссле­довательский навигационно-гидрографический институт Ми­нистерства Обороны РФ, Санкт-Петербург (Россия); проф. Ми­куэль Канальс, Барселон­ский университет, Барселона (Испания). Большую и важную часть работы выпол­нили аспиранты проф. Марка Де Батиста: Роберт Хус, Франк Шарло