11 декабря в мире отмечают День гор. Но горы — это не только вершины, но и их подземное сердце — пещеры. Их изучением и сбором важнейших для человечества данных занимаются ученые-спелеологи. Перед этими исследователями стоит ряд непростых задач. И если практически все науки давно прошли этап первичного накопления полевых материалов, то, по словам экспертов, в науке о пещерах он до сих пор еще не окончен.
Пещеры до сих пор скрывают от исследователей множество тайн и загадок. Подробности «Пресса в образовании» узнала у первого президента Российского союза спелеологов Геннадия Самохина.
Геннадий Самохин утверждает, что в науке о пещерах до сих пор идет процесс, созвучный эпохе Великих географических открытий.
— Задач спелеологии в XXI веке много. Во-первых, непосредственно спелеогенез — где, когда, за какой период, в результате каких процессов возникнет пещера и как она повлияет на народное хозяйство. Во-вторых, на основе изучения пещерных отложений можно делать прогноз динамики глобального потепления. В-третьих, прогноз запасов углеводородов. Порядка 40 процентов месторождений нефти и газа заложено в пещерах. Далее идет прогноз карстоопасности (оседание поверхности. — «ПвО»). В России 60 процентов территории составляют карстующиеся породы, — отметил он.
Изучение подземного климата благодаря технологиям вышло на высокий уровень.
— Как председатель Крымского отделения РГО не могу не рассказать, что в пещере Таврида в Крыму создана мониторинговую сеть, — продолжает эксперт. — Высокоточные датчики в режиме онлайн передают данные на научный сервер. Эта пещера — экскурсионный объект, и мониторинг впервые выявил закономерности влияния туристов на температурный режим и дал уникальные сведения о зависимости концентрации углекислого газа от атмосферного давления. В пещере Крубера на глубине более 2000 метров при многолетнем измерении температуры и уровня воды найдена зависимость их динамики от землетрясений. В будущем это поможет предсказывать подземные удары. Также на глубине 1800 метров выявили уникальный вакуумный эффект, когда при резком повышении уровня воды в пещере в одном из залов происходит значительное снижение атмосферного давления, происходит откачка воздуха.
Методика 3D-сканирования прочно вошла в арсенал ученых. Используются как промышленные малогабаритные сканеры, так и собственные разработки. Это позволяет работать в условиях отсутствия освещения, стопроцентной влажности и на больших вертикальных отвесах.
Помимо прочего, пещеры стали уникальным «природным хранилищем» оставшихся от прошлых эпох экосистем.
— Во многих обитают эндемичные виды, которые могут быть связующими звеньями в эволюционном ряду некоторых видов животных. Кроме этого, интересны биоценозы (совокупность всех живых организмов. — «ПвО»), основанные не на фотосинтезе и живущие в бескислородной среде. В Чеченской Республике обнаружена пещера в долине реки Шаро-Аргун, из которой вытекает крупная сероводородная река. В ней находится биоценоз, основанный на потреблении сероводорода. Подобные виды жизни потенциально могут быть в пещерах на других планетах. А в пещере Ласок в Северной Осетии были найдены самые «молодые» неандертальцы. Если считалось, что они вымерли 35–40 тысяч лет назад, то здесь существовал их анклав вплоть до 26 тысяч лет назад, — поделился ученый.
Помимо прочего, узнать о климате практически любого уголка земли до 700 тысяч лет назад можно с помощью сталагмитов — наростов на дне пещеры, образованных падающими с потолка каплями воды. Капли формируют годичные кольца, по разрезу которых определяют температуру образования и возраст. Это помогает помочь построить систему климатической истории практически для всей планеты.
При этом изучение пещер, особенно труднодоступных, остается опасным занятием.
— В 60-е годы прошлого века основатель советской спелеологии и мой учитель, профессор Виктор Николаевич Дублянский предложил красивую формулу: «Спелеология — это наука плюс спорт». Без глубоких профессиональных навыков возможно исследовать только легкодоступные пещеры, где не выражены все особенности подземного мира. Для глубоких, протяженных, обводненных пещер ученый должен, помимо научных компетенций, иметь хорошую спортивную форму, навыки работы с веревкой, преодоления водных преград, уметь погружаться с аквалангом в замкнутых пространствах и обладать устойчивой к стрессам психикой, — объяснил спелеолог.
Однажды в пещере Кузгун в Турции на глубине 1400 метров на Геннадия Самохина сошел завал, он был закопан с головой.
— По счастливой случайности камни легли вокруг, практически не повредив. Я работал один, пришлось пробыть под завалом некоторое время, пока не пришел мой товарищ и аккуратно не раскопал меня, — поделился ученый.
Еще одна проблема — недостаток кислорода и избыток угарного газа. На некоторых участках пещер нет вентиляции, поэтому долго находиться здесь нельзя — это грозит не только потерей сознания, но и летальным исходом. К сожалению, известны случаи, когда ученые теряли сознание, а с пытавшимися их спасти случалось то же самое.
— Особая опасность — исследование полностью затопленных участков пещер с помощью аквалангов. В иерархии подводников это высший уровень компетенции. Но и здесь случаются трагедии: при преодолении узких пространств можно повредить гидрокостюм, — добавил Самохин.
Пещеры остаются «капсулами времени» и ключом к разгадкам биологии, геологии и археологии, поэтому на плечи спелеологов ложится непростая, но очень важная задача — научные открытия, которые могут кардинально изменить наш мир.
МЕЖДУ ТЕМ
По внешнему виду пещеры подразделяются на горизонтальные, наклонные, вертикальные, ступенчатые, лабиринтовые, древовидные. Глубина мелких — до 20 метров, средних — 200–300 метров, крупных — от 300 до 1000 метров и крупнейших — более 1000 метров. По происхождению пещеры разделяют на созданные благодаря внешним условиям — экзогенные, внутренним условиям — эндогенные и антропогенные — возникшие из-за действий человека, к примеру, каменоломни.
