Корабль-дрель дырявит дно мирового океана

Европа, США и Япония объединили усилия в самой многообещающей программе исследования океанского дна. В течение нескольких лет как старые, так и новые, специально построенные суда будут проводить бурение океанской коры в самых интересных точках мирового океана.

Программа "Интегрированного океанского бурения" (Integrated Ocean Drilling Program — IODP) стартовала ещё в октябре 2003 года, но лишь теперь закончены подготовительные работы и (в конце июня 2004 года) в море вышла первая научная экспедиция, предпринятая в рамках программы IODP.

Прежде, чем рассказать об этой экспедиции, нужно упомянуть, что программа осуществляется совместными усилиями (в финансовом, организационном и интеллектуальном плане) американского Национального фонда науки, министерства науки и технологий Японии и европейского Консорциума океанского исследовательского бурения при сотрудничестве ряда НИИ, университетов и компаний США, Японии и Европы.

Как явствует из названия, исследователей будут интересовать, главным образом, процессы, идущие под океанским дном.

 

 

И хотя к настоящему времени учёные "провертели" в нём примерно две тысячи "дырок" — это капля в море.

Океанская кора, да и, по большому счёту, континентальные шельфы тоже, остаются terra incognita для науки.

Данные, полученные в ходе программы IODP, как ожидают её учредители, помогут учёным гораздо полнее восстановить прошлую историю климата Земли, лучше понять тектонику плит, вулканов и землетрясений, причины колебаний уровня моря

Вероятно, удастся узнать новые закономерности в развитии жизни на планете (глубоководные биологические сообщества также окажутся в поле зрения исследователей).

Программа IODP — прорыв к тайнам, скрытым под океанским дном (иллюстрация с сайта jamstec.go.jp).

Не исключено, что в отдельных местах бурильщикам удастся впервые в мире пробиться к мантии, лежащей под океанской корой. Но об этом — чуть позже.

А первая экспедиция программы отправилась в окрестности острова Ванкувер (Vancouver Island) на американском судне-бурильщике JOIDES Resolution.

Цель — изучить любопытное явление перетекания огромных масс воды под океанским дном — по трещинам и разломам в коре.

Один из таких участков "поддонного" течения и был найден несколько лет назад близ острова Ванкувер.

Приводимый в движение небольшими различиями в температуре и давлении в разных точках ложа океана, а также — глубинным теплом Земли, этот гидротермальный поток необычайно производителен — за сотни тысяч лет в подземных пещерах под дном океана может побывать вся вода планеты.

Процесс этот затрагивает химию океана, изменяет свойства непосредственно земной коры, влияет на микробные сообщества, которые живут ниже дна.

Но, по словам руководителя этой экспедиции — профессора Эндрю Фишера (Andrew Fisher) из университета Калифорнии в Санта-Круз (UCSC) — "Мы знаем, что это важно, но мы действительно не понимаем достаточно хорошо, как это работает".

Схема перетока воды под океанским дном близ острова Ванкувер (иллюстрация с сайта currents.ucsc.edu).

Учёные намерены впервые в мире соорудить на пути такого "поддонного" водного потока ряд скважин с приборами, которые поставят множество данных о физике, химии и микробиологии трещин, лежащих на сотни метров ниже уровня дна.

Аппетит приходит во время еды. Можно себе представить, какие результаты начнёт приносить новое бурильное судно, постройка и оснащение которого были завершены в Японии в апреле 2004 года.

Chikyu — это совместное детище Mitsui Engineering & Shipbuilding и Mitsubishi Heavy Industries.

По сравнению с ветераном подводного бурения JOIDES Resolution новоиспеченный японский бурильщик — настоящий Годзилла.

Длина судна — 210 метров, ширина — 38 метров, водоизмещение — около 58 тысяч тонн.

	Буровая установка Chikyu — это целый завод (фото с сайта jamstec.go.jp).

Но, конечно, самое впечатляющее на Chikyu — это бурильная установка.

Максимальная длина колонки (общая) составляет 12 километров.

А глубина воды в точке, которую судно может бурить, составляет 7 километров. Это даёт возможность исследовать львиную долю океанского дна.

При этом на максимальную глубину (вода, плюс морские отложения и кора) Chikyu может опускать буры с научным оборудованием и извлекать керны пород.

А на океанских глубинах до 4 километров судно может бурить и такие скважины, по которым наверх откачивается какой-либо материал (наподобие нефтяных и газовых скважин) — раздробленные породы с водой, донные отложения…

Для этого по центру пустотелого бура вниз подаётся вода под огромным давлением, а обратно она идёт по внешнему кольцевому зазору (буровая колонна представляет собой матрёшку из нескольких труб разного диаметра).

Разумеется, пока судно проводит бурение, оно должно оставаться на месте. Такую стабилизацию можно сравнить с замысловатым танцем.

Для этого у Chikyu есть система навигации GPS и целых семь поворачивающихся водомётных движителей суммарной мощностью почти 11 мегаватт — достаточно для противодействия любым течениям и ветрам.

Именно на Chikyu авторы программы возлагают главные надежды, но к бурению новорождённый приступит несколько позднее.

Масштаб Chikyu можно представить по этим снимкам (фотографии с сайтов jamstec.go.jp и iodp.org).

Эксперты называют IODP одной из самых амбициозных научных программ человечества, наряду с космическими исследованиями Марса, Сатурна и далёких звёзд. Ну, а в том, что океан скрывает не меньше тайн, чем космос — никого убеждать не надо.

Однако на всякую тайну, даже защищённую океанской корой, как видим, можно найти подходящий "бур".

Статья получена: Membrana.ru