ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2014, № 1, с. 100-108
история географии =
УДК 911.
развитие комплексных исследований подводных
ландшафтов
© 2014 г . К. М. Петров*
Санкт-Петербургский государственный университет Поступила в редакцию 04.05.2012 г.
Статья посвящена развитию комплексных исследований подводных ландшафтов в СССР и Российской Федерации начиная с 1950-х гг. Показана применимость подходов и методов физической географии суши к исследованиям океана, в том числе и основных концепций и базовых положений географической науки.
В середине ХХ в. была разработана технология аэрофотосъемки дна морских мелководий, которая дала толчок развитию комплексных подводных исследований. В статье рассматривается опыт теории и практики физической географии и ландшафтоведения мирового океана. Предложены принципы построения иерархической системы единиц ландшафтно-биономического районирования больших морских экосистем.
Трудность изучения подводных ландшафтов даже на мелководьях объясняется наличием слоя воды, препятствующего широкому обзору дна. В 50-е годы ХХ в. в Лаборатории аэрометодов АН СССР (ЛАЭМ, ныне ВНИИ Космоаэрогео-логических методов) возникла идея разработать специальную технологию аэрофотосъемки, при которой можно получить изображение морского дна до глубины 20-25 м при прозрачности воды 10-15 м. Морская аэрофотосъемка, убирающая маскирующий покров воды, явилась хорошей основой для комплексного изучения и картографирования морского дна.
Подъем народного хозяйства в послевоенные годы требовал быстрого развития энергетической базы и, прежде всего, поиска новых месторождений нефти и газа. Нефтяники Каспия одними из первых в мире приступили к освоению морских месторождений. В 50-е годы ХХ в. на мелководьях Каспийского моря у берегов Азербайджана
* В 2013 г. исполнилось 80 лет со дня рождения известного географа океанолога, доктора географических наук, профессора кафедры биогеографии и охраны природы СПбГУ, заслуженного деятеля науки Российской Федерации и одного из наших авторов - Кирилла Михайловича Петрова. Публикуя данную статью юбиляра в разделе "История науки", редколлегия отдает себе отчет в том, что и по смыслу и по содержанию, многие положения автора актуальны для современной науки. Поздравляем, желаем здоровья, творческих успехов и ждем новых публикаций на страницах журнала.
в море уже были поставлены буровые вышки, сооружена сеть эстакад и платформ, на которых строился город Нефтяные камни (рис. 1).
Перед директором ЛАЭМ член.-корр. АН Н.Г. Келлем правительством СССР в 1950 г. была поставлена задача организовать аэрогеологические исследования на морских нефтеносных площадях Приапшеронского района Каспийского моря. Сотрудниками ЛАЭМ был успешно решен комплекс фотографических и фотограмметрических задач, позволивший получить хорошие изображения морского дна при глубине моря до 20 м и составить фотосхемы на обширные акватории (рис. 2). Однако плановое изображение морского дна непривычно для восприятия и требует дешифрирования.
Дешифрирование - процесс распознавания объектов на аэроснимках. Наиболее продуктивен ландшафтный метод дешифрирования, основанный на использовании закономерных взаимосвязей компонентов природы. Изучая объекты, непосредственно изображенные на аэрофотоснимках, логическим путем делают заключение о наличии и свойствах объектов и явлениях, непосредственно не отображенных, но связанных с первыми закономерными связями. Дешифрирование становится более полным, когда выполняется комплексное (ландшафтное) изучение природы морского дна. Таким образом, морские геологические исследования дали толчок развитию подводного ландшафтоведения .
роса. Вскоре были рассекречены отечественные кислородные легководолазные аппараты, применявшиеся подводными диверсантами.
Популяризации подводных исследований немало способствовали фильмы и книги Ж.-И. Кусто. Чтобы продемонстрировать важность этих работ директор ЛАЭМ Н.Г. Келль разрешил коллективный поход в рабочее время на фильм Кусто "В мире безмолвия". Фильм произвел ошеломляющее впечатление. Изобретение акваланга сделало подводного пловца свободным, подвижным, существенно увеличило глубину погружения. В скором времени отечественная промышленность освоила выпуск аквалангов. Морской группе ЛАЭМ,
Рис. 1. Буровые вышки и эстакады в Каспийском море у берегов Азербайджана.
Автор данной статьи окончил географический факультет Ленинградского университета в 1956 г., был принят на работу в Морскую группу ЛАЭМ. С этого момента изучение подводных ландшафтов стало делом моей жизни (рис. 3). Развертывание работ по дешифрированию аэрофотоснимков морского дна требовало непосредственного участия специалистов в подводных исследованиях, возникла необходимость в освоении водолазного дела.
Водолазное оборудование в 50-е годы XX в. еще только начинало осваиваться учеными. Поначалу было известно и доступно только водолазное снаряжение, изобретенное еще в конце XIX в. Это был неуклюжий скафандр с медным шлемом, связанным шлангом с помпой, которую должны были постоянно крутить два дюжих мат-
Рис. 2. Аэрофотоснимок нефтеносной геологической структуры на морском дне. Глубина моря до 15 м.
Рис. 3. Ст. лаборант К. Петров. Начало моих подводных исследований. Черное море. 1957 г.
в которой я тогда работал, было выделено несколько аппаратов из самой первой партии. Обучение водолазному делу было поставлено в кружках ДОСААФ. Я прошел курс, и получил права на работы во всех видах водолазного снаряжения. Дорога к морскому дну была открыта. В течение последующих десятилетий я принимал участие в экспедициях на морях России, озере Байкал, коралловых рифах Индийского океана.
Дешифрирование аэрофотоснимков морского дна требовало развития общей теории и методологии подводного ландшафтоведения. Сомнения о существовании подводных ландшафтов высказывал [1]. В его книге "Теория физической географии" [1, с. 159] сказано: "...ни подводных, ни водных ландшафтов не существует".
Подводное ландшафтоведение - молодая наука. Ее становление охватывает первые послевоенные годы, центральным событием которых явилась публикация в 1950 г. статьи Д.Г. Панова "О подводных ландшафтах Мирового океана" [3]. Это был первый обстоятельный анализ факторов, определяющих формирование подводных ландшафтов. Автор выделил вертикальные ландшафтные зоны, связав их с главными геоморфологическими элементами дна океана - шельфом, материковым склоном, ложем океана; раскрыл генетическое своеобразие названных зон и специфику факторов ландшафтообразования в их пределах.
Выдающийся гидробиолог и организатор науки Л.А. Зенкевич [2] отметил родство общих идей В.В. Докучаева о природном комплексе, В.И. Вернадского о биосфере, В.Н. Сукачева о биогеоценозе и подчеркнул их значение для изучения биологической структуры океана. Логика исследования океана неизбежно ведет к синтезу разнородного материала, выяснению причинности явлений и их взаимных связей. Итак, в середине ХХ в. положение о целостности ландшафтной сферы, о формировании природных комплексов, как на поверхности суши, так и на дне и на поверхности океана было обосновано теоретически.
В 70-е, 80-е годы XX в. задача изучения и освоения природных ресурсов океана, в первую очередь шельфа, стала общегосударственной. Крупнейший отечественный географ К.К. Марков, выступая в 1970 г. на V Съезде географического общества, говорил: "В географической науке создалось странное положение. Говорят, пишут о географии, подразумевая чаще всего одну ее половину - географию суши <...> Наступает, однако, пора признания значения географии океана". В принятой в эти годы Академией Наук СССР 10-летней программе исследований Мирового океана подчеркивалось, что в основе "исследований морей и океанов и развития океанологии должно лежать положение о целостности океана, о глубокой комплексности океанологии как науки, о взаимообусловленности всех явлений и процессов, протекающих в океане". Изучение океанических ландшафтов подразумевалось как одно из направлений этой программы. Исследования проводились в Институте океанологии, Зоологическом институте, Тихоокеанском институте географии АН СССР; на географических факультетах Московского, Ленинградского, Калининградского, Ростовского, Дальневосточного университетов; в системе НИИ рыбного хозяйства и океанографии и в ряде других организаций СССР.
Опыт и результаты подводного ландшафто-ведения были обобщены в книгах "Подводные ландшафты: теория, методы исследования", "Биономия океана" и "Биогеография океана" и др. [4-8]. Рассматриваемые в названных работах положения, изложенные ниже, не потеряли своей актуальности и в наши дни. Раскрою некоторые из них.
Физико-географический процесс в Мировом океане. Формирование физико-географической структуры океана контролируется действием планетарного физико-географического процесса. Его главное содержание заключается в обмене веществом и энергией между отдельными компонентами природы и целыми природными системами. В океане он охватывает толщу вод, дно, пограничные части атмосферы и суши.
Каждое звено физико-географического процесса вносит свой вклад в упорядочение предметов и явлений природы в Мировом океане, в результате чего происходит обособление водных и донных природных комплексов с характерными для них сообществами гидробионтов. Таким образом, физико-географический процесс порождает существенную обратную связь: наряду с глобальным характером обмена веществом и энергией он локализуется в территориально ограниченных природных системах разной размерности.
Интенсивность физико-географического процесса зависит от притока энергии (рис. 4). Основные силы, действующие в океане, могут быть земного происхождения (тепло недр, гравитация, вращение планеты вокруг своей оси) и космиче-
ЭК30ГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
Рис. 4. Схема основных источников энергии в морских природных комплексах и экосистемах
ского (солнечная радиация, приливные действия Луны и Солнца).
Взаимодействуя и трансформируясь в географической оболочке, они порождают огромное разнообразие природных процессов. Особенно многообразны силы природы,
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.