Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Приключения капли воды под землей




 

Что тверже камня?

Что мягче воды?

Кто оставляет на твердом

Камне глубокие следы?

Овидий

 

Все мы в детстве слышали классический рассказ о путешествии капли воды. Умный учитель не преминет совершить это увлекательное путешествие вместе со своими юными учениками, рассказав им на уроке естествознания о вечном круговороте воды в природе: испарение, облака, дождь, просачивание воды под землю, родник, ручей, река, море…

Рассказ яркий, наглядный и убедительный, способный поразить воображение ребенка и запомниться на всю жизнь.

В книге, посвященной исследованию подземных пещер, нам кажется необходимым подробнее и обстоятельнее сказать о любопытнейшей фазе этого цикла, которую мало кто знает, хотя эта часть путешествия капли воды, пожалуй, самая увлекательная, таинственная и чудесная. Речь пойдет о путешествии капли воды в земных недрах с момента ее проникновения под землю и до выхода на поверхность родником, ключом или источником.

Спустившись вместе с капелькой воды в таинственный подземный мир, мы будем несказанно удивлены теми необычайными явлениями, которые здесь происходят, и чудесной работой водяной капли на протяжении ее долгого пути в недрах земли.

Идет дождь. Водяные капли падают на поверхность земли, сливаются в мелкие струйки и бегут по разным направлениям. Часть водяных струй, сбегая по уклону, образует ручейки, которые в конце концов включаются в гидрологическую систему данной местности и впадают в пруд, реку или озеро. Другая часть дождевой воды, примерно треть ее, испаряется с поверхности земли и возвращается в атмосферу в виде водяных паров, которые образуют новые облака. И, наконец, третья часть дождевых вод просачивается под землю и исчезает в ее недрах.

В местностях, где почва сложена известковыми породами, дождевые воды уходят под землю в очень значительном объеме, иногда почти целиком. Целые ручьи и даже небольшие речки исчезают в расселинах почвы, в устьях пещер или в глубине вертикальных подземных колодцев, встречающихся на их пути. Такие исчезновения водных потоков с поверхности земли, обязанные своим происхождением карстовым явлениям, наблюдаются в горных местностях довольно часто и во все времена поражали воображение людей.

Трудности и опасности, подстерегающие того, кто вознамерится проследить под землей течение этих исчезнувших с поверхности водных потоков, настолько велики, что в ряде случаев делают подобное исследование невозможным. Препятствия, встающие на пути исследователя, иной раз непреодолимы (бурное течение, подземные водопады, сифоны и т. п.).

Но водные потоки, исчезнувшие с поверхности земли, в конце концов почти всегда появляются снова на свет. И при благоприятных обстоятельствах исследователю, проникшему в русло подземной реки со стороны входа или, наоборот, выхода ее из недр горы, удается, преодолев трудности, пройти вместе с водой весь ее путь под землей (по течению или против течения) и выбраться на поверхность.

Благодаря многочисленным исследованиям исчезающих под землей водных потоков мы теперь достаточно ясно представляем себе, какими путями проникает вода в земную толщу, как она циркулирует там, пробивая и промывая себе русло в известковой породе, углубляя и расширяя подземные коридоры и галереи. И поскольку все существующие пещеры и пропасти либо целиком обязаны своим происхождением подземным водам, либо расширены и углублены ими, мы можем наблюдать и изучать в этих пещерах поистине титаническую работу воды под землей.

Название настоящей главы обязывает нас, однако, сосредоточить свое внимание не на мощных потоках, стремительно несущих свои буйные воды по мрачным подземным коридорам, то низвергаясь в пропасти водопадами, то разливаясь глубокими озерами. Мы хотим рассказать лишь о той воде, которая капля за каплей просачивается под землю. Сначала она проникает в верхний слой почвы и дает жизнь растениям, жадно пьющим живительную влагу. Затем по мельчайшим трещинам и пустотам спускается ниже, минует верхние слои рыхлой почвы и добирается до подстилающего эти слои фундамента твердых пород. Отсюда, собственно говоря, и начинается ее подземное путешествие, которое мы совершим вместе с нею, и те удивительные превращения, которые она во время этого путешествия претерпевает.

Падая с облаков на землю, а затем просачиваясь сквозь верхний слой почвы, дождевая капля насыщается углекислым газом. Придя в соприкосновение с известковыми породами, среди которых она теперь циркулирует, насыщенная углекислотой капля растворяет бесконечно малую частицу этой породы и уносит ее с собой. Водяная капелька скользит вниз по мельчайшим пазам и трещинам в камне и через много дней, месяцев или даже лет добирается до потолка подземной пещеры и просачивается сквозь него. Здесь, соприкоснувшись с воздухом, часть воды испаряется, известковый раствор концентрируется. Затем капля падает с потолка, оставив на каменном своде микроскопическую частицу насыщающей ее извести, которая со временем кристаллизуется. Упав на пол, капля разбивается на мельчайшие брызги и также оставляет на полу пещеры микроскопические частицы извести.

Водяные капли просачиваются сквозь толщу известковых пород по трещинам и расселинам, которые играют роль водосточных труб, собирающих и направляющих капли в определенное место на потолке пещеры. Падение капель, продолжаясь в течение веков и тысячелетий, образует на полу и потолке пещеры кристаллические известковые формации, называемые сталактитами и сталагмитами. Сталактиты растут на потолке пещеры и по форме напоминают длинные и тонкие ледяные сосульки, свисающие ранней весной с края крыш. Сталагмиты, растущие на полу пещеры, куда падают с потолка водяные капли, обычно шире, толще и имеют менее правильную форму, чем сталактиты.

Если пол в пещере каменный, водяные капли, падая, разбиваются и увлажняют камень, оставляя на нем свои частицы извести. Постепенно на этом месте образуется известковый нарост или натек. Со временем он послужит фундаментом для широкого и плотного сталагмита.

Если же, наоборот, пол в пещере земляной, водяные капли выдалбливают в глине круглую ямку. Достигнув определенной глубины, водяная капля теряет свою пробивную силу: скапливающаяся в ямке вода играет роль амортизатора. Мало-помалу внутренность такой ямки выстилается тонким слоем непрерывно отлагающейся извести, а затем закупоривается. Тогда на этом месте, навстречу сталактиту, начинает расти сталагмит. Проходит время — века, а быть может, тысячелетия, — сталактит и сталагмит непрерывно растут и наконец сливаются в стройную колонну, соединяющую пол с потолком пещеры. Теперь водяные капельки уже не падают с потолка или с кончика сталактита, а струятся по всей поверхности колонны, постепенно наращивая и утолщая ее все новыми и новыми отложениями извести.

Возраст сталактитов и сталактитовых колонн нельзя определять, как думали раньше, по их размерам и толщине. Рост таких известковых образований весьма не регулярен и зависит от самых разнообразных факторов. Поэтому всякая попытка установить какие-то единые, средние показатели роста сталактитов и сталагмитов за определенный отрезок времени заранее обречена на неудачу. В разных пещерах, даже в разных залах одной и той же пещеры условия образования и роста сталактитов могут быть совершенно разные. Такие факторы, как, например, сила и продолжительность дождей на поверхности земли, оказывают заметное влияние на их рост. В местностях, где выпадают обильные дожди, растворение известковых пород идет интенсивнее, чем в районах сухих и безводных. Толщина породы, сквозь которую фильтруется вода, тоже играет немалую роль: чем тоньше слой известняка, тем слабее водяные капли, проходя сквозь него, насыщаются известью и тем меньше несут строительного материала для образования сталактитов. Перемена климата или режима дождей на протяжении тысячелетий тоже имеет значение, равно как изменения растительного покрова, происшедшие на поверхности (если, скажем, над местом образования сталактитов рос лес, а затем его срубили или наоборот).

Однако при всех условиях, как благоприятных, так и неблагоприятных, образование и рост сталактитов и сталагмитов — дело веков и тысячелетий. Уточнять количество веков, прошедших со времени возникновения того или иного сталактита, — занятие пустое и тщетное. Но в некоторых случаях плотность известковых отложений может служить гарантией древности для других находок, сделанных под землей. Так, если археологи находят в пещере кости ископаемых животных или стоянку первобытного человека, скрытые под толстым слоем сталагмитовых отложений, это, несомненно, свидетельствует о древности находки, во всяком случае исключает возможность обмана или фальсификации.

Сталактиты, сталагмиты и другие известковые образования принимают порой самые разнообразные формы, весьма причудливые и живописные. Они придают некоторым пещерам совершенно фантастический вид. Человека во все времена поражало великолепие убранства обширных подземных залов. Воображение подсказывало ему, что в таких пышных подземных дворцах должны жить какие-то сказочные существа. Сталактитовые образования в этих залах действительно напоминают то минареты, то саркофаги, то балдахины, то драпировки, то колокола, то статуи. Каждый посетитель пещер волен толковать по-своему эту затейливую игру природы. Поэтому, не навязывая читателю никаких готовых сравнений со знакомыми ему предметами, мы ограничимся рассказом о некоторых вариантах известковых формаций, возникающих от совместной работы воды и воздуха под землей.

Кроме сталактитов, сталагмитов и их разновидностей, как-то: колонн, занавесей, решеток, окаменевших водопадов, натеков и сталагмитовых полов, в пещерах существуют другие, очень любопытные известковые образования, происхождение которых в ряде случаев остается загадкой.

Одно из таких удивительных явлений — это плавучий кальцит, который мы иногда наблюдаем на поверхности подземных водоемов и озер, нечто вроде беловатой пыли, густо покрывающей зеркало спокойных вод. При ближайшем рассмотрении оказывается, однако, что это не пыль, а тонкая пленка, образовавшаяся в результате перенасыщения воды известью в стоячих водоемах без стока. Если под влиянием испарения насыщенность воды известью увеличивается, пленка делается плотней и в конце концов, отяжелев, погружается по частям на дно водоема, где известь кристаллизуется в форме очаровательных букетиков белого или нежно-желтого цвета, напоминающих ветви кораллов.

Плавучий кальцит отлагается также на берегах подземных водоемов, образуя на них валики, напоминающие извилистую береговую линию морей и океанов. В результате изменения уровня воды в водоеме эти валики постепенно превращаются в твердые закраины, а затем в настоящие известковые барьеры, прихотливо изогнутые и усеянные множеством выпуклостей и углублений между ними. В каждом углублении скапливается немного кристально чистой воды, такой прозрачной, что ее сразу не заметишь.

«Лунное молоко» — это особое состояние кальцита, когда сталагмитовая масса перенасыщена водой и не может затвердеть и кристаллизоваться. Она остается бесформенной, тягучей и вязкой, чисто белым цветом и консистенцией напоминая свинцовые белила. «Лунное молоко» встречается только в тех пещерах, где воздух до того насыщен водяными парами, что всякая возможность испарения исключается; известковый раствор не затвердевает, закупоривает все трещины и сочится из всех расселин в камне.

Еще одна любопытная формация, обязанная своим происхождением подземной воде, где она образуется, — это пизолит , или пещерный жемчуг, который когда-то считался величайшей ценностью и редкостью, а теперь стал просто интересным природным явлением, не часто встречающимся, но вполне объяснимым.

Если в пещере имеется небольшой и неглубокий водоем, куда с умеренной высоты падает струйка воды или даже маленький водопадик, вода в водоеме все время кружится и словно кипит, вздымая своим движением со дна песчинки, соринки и крохотные обломки камня. Песчинки танцуют и вертятся в водовороте, и если вода в бассейне достаточно насыщена известью, а танец песчинок не слишком стремителен, мельчайшие частицы извести осаждаются на песчинках, обволакивают каждую из них тонкий пленкой. Со временем пленка становится все плотней и тверже, и песчинки, непрерывно кружась и перекатываясь в водоеме, понемногу превращаются в ровные, круглые и очень твердые шарики. Такой шарик, постепенно увеличиваясь, может достигнуть размера голубиного яйца. Затем тяжесть становится препятствием для дальнейшего пребывания шарика во взвешенном состоянии, и он опускается на дно, где прирастает к стенкам водоема и скоро теряет свою форму.

При более мощной струе падающей в водоем воды и, следовательно, более интенсивном движении ее в бассейне пещерный жемчуг уже не образуется: слишком бурное «кипение» воды не дает кальцитовой пленке осаждаться и обволакивать песчинки.

Если распилить пополам такую пещерную жемчужинку, в центре можно увидеть песчинку, обломочек камня или соринку, послужившую причиной образования жемчужины. (Кстати: точно так же образует внутри раковины морской жемчужницы настоящий жемчуг.) На распиле видны также концентрические круги, показывающие, что кальцит отлагается вокруг песчинки ровными слоями, напоминающими годовые кольца на стволах деревьев.

Большинство пещерных жемчужин окрашено в тусклый, матово-желтый цвет, но иногда попадаются белые и блестящие, словно фарфоровые.

В некоторых пещерах встречаются — правда, довольно редко — причудливо искривленные или изогнутые сталактиты, словно не подчиняющиеся закону тяготения, благодаря чему они получили название эксцентрических . Форма у них самая неожиданная и невероятная. Наиболее красивые можно видеть в пещере Гран-Рок (департамент Дордонь) и Курниу (департамент Эро′).

Химический состав и строение этих сталактитов не отличаются от обычных, но законы, управляющие их ростом, нам неизвестны. Очень тонкие, почти нитевидные, они свисают вертикально с потолка и вдруг по непонятной причине изгибаются под острым углом, закручиваются спиралью или выбрасывают во все стороны воздушные щупальца, обхватывая ими соседние сталактиты, с которыми они срастаются, чтобы снова оторваться от них и продолжить свой рост, порой в обратном направлении — к потолку пещеры.

Своим образованием и ростом эксцентрические сталактиты обязаны тем же насыщенным известью водяным каплям, которые формируют обычные сталактиты и сталагмиты. Но почему они вырастают такими необычными, мы, повторяю, не знаем. Возможно, какую-то роль здесь играют мощные воздушные потоки и сквозняки, существующие в некоторых пещерах, которые вызывают эти отклонения, подобно тому как деревья, подвергающиеся действию сильных ветров, постоянно дующих в определенном направлении, бывают искривлены в ту или другую сторону.

Однако самой правдоподобной кажется гипотеза, объясняющая такие отклонения явлениями осмоса. Но до сих пор явления осмоса ученые наблюдали лишь в растительном и животном мире. Следует ли распространять их на царство минералов и законы, управляющие образованием и ростом живых клеток, — на клетки неживые?

Решение этой проблемы еще впереди. И оно обещает быть столь же сложным, сколь увлекательным.

Случается, что водяные капли, насыщенные известью, не успевают освободиться от своей ноши, отложив известковые частицы на потолке или на полу пещеры в виде сталактитов и сталагмитов. Водные потоки поглощают их и увлекают за собой так стремительно, что капли не имеют возможности оставить свой груз под землей и выносят его на вольный воздух, где испарение идет более интенсивно. Тогда в месте выхода подземных вод на поверхность образуется туф — пористая известковая порода, залежи которой встречаются по всему свету.

Туф можно видеть во всех родниках и источниках, вода которых обильно насыщена известью. В знаменитый источник Сент-Алир в Клермон-Ферране туристы погружают разные мелкие предметы, которые в скором времени покрываются тоненькой кальцитовой пленкой.

«Жесткая» вода многих родников и колодцев — это вода, богато насыщенная известью после своего путешествия под землей. Это она время от времени выводит из строя водопроводные трубы, закупоривая их пробками известковых отложений, образует накипь внутри наших кастрюль и чайников, водяных котлов и радиаторов автомашин. В «жесткой» воде плохо растворяется и мылится мыло, плохо промываются волосы, а овощи и другие продукты долго не хотят развариваться.

Рассказывая о туфе и «жесткой» воде, мы не заметили, как выбрались из-под земли и снова очутились на ее поверхности. Значит, долгий путь, который мы проделали в недрах земли вместе с капелькой воды, закончен. Но закончен он лишь в отношении тех подземных вод, которые, проходя сквозь известковые породы, растворяют известь и уносят ее с собой, создавая затем в пещерах сталактиты и сталагмиты. Между тем у водяной капли находится под землей много других дел.

Кроме извести, подземные воды на своем пути растворяют, увлекают за собой, а затем отлагают разные другие вещества, например нитраты почвы (продукты разложения органических веществ), которые они уносят в недра земли, чтобы отложить на дне пещер и пропастей, где нитраты кристаллизуются и образуют залежи сложного вещества — селитры.

Подземные воды рождают множество разнообразных кристаллов, таких, как, например, арагонит. Перечислить и описать их все в настоящей главе не представляется возможным, поскольку это выходит за рамки поставленной нами задачи. Упомянем лишь о некоторых удивительных кристаллизациях, изумляющих как своей красотой и редкостью, так и загадкой своего происхождения. Мы говорим о тех великолепных кристаллах гипса, имеющих форму цветов, шпилей и гибких нитей, которые были найдены нами во время исследования пропасти Мартель в Арьеже, на глубине свыше четырехсот метров. В нижнем этаже ее (пещера Сигалер) мы обнаружили огромное скопление кристаллов гипса разных цветов и оттенков, весьма причудливой формы и необычайного изящества. Процесс образования этих подземных драгоценностей известен нам еще меньше, чем происхождение эксцентрических сталактитов, о которых мы говорили выше. Стройные деревца, хрупкие кустики, веточки, цветы, шпили, иглы, гибкие ленты и нити — вот далеко не полный перечень форм, которые принимают кристаллы гипса, то белоснежные, то окрашенные в разные оттенки окисями металлов.

Пещера Сигалер расположена на глубине около трехсот метров, как раз под шахтой, где добывают цинк и свинец. Она, видимо, образовалась на месте глубокой вертикальной трещины, по которой устремилась когда-то наверх из раскаленных недр земли рудная жила. Этой-то рудной жиле и обязаны гипсовые кристаллы пещеры Сигалер своими волшебными расцветками.

Легенды и сказки о тайнах и чудесах подземного мира, сложенные человечеством на протяжении веков, кажутся наивными и бедными выдумками тому, кто побывал в пещерах и видел своими глазами их реальное, а не воображаемое природное убранство. Никакая человеческая фантазия, самая яркая и изобретательная, не в силах соперничать с подлинными подземными чудесами и диковинами, созданными волшебницей-природой в вечном мраке и тишине глубоких пещер. Как таинственны, как полны обаяния эти замечательные произведения природы, которые мы в этой главе лишь бегло перечислили, потому что красоту и совершенство их невозможно передать словами. Поэзия науки — не парадокс и не противоречие: она так же возвышенна и прекрасна, как и чистая поэзия. И трижды счастлив тот, кто способен ее почувствовать и воспринять!

Круговорот воды в природе, непрерывно происходящий на поверхности нашей планеты с тех отдаленнейших времен, когда воды Мирового океана покрывали ее всю целиком, сыграл решающую роль в геологическом развитии Земли. Путешествие воды под землей и ее неустанная работа в земных недрах — эта малоизвестная история капельки воды — только часть грандиозного цикла, только страница великой книги Природы. Но разве она не удивительна, не чудесна, не увлекательна?

 

Подземные диковины

 

Мудр только тот, кому

давала уроки Природа.

Пиндар

 

Под землей, где все так необычно и непривычно, человек чувствует себя словно перенесенным в иной мир и не перестает удивляться чудесам и диковинам, встречающимся здесь буквально на каждом шагу. Однако люди отправляются под землю лишь в исключительных случаях, соблюдая величайшую осторожность и всячески стараясь сократить свое пребывание в обители вечного мрака. Поэтому все, что они там видят, слышат и ощущают, нередко служит источником самых нелепых заблуждений. Галлюцинации и обманы чувств под землей очень часты. А странные явления, с которыми мы там то и дело сталкиваемся, далеко не всегда поддаются объяснению.

Существует много подземных феноменов, представляющих до сих пор загадку для науки. Все это создавало и создает в умах людей из рядную путаницу.

В настоящей главе мы попытаемся приподнять завесу над некоторыми тайнами подземного мира, объяснить непонятные, на первые взгляд, явления, с которыми рано или поздно сталкивается каждый спелеолог, исследующий подземные пещеры и пропасти.

Я знал двух людей, которые, сделав несколько десятков шагов по входному залу одной пещеры, были несказанно изумлены, услышав в глубине ее человеческие голоса. Изрядно перепугавшись, они поспешили выбраться обратно. Как-то один из них рассказал мне про этот случай и, несмотря на все мои разуверения, продолжал утверждать что ясно слышал в пещере человеческий разговор.

Спустя немного времени я отправился в эту пещеру и, остановившись посреди входного зала, услышал, подобно моим предшественникам не человеческие голоса, конечно, но журчание подземного ручья, который что-то болтал и лопотал, прыгая по камешкам своего неровного ложа. Недоразумение таким образом разъяснилось; оно было вполне извинительно для людей, не имеющих опыта подземных исследований. Едва переступив порог пещеры, они уже были смущен непривычной обстановкой и чувствовали себя неуверенно. Вероятно, каждый человек вольно или невольно испытывал когда-нибудь подобную слуховую галлюцинацию, принимая за человеческие голоса далекий звон колоколов, журчание ручья, вой ветра или рев горного потока. Под землей иллюзия бывает еще более полной как из-за совершенно особой акустики пещер, так и из-за нервного напряжения, в которой находится впервые оказавшийся под землей человек.

«Говорящих» пещер существует целый легион, и этот обман слух вызванный либо подземными водами, либо сильными потоками воздуха, имел в истории последствия, о которых невозможно даже догадаться.

В древности люди как в личной, так и в общественной жизни часто обращались за советами к оракулам. Самыми почитаемыми, к мнению которых особенно прислушивались, были сивиллы — древние пророчицы. Наибольшей известностью пользовалась Кумская Сивилла, истолковывавшая в своих пророчествах шум ручья или свист воздушного потока, слышавшиеся в глубине пещеры, которая служила ей жилищем. Пророчества Кумской Сивиллы были записаны. Они составили целых девять томов и заботливо сохранялись. Семь веков подряд — со времен Тарквиния Великолепного, седьмого и последнего короля римлян, и до осады Рима вождем вестготов Аларихом, — жители Вечного Города обращались к пророчествам Кумской Сивиллы во всех затруднительных обстоятельствах. Римские политики не раз руководствовались ими, решая государственные дела.

Дельфийская Пифия прорицала, сидя на треножнике, установленном у края глубокой трещины в почве. Из трещины временами вырывались ядовитые пары, одурманивавшие пророчицу и доводившие до припадков, во время которых она изрекала свои пророчества.

Самый древний и прославленный оракул Греции находился в эпирском городе Додоне. Его пророчества основывались, в частности, на журчании источника, из которого вода около полуночи била ключом, а к утру иссякала (классический пример источника с перемежающимся дебитом[5]воды). Источник Эгерии в Риме, охраняемый весталками, имел то же назначение.

Такие «пророчествующие» пещеры или источники были известны человечеству во все времена. Существуют они и теперь. В Марково, например, имеются пещеры, где люди проводят ночь, чтобы услышать подземные гулы и шумы, которые затем толкуются как предсказания. В одной из самых распространенных в этой стране легенд рассказывается о свадебном кортеже, застигнутом в горах грозой и нашедшем убежище в пещере, где все участники его были превращены в камень злыми духами. С тех пор, гласит предание, из глубины пещеры по временам доносится эхо свадебных песен и музыки. Звуки эти, несомненно, не что иное, как шум подземного потока, который течет на дне пещеры только после сильных гроз с ливнями.

Во время нашего исследования пропасти Марте′ль мы с братом шли однажды по горизонтальному коридору. Внезапно коридор резко сузился и сделался настолько тесным, что мы не могли протиснуться сквозь него. Из узкого лаза явственно доносился грохот подземного водопада, который мы давно разыскивали. Через некоторое время я вернулся сюда снова вместе с двумя инженерами и двумя шахтерами, заинтересованными в промышленном использовании обнаруженного нами подземного потока. Понадобилось около часа, чтобы расширить отверстие, из которого слышался рев низвергавшейся в пропасть воды; работе сильно мешал резкий ледяной ветер, вырывавшийся из отверстия. И так как нам казалось, что водопад находится совсем близко от лаза, мы страховали с помощью веревки того, кто работал в каменной трубе, боясь, что он вот-вот сорвется и упадет головой вниз в кипящую воду. Каждый высказывал свои предположения о высоте и мощи водопада. Нас было пятеро — все специалисты по гидравлике, и как же велико было наше удивление, когда мы, расширив наконец отверстие настолько, что могли проползти сквозь него, не обнаружили по ту сторону лаза не то что водопада, но даже крохотного ручейка! Гул и грохот, столь характерные для массы падающей воды, были лишь иллюзией, слуховым обманом. Шум, который мы в течение часа принимали за рев водопада, производил, по-видимому, поток воздуха, с силой вырывавшийся нам навстречу из расширяемого лаза.

Такая же ошибка произошла однажды в Арагоне, близ городка Бельсите′. Жители городка, страдавшие от недостатка воды, обратились к правительству с просьбой прислать к ним бригаду шахтеров, которая пробила бы в близлежащей горе туннель в том месте, где под землей ясно слышался гул и рев подземного потока. Целый год велись в Бельсите работы; наконец скала была взорвана, и перед шахтерами открылся вход в обширную, но совершенно сухую пещеру, уходившую на целые полмили в глубь горы. Подземный воздух, с силой вырывавшийся из пещеры, вздымая тучи щебня и пыли, оказало единственным виновником того шума, который все принимали за гул воды. После взрыва скалы подземный гул прекратился, а с ним исчезли надежды жителей Бельсите. Вместо долгожданной воды они получили… ветер!

Эти примеры достаточно наглядно показывают, как легко стать жертвой слухового обмана, находясь под землей. Акустические особенности, свойственные подземным пустотам, часто вводят в заблуждение даже опытных спелеологов; между тем из всех пяти чувств именно слух является нашим главным информатором в этой непривычной обстановке.

В одном из нижних этажей той же пропасти Мартель мы с братом были буквально пригвождены к месту зловещим треском, внезапно раздавшимся над нашими головами. Казалось, каменный свод пещер раскололся и вот-вот обрушится на нас! Трижды повторялись эти устрашающие звуки, заставляя меня и брата всякий раз плотно прижиматься к стенам подземного зала. С ужасом глядели мы на потолок, ожидая, что он с минуты на минуту рухнет и раздавит нас. Однако обвала не произошло, треск прекратился, и мы, оправившись испуга, решили продолжить исследование пещеры. Примерно через час в то время как мы с величайшими трудностями форсировали ледяной подземный поток, угрожающий треск возобновился с такой силой, что, перебрав в уме все возможные причины этого непонятного явления, мы подумали о землетрясении.

В тот же вечер я рассказал об этом странном случае моим друзьям — инженерам Пиренейской электрической компании, руководившим постройкой гидроэлектростанции в том же горном массиве. Они-то разъяснили мне, что подземный гул и треск, так напугавшие нас, был всего лишь отзвуками взрывов в подземном туннеле будущей гидроэлектростанции. Время взрывов в точности совпадало с тем, когда мы слышали угрожающий треск. Сравнив карту местности с планом пещеры, мы установили, что грохот взрывов дошел до нас сквозь шестисотметровую каменную толщу горы.

Звук, распространяющийся так интенсивно под землей через камень и почву, в пустотах пещер, наоборот, быстро теряет силу. Разговаривать с одного конца в другой в подземном зале даже небольшого размеров всегда затруднительно. Многоголосое эхо сталкивает и сливает вместе отдельные слова и деформирует звуки, то усиливая, то сводя на нет. При спуске в вертикальные пропасти и колодцы звук человеческого голоса очень скоро становится невнятным, а затем пропадает совсем. Связь с поверхностью в таких случаях поддерживается условной сигнализацией, свистками, портативным телефоном или радиопередатчиком.

Звонкий перестук водяных капель, нарушающий мертвую тишину пещер, превращается иногда в странную музыку. Вот, к примеру, подземный феномен, который я называю «волшебной флейтой». Мне много раз приходилось слышать под землей мелодичные звуки этого инструмента, повторявшиеся через определенные промежутки времени. Их производят все те же водяные капли. Падая с высокого свода на глинистый пол пещеры, они пробивают в нем узкое глубокое отверстие. Каждый раз, когда водяная капля падает в такую выбитую в земле трубочку, она вытесняет оттуда воздух, который вырывается наружу с протяжным свистом, напоминающим звуки флейты.

В некоторых пещерах толстые полые сталактиты, похожие на колокола или драпировки, издают низкие и глубокие звуки, если постучать по ним палкой. В пещере Гарга (Верхние Пиренеи) существует целый ансамбль таких поющих сталактитов. Гиды, сопровождающие многочисленных туристов при осмотре пещеры, ударяя деревянной планкой по этим сталактитам, вызванивают на них разные мелодии, имитируют колокольный звон. Гулкое эхо разносит своеобразную музыку по каменным коридорам и залам.

Иногда в пещерах слышится глухой гул, напоминающий раскаты грома. Он приводит в смятение новичков-спелеологов. Должен признаться, что я сам, услышав впервые эти зловещие звуки, бросился бежать, охваченный чувством невыразимого страха. Между тем, как это ни странно на первый взгляд, гул, подобный громовым раскатам, который заставляет вибрировать окружающий воздух и кажется таким мощным, производит… полет летучих мышей. Да, да, летучих мышей! Причем для того чтобы вызвать эту иллюзию, не требуется даже целой стаи рукокрылых. Достаточно одной или двум летучим мышам захлопать крыльями в узком подземном коридоре или тупике, чтобы создать у испуганного слушателя полное впечатление надвигающейся грозы или землетрясения.

Рискуя вызвать улыбку у скептиков, я все же решаюсь рассказать здесь еще один любопытный, почти невероятный случай, свидетелем которого был я сам. Как-то мы с одним товарищем пробирались ползком по очень узкому каменному лазу. Такой способ передвижения под землей — занятие весьма утомительное; если же оно продолжается долго, то выматывает у ползущего все силы. Приходится часто останавливаться, чтобы перевести дух. Во время одной из таких остановок, когда мы лежали, распластавшись на неровном каменном полу, зажатые между стенками этого поистине кошачьего лаза, до моего слуха вдруг донеслись прерывистые и стремительные стуки, которые не только отдавались у меня в ушах, но заставляли вибрировать воздух и пол подо мной. До крайности заинтригованный, я окликнул моего спутника, лежавшего в пяти метрах позади меня, и попросил его не шевелиться и прислушаться. Он ответил, что ничего не слышит. Между тем я продолжал явственно различать частые стуки, происхождение которых никак не мог понять. В конце концов загадка разъяснилась, и разъяснение это, вероятно, покажется многим весьма неправдоподобным: прерывистые стуки были учащенным биением сердца моего компаньона, который распростерся совершенно измученный, прижавшись грудью к каменному полу, позади меня. Я не только слышал, но ощущал всем телом эти неровные глухие удары, передававшиеся мне через пустотелый сталагмитовый пол, служивший одновременно микрофоном и усилителем. Мы проверили свою догадку, одновременно считая вслух удары. Если бы я был врачом, я мог бы выслушать моего коллегу с помощью этого естественного стетоскопа.

Слух не единственный из органов чувств, обманывающий нас под землей. Зрительные ошибки здесь также очень часты. Особенно сильно искажаются под землей пропорции и расстояния. Колодец в несколько метров глубиной представляется бездонной пропастью; средних размеров подземный зал кажется огромным, небольшой водоем выглядит глубоким озером. Мрак, окружающий исследователя со всех сторон, едва рассеиваемый светом фонаря, не позволяет ему сопоставлять величину предметов; отсутствие перспективы не дает возможности точно определить расстояние до той или иной точки. Зрительное восприятие искажено, глаза плохо различают очертания, неверно определяют дистанцию и величину. Взгляд наш безотчетно продолжает до бесконечности то, что теряется во мраке, и это мнимое продолжение неизбежно приводит ко всевозможным преувеличениям. Рассказывая о своем посещении пещер, неискушенные люди почти всегда неточно называют длину пройденного ими под землей пути. Зрительные ошибки, трудности продвижения по неровной поверхности, недостаточность освещения, вечная боязнь заблудиться и общее подавленное состояние, вызванное непривычной обстановкой, — все способствует тому, что человек невольно преувеличивает как пройденное расстояние, так и время, проведенное под землей. На поверку обычно оказывается, что он принимал гектометры за километры и секунды за минуты. Даже опытные спелеологи ошибаются в этом вопросе и вынуждены определять расстояния и время по измерительным приборам.

А что сказать о необычайной способности посетителей пещер видеть во всех уголках и закоулках подземных лабиринтов, во всех сталактитах, сталагмитах и обломках скал то фигуры людей и животных, то силуэты фантастических существ? Суеверных и нервных это мнимое сходство пугает; более уравновешенные и здравомыслящие спешат дать каждому валуну или сталактиту название того предмета или существа, которое он им напоминает. Можно подумать, что, очутившись под землей, чуть ли не каждый человек заболевает зооморфизмом. Между тем в обычной жизни ему и в голову не приходит отыскивать в очертаниях облаков, горных вершин или в кронах деревьев сходство с лицами, профилями, силуэтами и фигурами. Все легенды — о сказочных чудовищах, якобы населяющих пещеры, родились от подобных зрительных обманов, когда испуганному взгляду впервые очутившегося под землей человека каждый камень, каждый выступ скалы представляется страшным зверем, великаном или драконом. При некоторой доле фантазии такое сходство можно всегда найти. Отсюда бесчисленные истории «очевидцев» о необыкновенных существах, будто бы увиденных ими в пещерах.

Вот до чего может довести зрительная иллюзия, когда ей на помощь услужливо приходит разгоряченное воображение! Мы уже не говорим здесь о призраках, привидениях, злых духах, демонах и т. п., — пусть эти воображаемые опасности волнуют тех, кто в них верит. Я допускаю такие страхи, но не разделяю их и могу клятвенно заверить всех сомневающихся, что никогда не встречал под землей ни духов, ни привидений.

Но есть под землей другие зрительные обманы, где фантазия не играет никакой роли. Так, например, при исследовании пещер спелеолог иной раз может войти в воду, не заметив ее. Это довольно-таки неприятная ошибка, которая, к счастью, имеет место лишь в тех случаях, когда водоем неглубок. Вода в таком водоеме совершенно неподвижна и прозрачна, ни одно движение не возмущает зеркальной поверхности, так что просто невозможно догадаться о ее присутствии. Помню, как во время одной подземной экспедиции я спрыгнул с каменного карниза в небольшое углубление скалы и… очутился по пояс в ледяной воде. В другой, уже хорошо известной мне пещере у меня пошло в привычку утолять жажду из небольшого водоема, встав на колени и приблизив лицо к водной поверхности. Но однажды меня в моей подземной экскурсии сопровождал товарищ, который тоже захотел напиться таким же манером. Он быстро нагнулся над водоемом и так же стремительно выпрямился, отплевываясь и отфыркиваясь. Абсолютная прозрачность воды обманула его: он думал лишь прикоснуться губами к ее поверхности, а погрузил лицо по самые уши!

Глубокие водоемы, напротив, хорошо различимы под землей, и вода в них кажется черной. На фотографиях, сделанных при вспышке магния, вид подземных рек и озер не радует глаз: поверхность их выглядит тусклой и темной. Исключение составляют пещеры, расположенные по берегам морей, как, например, знаменитый Лазурный грот на острове Капри. Там благодаря особой, совершенно феерической игре света вода переливается всеми оттенками синего и голубого, а опущенные в нее предметы и тела ныряльщиков отливают ярким серебром.

Кроме слуховых и зрительных иллюзий, мы встречаемся под землей со многими другими феноменами. Расскажу здесь лишь о самых любопытных.

В противоположность тому, что наблюдается в шахтах и буровых установках, где температура увеличивается вместе с глубиной, исследование обширных естественных пропастей и пещер показывает, что этот геотермический закон здесь словно бы теряет силу. Во всяком случае установлено, что по мере проникновения в глубь пещеры или пропасти заметного увеличения температуры не происходит. Наоборот, наблюдения показывают, что самые глубокие из известных на сегодняшний день подземных пропастей являются одновременно и самыми холодными. Этот феномен, как будто противоречащий гипотезе о раскаленном ядре нашей планеты, объясняется свободной циркуляцией воздуха в пещерах и пропастях. Циркуляция эта осуществляется как непосредственно через устье пропасти или вход в пещеру, так и через трещины и пустоты внутри известковой породы. К тому же вода рек и ручьев, поглощенная подземными расселинами или просачивающаяся капля за каплей сквозь толщу известняков, также охлаждает камень и тем снижает температуру воздуха глубоких пещер и пропастей. А поскольку глубочайшие пропасти, известные в настоящее время, находятся высоко в горах, где вода зимой и летом холодная, температура на дне этих пропастей не превышает 1–6 градусов тепла.

Эти цифры, проверенные опытом, опровергают еще одно ложное утверждение, согласно которому температура воздуха в пещерах постоянна и круглый год равна +11°. В действительности одинаковой температуры для всех пещер не существует; даже в пределах одной пещеры температура воздуха в различных ее частях может быть разной. Она колеблется в зависимости от времени года и времени суток. Эти колебания порождены подземными потоками воздуха, которые дуют иногда с ужасающей силой. Так было в пропасти Мартель, где из узкой отдушины со свистом вырывался поток ледяного воздуха, срывавший с нас головные уборы и мешавший работать.

В вертикальных карстовых колодцах разница температуры между глубиной и поверхностью связана с изменением направления воздушных потоков. Летом здесь обычно наблюдаются нисходящие потоки воздуха, в то время как зимой более теплый воздух поднимается из глубины кверху и через устье колодца вырывается на поверхность земли. Если на поверхности мороз и разница в температурах значительная, выходящий из подземелья теплый воздух поднимается к небу столбом тумана. Это пресловутые «дымящиеся» отверстия в почве, послужившие источником стольких ложных представлений и измышлений у местных жителей, которые принимают их либо за действующие вулканы, либо за отдушину, ведущую прямо в ад, где на вечном огне горят грешники.

Ту же картину мы наблюдаем у некоторых источников, о которых в народе существует мнение, что зимой они горячие (потому что над ними в эту пору года всегда стоит густой туман), а летом — холодные. В действительности разница между зимней и летней температурой у таких источников невелика. Но одно дело, если мы в морозный день опустим руку в воду с температурой всего +10–12°, а другое — если летом в тридцатипятиградусную жару захотим утолить жажду из того же источника. В первом случае рука ощутит тепло, во втором — вода, несомненно, покажется нам ледяной. На самом деле в обоих случаях температура ее была одинаковой: +10–12°.

Туман образуется обычно у самого входа в пещеру или пропасть, там, где происходит конденсация выходящего на поверхность теплого воздуха. Но такое же явление мы наблюдаем иногда и под землей, в местах, где встречаются два потока воздуха с различной температурой. Явление это весьма неприятное для спелеолога. Однажды, исследуя подземный ручей в пещере Лабастид, я попал в такой туман и, надо признаться, чувствовал себя очень скверно. Если к глубокому мраку, царящему под землей, присоединяется эдакая плотная, непроницаемая для лучей фонаря завеса, человек мгновенно теряет ориентировку, и это не может не повергнуть его в панику.

Мощные пласты льда, обнаруженные на дне некоторых пропастей и в глубине пещер, долгое время вызывали недоумение ученых. Происхождение их не поддавалось объяснению. Теперь мы знаем, что эти подземные ледники образуются, в основном, благодаря потокам холодного воздуха и активному испарению, вызванному такими, воздушными потоками. Кроме того, само строение пещеры иной раз способствует свободному проникновению и концентрации в ней зимнего холода. Это бывает, скажем, в тех случаях, когда снег падает прямо в устье вертикального колодца и, скапливаясь на дне его, создает низкую температуру, которая затем поддерживается новыми снегопадами. Высота, на которой расположен вход в пещеру или пропасть, также играет немалую роль в сохранении холода внутри пещеры.

В самых обширных, известных нам европейских ледяных пещерах (Дахштейн и Эйсризенвельт в Австрийских Альпах, пещеры Дево′ и Кастере в Пиренеях) ледники образуются вихрями холодного воздуха, которые проносятся по пещере и обращают в лед непрерывно сочащуюся сквозь потолок и стены воду.

Приведенные примеры показывают, как свободно циркулирует воздух в пещерах и как ошибочно мнение, что атмосфера под землей удушливая, испорченная и якобы непригодная для дыхания. Однако и тут, как на поверхности земли, встречаются исключения.

Мы уже говорили выше, что Дельфийская Пифия впадала в транс и изрекала свои пророчества, одурманенная сернистыми газами, которые вырывались из трещины в скале рядом с ее треножником. По свидетельству римских историков, ядовитые газы выделялись из-под земли на берегах озера Аве′рн близ Неаполя и в окрестностях города Геракле′и в Лукании. Древние римляне были уверены, что такие трещины сообщаются непосредственно с подземным царством Плутона; Плиний упоминает, в частности, об одном отверстии в земле, близ Мон-Соррато в Апеннинских горах, откуда поднимались «зловонные пары».

Действительно, в некоторых пещерах и на дне ряда пропастей скапливаются вредные газы, чаще всего углекислый газ. В Иеллоустонском заповеднике (Соединенные Штаты Америки) из трещин в скалах знаменитого Ущелья Смерти выделяются углекислый и сернистый газы, от которых погибают животные, случайно забредшие в это ущелье.

Самая древняя из известных человечеству пещер подобного рода — грот Пуццоли близ Неаполя. Это совсем небольшой грот, расположенный под мощным слоем лавы Везувия. Еще римляне использовали его в качестве натуральной горячей бани; об этом свидетельствуют некоторые признаки благоустроенности грота, уцелевшие, до сегодняшнего дня. Высокая температура, царящая в гроте, и непрерывно выделяющиеся сернистые испарения препятствуют его детальному исследованию, которое, по всей вероятности, привело бы к открытию в его глубине вертикального колодца, уходящего в толщу земных недр.

Собачья Пещера близ города Руайя во Франции гораздо обширнее Пуццоли. Она известна с 1786 года. В 1875 году ее благоустроили как местную достопримечательность и стали пускать туда туристов. Углекислый газ, обильно выделяющийся здесь, будучи тяжелее воздуха, покрывает пол пещеры слоем примерно в метр толщиной. Высота его колеблется в зависимости от изменений атмосферного давления. Свое название пещера получила с тех времен, когда гиды приводили в нее вместе с туристами собаку, которая из-за своего небольшого роста оказывалась погруженной в углекислый газ с головой. И если люди находились в полной безопасности, вне сферы воздействия ядовитого газа, то собака сразу же начинала задыхаться. Только в самую последнюю минуту гид брал на руки несчастного пса и спасал его от неминуемой гибели, — до следующего посещения пещеры туристами, когда все повторялось сначала. К счастью, эта жестокая и бессмысленная демонстрация давно запрещена.

Зимой, когда температура падает до пяти градусов ниже нуля, выделение углекислого газа прекращается.

В пещере Крё дю Суси, глубиной в 20 метров, скрытой под слоем застывшей лавы Пюи де Моншаль в Оверни, толщина слоя углекислого газа колеблется, в зависимости от атмосферного давления, от нескольких дециметров до двадцати метров, причем, когда давление падает, толщина слоя газа увеличивается. В других пещерах выделение ядовитых газов зависит от вулканических явлений; такие пещеры не что иное, как фумаролы, сольфатары или мофетты — каналы, пробитые горячими газами в слоях застывшей лавы.

По-настоящему опасным препятствием при подземных исследованиях являются так называемые «карманы» — скопления углекислого газа, которые встречаются в некоторых пещерах, образовавшихся в толще известковых пород, вдали от какой бы то ни было вулканической деятельности. Догадаться о наличии подобных «карманов» невозможно. Неожиданная встреча с ними при исследовании пещер чревата смертельной опасностью для спелеолога: он может мгновенно потерять сознание и задохнуться. К счастью, скопления вредных газов встречаются в пещерах сравнительно редко, хотя именно поэтому они особенно опасны.

Во время моих подземных изысканий я дважды испытал тяжелое и страшное ощущение удушья под землей.

Первая встреча с ядовитыми газами произошла в пещере Арбо′н (Верхняя Гаронна), где я, несмотря на предостерегающее поведение моей ацетиленовой лампы, которая вдруг начала мигать и гаснуть, продолжал продвигаться вперед, хотя дышать становилось все труднее и труднее. Результатом моего упрямства, явившегося в свою очередь следствием неопытности, был приступ удушья с ознобом, жестокой головной болью и тошнотой. Я с трудом выбрался из пещеры, чувствуя невероятную слабость и еле держась на ногах.

Второй случай произошел много позже. Исследуя течение подземного ручья в нижнем этаже пещеры Лабастид, я внезапно заметил, что пламя моей лампы заколебалось и стало быстро уменьшаться. Одновременно я почувствовал первые признаки удушья и, поняв, что попал в «карман» с ядовитым газом, повернул обратно. Уходя, я успел заметить, что источником отравленного воздуха служила огромная куча разлагающихся органических остатков, принесенных сюда подземным ручьем во время весеннего паводка. Год спустя новый паводок смыл и унес с собой препятствие, и я смог продолжить исследование. Заметим в скобках, что пользование электрическими лампами под землей, кроме прочих неудобств, имеет тот серьезный недостаток, что такая лампа не может предупредить исследователя о грозящей ему опасности.

Скопления углекислого газа в пещерах, удаленных от районов вулканической или термальной деятельности, до сих пор остаются необъяснимой загадкой. Правда, во многих случаях мы имеем дело не с углекислотой, а с различными вредными газами, выделяющимися в результате разложения растительных или животных останков, как это имело место в пещере Лабастид.

Вредные газы в пещере Фей близ Сен-Мориса (Швейцария) не грозят людям удушьем, но пламя свечи или лампы гаснет там немедленно. Человек же продолжает дышать, правда с некоторым трудом, и ощущает легкое недомогание, сопровождаемое ознобом и испариной. Воздух этой пещеры был подвергнут химическому анализу; в нем найдено 1,99 % углекислого газа.

Встречающиеся в пещерах вредные газы опасны еще потому, что они летучие и не задерживаются на одном месте. Если спелеологи обнаружат в какой-то части исследуемой пещеры скопление ядовитого газа, то на следующий год его там может не оказаться. Зато он появится там, где его в прошлом году и в помине не было.

С множеством загадочных и любопытных явлений сталкивается спелеолог в подземных лабиринтах. Так, снимая однажды план пещеры Сигалер с помощью компаса, мы были несказанно удивлены, видя, что начертанный на бумаге план совершенно не совпадает ни с ее действительным направлением, ни с нашим собственным чувством ориентации. Сначала я, как водится, заподозрил себя в потере этой самой ориентации, поскольку мы провели под землей уже несколько часов и могли запутаться в направлении бесчисленных подземных галерей. Но, посмотрев внимательно на компас, я заметил, что магнитная стрелка словно сошла с ума. Причиной этому было, по-видимому, близкое присутствие рудной жилы, проходящей где-то в толще осадочных известковых пород. Как выяснилось впоследствии, мы в тот момент находились тремястами метрами ниже рудника Сентейн, и рудная жила в самом деле проходила где-то неподалеку от нас.

Это явление хотя по природе своей и сложное, все же объясняется легко и достаточно широко известно. Ни для кого не удивительно, что близость богатой металлом породы может повлиять на поведение компаса.

Тулузский физик Е. Матиас, составивший магнитные карты различных районов Франции, установил, что магнитное поле Земли около ее поверхности изборождено теллурическими токами, проходящими с запада на восток. В местах же, где земную поверхность прорезают глубокие ущелья, а также подземные пещеры и пропасти, движение теллурических токов нарушается, и они отклоняются от своего пути.

Укажем также, что в природе существуют магнитные источники, содержащие большой процент углекислоты и насыщенные окисью магнитного железа. Достаточно окунуть в такой источник стальную пластинку, чтобы она намагнитилась. А если подержать над водным зеркалом источника компас, магнитная стрелка тотчас же начнет отклоняться в сторону. Но как только выделение углекислоты в источнике прекращается, вода теряет свои магнитные свойства.

Необходимо также сказать несколько слов о радиоактивности пещер. Опыты показали, что воздух под землей радиоактивен. Ученые объясняют это сильной ионизацией пещерного воздуха. Благодаря повышенной ионизации устья пещер и пропастей во время грозы притягивают электрические разряды. Мне самому много раз приходилось видеть у самого входа в пещеру или пропасть обожженные молнией деревья и кустарники, а иногда почерневшие и расколотые камни.

Известно, что вода, вытекающая из глубин земли, обладает радиоактивными свойствами, особенно вода горячих и минеральных источников. Вода в подземных реках и ручьях также радиоактивна, что выражается, как и в случае с воздухом пещер, ее высокой ионизацией.

Из этого следует, что радий или другие еще неизвестные элементы, имеющие те же свойства, встречаются в микроскопических количествах повсюду в недрах земли, где они насыщают воздух и воду пещер. В подтверждение этой гипотезы хочу напомнить, что вода источника Клитунно′ близ Споле′то (Умбрия) переливается всеми цветами радуги и имеет свойство окрашивать стекло в фиолетовый цвет. Вполне возможно, что эта вода содержит микроскопические частицы радия.

Бегло перечислив различные феномены, связанные с газообразным элементом пещер, с магнетизмом и радиоактивностью, скажем несколько слов и о любопытных гидравлических явлениях, происходящих в пещерах.

Всем известны источники с перемежающимся дебитом воды, действие которых во все времена поражало людей как своим постоянством, так и загадочностью своего механизма. Один из наиболее известных во Франции — знаменитый источник Фонтето′рб в Арьеже, являющийся выходом на поверхность мощной подземной реки. Этот источник, действующий лишь несколько месяцев в году, летом функционирует весьма любопытным образом. Воды его вытекают из небольшого грота, куда можно попасть, не замочив ног, во время перерыва деятельности источника. Перерыв продолжается 32 минуты и 30 секунд. К концу этого точно выверенного отрезка времени в глубине пещеры слышится постепенно нарастающий гул, и мощные струи воды заполняют грот. За 15 минут вода достигает своего максимального уровня, затем в течение 4-х минут переливается через естественный барьер наружу, после чего уровень ее быстро понижается, и ровно через 36 минут и 36 секунд грот снова сух. Дебит этого источника в среднем 1800 литров в секунду.

Перемежающихся источников в природе довольно много, их периодичность бывает самой разной: месячная, дневная, часовая. Но мало среди них столь скрупулезно точных, как Фонтеторб. Любопытно, что имеются исторические документы, подтверждающие неизменность действия источника Фонтеторб на протяжении двух с лишним столетий.

Существует несколько гипотез, объясняющих это любопытное явление природы. Предполагают, что вода в такой перемежающийся источник поступает из целой системы подземных резервуаров, соединенных между собой сифонами различных диаметров. В принципе это объяснение правдоподобно, и мы вынуждены довольствоваться им за неимением лучшего. Но вот беда: никому до настоящего времени не удалось проникнуть внутрь такой системы и хоть раз увидеть своими глазами, как она функционирует.

Лично я имел случай наблюдать на месте одну из разновидностей этого феномена, правда, несколько иного порядка и потому легко объяснимую. Однажды летом в 10 часов утра я находился на высоте более 2000 метров, в русле подземного потока пещеры Торб (горный массив Маладетта), которую я только что открыл. Исследуя течение этого потока, я был крайне удивлен и испуган внезапным и резким подъемом уровня воды. Мне пришлось буквально спасаться бегством, иначе я рисковал захлебнуться и утонуть под низкими сводами. Этот паводок, страшный своей неожиданностью, был вызван, как я установил впоследствии, интенсивным таянием высокогорных ледников, питающих водой подземную реку. Каждое утро к определенному часу горячие солнечные лучи растопляют лед, и вода в подземной реке поднимается высоким валом от истоков к устью. К вечеру уровень ее повышается на 8—10 метров по сравнению с утром.

Чтобы избежать этих опасных подъемов воды, пришлось работать в пещере по ночам, когда холод сковывал ледники и таяние прекращалось. Однако, несмотря на такую предосторожность, я все время испытывал тревогу и неуверенность, пробираясь ползком под низкими сводами, с которых еще струилась и капала вода, напоминая о том, что днем эти узкие коридоры заполнены водой до самого потолка.

Внезапные подъемы воды в подземных ручьях и реках представляют грозную опасность для тех, кто углубляется в недра земли, следуя за течением этих потоков. Вдали от дневного света, не зная о том, что делается на поверхности земли и не подозревая о ливнях и грозах, которые обрушиваются на горный массив, где он работает, исследователь ежечасно рискует быть унесенным внезапным паводком или утонуть в коридорах с низкими сводами. В лучшем случае он успевает взобраться как можно выше, цепляясь за выступы каменной стены и, скорчившись на узеньком карнизе, под самым потолком пещеры, ждет, когда спадет вода. Известный французский археолог Бегуэн и его три сына оказались такими пленниками знаменитой пещеры Тук д'Одубер в Арьеже и вынуждены были целую ночь дожидаться спада воды. А не менее известный спелеолог Робе′р де Жоли′ с коллегами провели несколько тревожных часов в пропасти Паради′ (департамент Юра) на глубине 100 метров, у подножия небольшого водопада, внезапно превратившегося в неистовую Ниагару. Виной этого превращения была сильная гроза, бушевавшая на поверхности, о которой спелеологи, разумеется, ничего не знали.

В другом случае, имевшем, к несчастью, роковые последствия, группа итальянских спелеологов, обследовавших пропасть Бертаре′лли на глубине 400 метров, была предупреждена по телефону, что сильная гроза разразилась над местностью, где они находились. Исследователи бросились к веревочным лестницам, чтобы выбраться на поверхность, но в ту же минуту огромный столб дождевой воды обрушился сверху на двух спелеологов, уже начавших подъем, и сбросил их обратно в пропасть, где они разбились насмерть. Остальные участники экспедиции, успевшие подняться на каменные карнизы, провели долгие часы в мучительном ожидании помощи, которая была оказана им лишь на следующий день.

Внезапность и стремительность таких паводков вызывают колоссальное повышение уровня воды в подземных потоках, протекающих по дну пещер и пропастей. Так, в пропасти Падирак наблюдатели видели, как подземная река поднялась на 35 метров выше своего обычного уровня. В пропасти Рага′ де Дарде′нн близ Тулона подъем воды достигал 60 метров. А в пропасти Требициано (Истрия), глубина которой равна 350 метрам, обнаружены следы наводнений, когда вода поднималась на целых 160 метров! Дно этой пропасти представляет собой обширную пещеру, которая во время такого сильного паводка целиком заполняется водой. Если учесть, что объем пещеры, по самым скромным подсчетам, равен 250 тысячам кубических метров, то можно представить себе, какой мощи и какого напора достигает водный поток при этих грозных наводнениях.

Подземные паводки, вызванные сильными грозами или продолжительными дождями, иногда приводят в действие систему подземных каналов, обычно не заполненных водой, и питают временные источники, функционирующие один или два раза в году, а то и реже. Такой источник существует в гроте Гуэй ди Эр (Верхняя Гаронна), где обычно можно передвигаться, не замочив ног. Но иногда из устья грота внезапно вырывается сильная струя воды, сопровождаемая гулом и грохотом, напоминающими пальбу из орудий или взрывы. Это явление, носящее у местных жителей название «Пушечный выстрел», наблюдается редко, но всем в окрестности хорошо известно. Неистовая сила, с которой вылетает наружу водяная струя, сжимает заполняющий пещеру воздух и выталкивает его с шумом, подобным орудийному залпу.

Некоторые естественные (карстовые) колодцы, в обычное время сухие, после долгих дождей внезапно наполняются водой и даже начинают извергать ее. А есть такие, которые поочередно то поглощают, то извергают воду. На дне многих наземных водоемов существуют трещины и воронки, которые либо всасывают воду, порой осушая водоем до дна, либо наполняют его, да так обильно, что вода выходит из берегов. Видимо, именно этот феномен служит причиной внезапных и резких изменений уровня воды в озере Чад (Центральная Африка).

Самая удивительная история произошла с озером Алахуа близ Ганевиля (Флорида). До 1868 года на месте этого озера простиралась обширная травянистая равнина, которую пересекал ручей, исчезавший затем в глубокой воронке, промытой в почве. В 1868 году после особенно сильных дождей воронка, поглощавшая воду ручья, закупорилась, вода разлилась по равнине и затопила ее, образовав большое озеро. В 1873 году — новая закупорка воронки. Вода продолжала прибывать, уровень озера непрерывно повышался. За несколько лет образовавшееся в 1868 году озеро достигло 20 километров в длину. По нему могли плавать небольшие пароходы. Но начиная с 1889 года уровень воды стал быстро снижаться, и к 1891 году озеро исчезло окончательно.

Подводные ключи и источники встречаются в большом количестве и на дне морей, в частности в Средиземном море. А жители острова Бахрейн (Персидский залив), где нет источников пресной воды, добывают эту воду весьма оригинальным способом. Они ныряют в море в том месте, где на дне его бьет источник пресной воды, и, попав в восходящую струю этого источника, набирают воду в кожаные бурдюки, которые затем доставляют на берег.

Заканчивая наш рассказ о подземных феноменах, упомянем здесь еще об одном, на первый взгляд совершенно непонятном. Народная молва утверждает, что, когда идет дождь, некоторые источники ослабевают и даже иссякают. Такое парадоксальное утверждение есть, однако, результат долголетних наблюдений местных жителей. Наукой точно установлено, что изменения атмосферного давления оказывают несомненное воздействие на дебит родников и источников. Даже в засушливые периоды дебит ряда источников увеличивается вместе с увеличением атмосферного давления. Когда же барометр падает, предвещая дождь или грозу, эти источники слабеют и могут ненадолго иссякнуть.

Несмотря на обилие примеров, приведенных нами в настоящей главе, мы далеко не исчерпали всего списка подземных феноменов, с которыми сталкиваются спелеологи при исследовании пещер. Их существует бесчисленное множество, все они по природе своей сложны и не во всех случаях поддаются научному объяснению. Мы почти ничего не сказали о вулканических явлениях, о термо-минеральных источниках, о рудничном газе метане и т. п. Но все эти вопросы не входят в тему данной книги, посвященной, в основном, рассказам о работе спелеологов в пропастях и пещерах — подземных пустотах естественного происхождения, которые доступны человеку. Мы хотели лишь привлечь внимание читателей к фактам малоизвестным или незаметным, к явлениям редким и не раскрытым до конца, хотели показать, что спелеология — наука необычайно увлекательная, еще полная загадок, тайн и самых заманчивых обещаний.

 

 




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2018 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных