Дно байкала

139. Кому принадлежит первое описание дна Байкала?

Глубины Байкала измеряли, вероятно, уже первые люди, которые ловили в нем рыбу. Н. Г. Милеску Спа-фарий в своем «Дорожном дневнике» приводит сведения местных жителей, помогавших его посольству переправ­ляться через Байкал: «Глубина его великая, потому что многажды мерили сажень по сту и больше, а дна не сы­щут, и то чинится от того, что кругом Байкала везде ле­жат горы превысокие, на которых и летнею порою снег не тает».

В конце XVIII века целенаправленные промеры глу­бины Байкала провели служащие Колывано-Воскресен-ских заводов на Алтае Сметании и Копылов. В 1778 г. на участке от Ангары до Селенги они сделали 28 проме­ров. Максимальная глубина, выявленная ими, равнялась 1238 м. По материалам Сметанина и Копылова в 1821 г. был опубликован батиметрический профиль Байкала, более обстоятельные сведения об этих промерах нанесены на рукописный план Байкала, который называется «Чер­теж, представляющий ту часть Байкала, где проходит путь судов со свинцом между устьями рек Селенги и Ангары». Хранится он в библиотеке им. Ленина в Москве.

В 1837 г. глубоководные промеры в Баргузинском за­ливе были выполнены декабристом М. К. Кюхельбеке­ром; в 1859 г. в южной части озера — Кононовым в свя­зи с проектированием прокладки подводного телеграф­ного кабеля через Байкал. Последние материалы опуб­ликованы в 1897 г.

Первые обстоятельные батиметрические исследования Байкала осуществлены Б. И. Дыбовским и В. Годлев­ским, которые, наряду с исследованиями рельефа дна, изучали также дойные организмы и условия их жизни. Первая батиметрическая карта всего Байкала была из­дана в 1906 г. по материалам гидрографической экс­педиции, руководимой Ф. К. Дриженко. В 1935 г. под руководством Г. Ю. Верещагина была составлена новая карта дна Байкала. В 1962 г. съемка дна выполнена Лим­нологическим институтом СО АН СССР под руководст­вом Б. Ф. Лута. В настоящее время проводится новая крупномасштабная съемка дна и составление батимет­рической карты Байкала одним из подразделений Ти­хоокеанской гидрографической службы Военно-Морского Флота СССР. Работа закончится к 1987 г.

140. Где находятся самые большие глубины в Байкале?

У восточного берега острова Ольхон, на участке при­брежья между мысами Ижимей и Хара-Хушун, в 8— 12 км к востоку от берега. При измерениях в 1959— I960 гг. тросовым лотом со льда здесь была зафиксиро­вана глубина 1620 м. На навигационной карте, изданной в 1974 г., данные эхолотного промера уточнены введе­нием поправки на скорость звука в воде и получена глу­бина 1637 м. В южной котловине Байкала самая боль­шая глубина 1432 м находится между устьями pp. Переемной и Мишиха. В северной котловине самая большая глубина 890 м зафиксирована на участке прибрежья между мысами Елохин и Покойники.

141. Почему самые большие глубины расположены ближе к западному берегу котловины?

Потому что главные линии разломов земной коры и наибольшие опускания ее блоков в котловине Байкала произошли вдоль западных берегов.

142. Где расположена самая большая глубина в Баргузинском заливе?

Самая большая глубина 1284 м находится в желобе, протянувшемся вдоль южной оконечности полуострова-Святой Нос, ближе к Нижнему Изголовью.

143. Какова самая большая глубина Малого моря?

Она находится в северной оконечности моря, в так называемых Больших Ольхонских воротах, на створе мысов Зама на материке и Хобой на Ольхоне, и равна 259 м.

144. Какова самая малая глубина в открытом Байкале?

Над Посольской банкой, находящейся почти на сере­дине Байкала. Г. Ю. Верещагин указывает, что мини­мальная глубина, обнаруженная им на банке 34 м, а И. П. Ладохин нашел глубину 32 м.

Незначительные глубины, около 260 м, имеются над подводным Академическим хребтом, который отделяет среднюю котловину озера от северной, а также над Селенгинской перемычкой, разделяющей южную котлови­ну Байкала от средней. Здесь минимальная глубина 360 м.

145. Как влияют на характер дна волны и течения?

Влияние поверхностных волн не распространяется далеко вглубь, но в толще воды, между ее слоями, на глубине десятков и сотен метров, могут возникать внут­ренние волны. На фотоснимках вершин подводных гор и на дне глубоководных участков Байкала видны знаки ряби такого же типа, как и те, которые вызываются вол­нением на песчаных мелководьях. О наличии течений на больших глубинах говорит тот факт, что колонки грун­та, взятые на отдельных возвышенностях, содержат чис­тый песок и гравий. То же обнаружено и на подводных возвышенностях в Байкале: на Академическом хребте, в южной его части — песчанистые отложения, на Посоль­ской банке — мелкая галька в окисленной железистой корке. Но не всегда знаки ряби на дне больших глубин образованы волнами или течениями. При исследованиях с помощью глубоководных аппаратов в Байкале на глу­бине 1410 м обнаружены знаки ряби биогенного проис­хождения.

146. Есть ли в Байкале Подводные хребты?

Наиболее выразителен Академический хребет, протя­нувшийся от острова Ольхон к Ушканьим островам. Уш-каньи острова — самая высшая точка этого хребта. Про­тяженность его около 100 км, максимальная высота над дном Байкала около 1848 м.

Подводный хребет Среднебайкальский, или Селенгинский, расположен напротив дельты Селенги. Общая про­тяженность хребта около 100 км, а наибольшая высота над подножием в южной котловине озера около 1374 м.

Академический хребет возвышается на 1368 м над сов­ременной толщей донных осадков, Селенгинский — на 1391 м (по другим данным на 1389 м). Если справедли­во, что толща донных отложений в Байкале около 6 тыс. м, как установлено гравиметрической съемкой Булмасова А. П., то в Байкале затоплены одни из высочайших гор на Земле высотою более 7,3 тыс. м.

147. Кто первым собрал донные отложения на больших глубинах Байкала?

Донные отложения южной котловины Байкала впервые собрал и исследовал Б. И. Дыбовский.

148. Каково происхождение осадочных отложений в Байкале?

Они формируются из аллохтонных (принесенных из­вне) и автохтонных (образующихся в самом водоеме) ма­териалов. Аллохтонные материалы в виде взвешенных и влекомых наносов образуются за счет селевых паводков, пылевых частиц, приносимых ветрами, продуктов хозяй­ственной деятельности человека. Автохтонные отложения формируются за счет продуктов жизнедеятельности вод­ных организмов, скелетов, панцирей и др. остатков после отмирания, а также за счет химических осадков — ве­ществ, возникающих в воде при химическом взаимодей­ствии растворенных соединений, абразионного материала с берегов и др. Вероятно, в аллохтонных материалах сле­дует учитывать и осадки из космоса — метеориты, и кос­мическую пыль.

Скорость осаждения твердых частиц зависит от разме­ров, формы и плотности частиц, свойств воды — ее плот­ности, вязкости; движения — течений, волнения, переме­шивания; химических и биологических процессов (табл. 1).

Таблица   1 Скорость осаждения твердых частиц различного диаметра в неподвижной пресной воде (по Стоксу) при плотности осаждающих частиц 2,65 (плотность кварца)

149. Какие осадочные отложения наиболее распространены в Байкале?

В глубоководных районах Байкала более всего рас­пространены илистые отложения — мелкоалевритовые илы (диаметр частиц менее 0,05 мм).

150. Что такое ледниковые отложения?

Во время крупных оледенений ледники и айсберги переносили с собой продукты разрушения горных пород, которые откладывались на дне водоемов, в том числе и в Байкале.

151. Есть ли вулканические осадки на дне Байкала?

В районе Большого Ушканьего острова найдены вул­канические туфы и вулканические бомбы. На побережье северной котловины в Байкальском хребте были вулка­ны, изверженные породы которых при выветривании и размыве сносились в Байкал. Такие же породы есть на хребте Хамар-Дабан в верховьях р. Слюдянки. Но они в значительной степени разрушены эрозионными процес­сами, а продукты эрозии также снесены в Байкал. Сле­довательно, в донных отложениях озера должны быть вулканические осадки.

152. Какого цвета осадочные отложения в Байкале?

Они имеют самую разнообразную окраску. Она зави­сит от характера пород водосборного бассейна и от сте­пени окисления осадков. В районах, где твердый сток образован из известняка, мрамора, отложения светлого цвета.

Там, где осадки образовались из продуктов разруше­ния изверженных вулканических пород, они темные, тем­но-коричневые до фиолетовых — например, в северной котловине вдоль Байкальского хребта. Против устьев крупных рек и в глубоко вдающихся в сушу заливах дон­ные отложения темные, почти черные. Окисленные осадки имеют бурые тона. Донные отложения на боль­ших глубинах, вдали от берегов, имеют серый, серо-голу­бой и зеленоватый цвета.

153. Какова скорость осадконакопления в Байкале?

Она неодинакова в разных районах — в приустьевых участках рек значительно больше, чем в открытом Бай­кале, и может достигать нескольких сантиметров и даже

десятков сантиметров в столетие. В прибрежных участ­ках накопление осадков также происходит быстрее, чем в удаленных от берега районах. Одним словом, скорость осадконакопления в озере убывает от периферии к цент­ральным глубоководным районам.

Прямых определений скорости осадконакопления в открытом Байкале пет. Есть определения косвенные, на основании которых скорость накопления натуральных осадков на Байкале оказалась равной 4,17 см за тысячу лет. Для сравнения скажем, что в Тихом океане она со­ставляет 1,5—2 см за тысячу лет. Ближайшая задача лимнологов — найти скорость и коэффициент гравитаци­онного уплотнения донных отложений радиоизотопными методами.

154. Какова мощность рыхлой толщи па дне Байкала?

По гравиметрической съемке в районе Селенгинского мелководья установлено, что мощность толщи рыхлых донных отложений составляет около 6 тыс. м.

На Посольской банке и на Академическом хребте она минимальна — около 100—200, а с восточной стороны этого же хребта возрастает до 3 тыс. м. Исследования, проведенные Институтом океанологии АН СССР в 1977 г., показывают, что рыхлая толща на дне Байкала имеет мощность 2—2,5 тыс. м, а на поверхности Академичес­кого хребта от 0 до 600 м.

155. Как измеряется мощность осадочных пород?

В последнее время с помощью геолокаторов — эхоло­тов большой мощности с узконаправленным ультразву­ковым лучом, а также с помощью сейсмического зонди­рования и сейсмического отражательного профилирова­ния. Последний метод основан на том, что под водой с помощью небольшого взрыва создаются звуковые коле­бания. Часть этих колебаний отражается от поверхности дна, другая часть — от слоев осадочных и коренных по­род. На судне установлен приемник посланных сигна­лов. По разнице времени посылки и приема эхосигиалов определяется мощность осадочных слоев.

Самая глубокая скважина в районе Байкала пробурена в дельте Селенги, недалеко от пос. Кабанск, около

с. Истомино. Она достигла глубины 2802 м, но из рых­лой осадочной толщи не вышла, т. е. не достигла фун­дамента.

156. Где, кроме Байкальской впадины, пробурены озерно-речные отложения?

Несколько скважин пробурены в Тункинской и Баргузинской долинах. Бурение позволило установить, что в этих долинах в прошлом были глубоководные озера. Мощность озорно-речных отложений в них достигает 1400—1500 м. Следовательно, водоемы там были доста­точно глубокими, но за сравнительно короткую геологи­ческую историю с третичного периода полностью запол­нились твердыми осадками. В настоящее время по этим долинам текут реки: Иркут — по Тункинской и Баргу­зин — по Баргузинской.

157. Как осуществляется глубинное бурение дна в озере?

Отбор проб донных отложений с помощью буровой установки осуществляется со льда. Бурение с судов на Байкале пока не практиковалось, хотя в принципе оно возможно со специального судна, стоящего на двух яко­рях (носовом и кормовом). На мелководье в морях прак­тикуется бурение с платформы, установленной на спе­циальных опорах, заглубленных в дно, или с платформ, закрепленных якорями.

158. Что такое влекомые наносы?

Твердые минеральные и органические частицы, кото­рые перемещаются по дну русел рек под влиянием те­чения.

159. Что такое твердый сток?

Материал, приносимый притоками в Байкал как в ви­де влекомых, так и взвешенных наносов. Твердый сток, приносимый реками в период павод­ков при снеготаянии или в период обильных дождей, в десятки раз превышает то их количество, которое прино­сится в меженные периоды, когда сухо, или зимой, когда реки покрываются льдом.

160. Какое количество наносов поступает в Байкал за год?

В разные годы оно неодинаково и в среднем составля­ет около 1/3 приносимых за год всеми его притоками раст­воренных веществ. Если в Байкал ежегодно все притоки приносят 7929 тыс. т растворенных веществ, то к этому следует добавить около 2,6—2,7 млн. т твердых наносов. Однако в годы с повышенным количеством атмосферных осадков наносов в несколько раз больше — только одна Селенга в многоводный год сильными паводками прино­сит до 10 млн. т.

161. Что такое сели?

Кратковременные водогрязекаменные потоки. Они возникают в предгорных и горных районах при выпаде­нии обильных ливней или при интенсивном таянии снега. Селевые паводки идут с большой скоростью в виде одно­го или нескольких последовательных валов и обладают большой разрушительной силой. Различают сели грязе­вые, грязекаменные и водно-каменные, хотя в чистом виде ни один из этих типов практически не бывает. Се­ли на Байкале — явление нередкое, они повторяются в среднем каждые 10—12 лет. Наиболее часто сели быва­ют на Хамар-Дабане и на Баргузинском побережье, а также на восточных склонах Байкальского хребта.

162. Какой бывает их мощность на Байкале?

Если считать мощность селей по расходу воды и вле­комого материала, то, например, в долине р. Солзан воз­можны сели с расходом 1500—2000 м³/с.  В долине р. Слюдянки зарегистрирован в 1971 г. сель с расходом более 800 м³/с, в долине небольшого ручья Шартла только за один паводок в ночь с 8 на 9 июня 1959 г. вынесено при­мерно около 500 тыс. м³ твердого материала и конус вы­носа увеличился на 5000 м². При этом перемещались глыбы до 1,5—2 м в поперечнике

163. Почему важно знать минералогический состав донных осадков Байкала?

В минералогическом составе, как в зеркале, отражен состав горных пород водосборного бассейна. Кроме того, он позволяет расшифровать характер циркуляции вод, ветровой и волновой режимы водоема, климатические условия и др. Колонки донных отложений — природная летопись процессов, происходящих в геологическом прош­лом.

164.  Как изменяется гранулометрический состав осадков в зависимости от глубины их залегания?

Для Байкала характерна общая для всех морей за­кономерность распределения донных осадков: в прибреж­ной части находится глыбово-валунно-галечниковый и гравийный материал, а по мере удаления от берега его крупность уменьшается. Мелкие пелитовые илы распо­лагаются на самых больших глубинах. Однако законо­мерность эта иногда нарушается. Как показали исследо­вания с помощью глубоководных аппаратов «Пайсис», на дне приустьевых участков рек встречается галечниковый материал.

165. Как изменяется гранулометрический состав в толще осадков?

Исследования донных отложений с помощью трубок Государственного океанографического института и дно-черпателей позволяли изучить только самые верхние слои донных отложений глубиной до 1 — 2 м. Их состав почти постоянный — мелкозернистые илы серо-голубого и си­неватого цветов.

Исследования с помощью поршневых вакуумных тру­бок позволили отобрать 10—12-метровые колонки донных отложений. В нижней части некоторых колонок оказа­лись песчаные, а также гравийные и галечниковые от­ложения. В скважине, пробуренной в дельте Селенги, почти вся 3-километровая толща осадков также состоя­ла из переслаивающихся илистых, супесчаных, песчаных, гравийно-галечных и глинистых отложений.

166. Каков химический состав поверхностных слоев донных осадков?

Химический состав твердой фазы донных осадков в Байкале указывает на преобладание в них силикатов (в значительной части аутигенного, возникшего в озере кремнезема), солей алюминия, магния, кальция, титана, натрия, калия, азота, фосфора, марганца, железа (окисного и закисиого), органического вещества, состоящего из легкогидролизуемых компонентов, гуминовых веществ, растительных пигментов и др. (табл. 2).

Таблица  2 Химический анализ илов Байкала (валовые анализы в % па воздушно-сухой вес) по Г. Ю. Верещагину

В толще отложений концентрация валового железа, фосфора, марганца несколько колеблется, сохраняя об­щую тенденцию к уменьшению. В зоне окисления железо и марганец в основном представлены высшими окислами, что придает осадку коричневатую, буроватую и черную окраску. Зола высоких содержаний железа (3—7%), фос­фора (0,1—0,4%), марганца (0,125—0,5%) занимает практически все дно Байкала, и только узкая полоса вдоль берегов представлена осадками с минимальным количеством этих элементов: железа — меньше 3%, фос­фора—меньше 0,05%, марганца — меньше 0,05%.

Для восстановительной зоны байкальских илов ха­рактерны закисные соединения железа и марганца, окра­шивающие осадок в темно-серый, до черного, синеватый и зеленоватый цвета. Часто железо, фосфор, марганец образуют местные их скопления, минералогически они слагаются   гидротроилитом,   пиритом и  вивианитом.

Главная роль в формировании органического веще­ства в донных отложениях принадлежит организмам планктона (в среднем 3—4 г органического углерода на 1 м² поверхности дна в год). Значительно меньшую до­лю, составляет аллохтонный органический материал. Кос­венным подтверждением этого служит соотношение ве­личин первичной продукции Байкала (3925 тыс. т G_орг. — органического углерода) и поступления органического вещества с речным стоком (125 тыс. т G_орг. во взвешен­ном и 167 тыс. т. G_орг. в растворенном состоянии в год).

В южной, и средней котловинах Байкала содержание легкогидролизуемого G_орг. — 1,0—2,0%, в северной — ме­нее 1%. Содержание гуминовых веществ, в поверхност­ном слое осадков изменяется от 0,37 до 0,94%; неизме­ненного хлорофилла колеблется от следов до 0,1 мг на 100 г сухого грунта.

Исследования показали, что наиболее интенсивное окисление органического детрита идет в верхних гори­зонтах до глубины 50—100 см. Здесь окисляется 49— 53% исходного органического вещества. Подсчитано, что на разложение этого количества. G_орг. необходимо прибли­зительно 18—20 тыс. лет,

167. Что такое терригенные осадки?

Отложения в водоеме, материалом для которых послужили наносы, образовавшиеся при выветривании и эрозии горных пород и почв в водосборном бассейне. Они характерны для прибрежного мелководья. Там, где кру­тые подводные склоны и узкая волноприбойная полоса, терригенные осадки могут оказаться и на больших глу­бинах. Эти осадки хорошо прослеживаются в придельтовых участках крупных притоков Байкала.

168. Что такое литоральные осадки?

Твердые осадки (чаще всего пляжевого материала) в прибрежной полосе, которая периодически осушается во время отливов или станов. Термин морской, но очень часто используется исследователями Байкала. В Байкале литораль расположена между самыми высокими и самы­ми низкими сезонными уровнями воды. Каждый тип от­ложений представляет определенную среду обитания для донных организмов — биотоп. Наиболее богаты по видо­вому разнообразию и по численности организмов каме­нистые валунно-галечниковые и гравийные отложения. Здесь обитают почти все формы донных организмов, жи­вущих в прибрежной зоне Байкала.

169. Что такое батиальные осадки?

Рыхлые отложения подводного склона. В Байкале они расположены на глубинах от 20—30 до 200—300 м.

170. Что такое пелагические осадки?

К пелагическим осадкам относят пелитовые илы, каль­циевые и кремниевые остатки планктонных организмов, а также эоловые наносы, космическую пыль, химические осадки и остатки донных организмов и пр., отложенные в пелагиали.

Они состоят, главным образом, из частичек, которые прежде, чем осесть на дно, долго находятся в толще во­ды во взвешенном состоянии. Эти осадки выстилают дно Байкала на больших глубинах.

171. Что такое диатомовый ил?

Мелкозернистый осадочный материал, который состо­ит из остатков (кремниевых створок) одноклеточных ор­ганизмов — диатомовых водорослей. В Байкале это пре­обладающая по численности и биомассе группа водорос­лей. Донные отложения па 1/3 состоят из остатков створок отмерших диатомей. Вдоль берегов Антарктиды, в северной и восточной частях Тихого океана, обнару­жены пояса осадков из кремниевого ила. Они возникли в районе подъема глубинных вод, богатых питательными веществами. Аналогичный барьер донных отложений из микроскопических, богатых кремнием морских планктон­ных организмов обнаружили ученые с американского суд­на «Гломар Челенджер» на глубине 2—3 км вокруг Фолк­лендского плато, протянувшегося на 1000 миль к востоку от Аргентины. На Байкале необходимо более тщательное исследование донных отложений. Не исключено нахож­дение обогащенных кремнием поясов (районов) донных отложений, в первую очередь, в зонах анвеллинга.

172. Есть ли на Байкале ледниковые отложения под водой?

Они хорошо сохранились в виде конечных дугообраз­ных моренных валов в губах Аяя, Фролиха. Высота, ос­татков по отношению к поверхности дна — до 40 м и бо­лее. Такие отложения есть и в приустьевом участке озе­ра около pp. Томпуда, Бирея, Сосновка и др.

173. Откуда на большие глубины попал галечный материал?

На больших глубинах он встречается у подножия под­водных береговых склонов, занесенный подводными и мутьевыми потоками. В удаленные от берега районы га­лечный материал, вероятно, попал на льдинах в период ледохода. Возможно, что материал этот занесен в то вре­мя, когда на месте современного Байкала было несколько мелководных озер.

174. Почему на дне оказались затонувшие древесные стволы?

Некоторые породы деревьев, например намокшая лиственница, имеют удельный вес больший, чем вода. Попав в озеро при разрушении штормами плотов, бук­сируемых по Байкалу, они тонут. Поэтому при молевом сплаве древесину лиственницы обычно не вырубают, а оставляют на лесосеке. Непригодны к сплаву береза и осина — после длительного пребывания в воде они также тонут.

175. Сколько времени сохраняется затонувшая древесина в Байкале?

Лиственничная древесина в воде может сохраняться несколько десятилетий и даже столетий, особенно при захоронении в донных осадках. При бурении скважин для разведки места под котлован одного из сооружений БЦБК па глубине 11 м под слоем влажного грунта про­бурен ствол дерева. Керн его извлечен на поверхность, древесина сохранила цвет и запах, как будто захоронена совсем недавно. Причальные сооружения в подводной части, старые разбитые суда с деревянным корпусом сохранились под водой вот уже более восьми десятилетий.

Сибиряковская пристань против Лимнологического инс­титута построена более 150 лет назад. Оставшиеся от нее бревна под водой до сих пор лежат без признаков гниения.

176. Что такое неритовые осадки и есть ли они в Байкале?

Неритовые (неритические), т. е. морские отложения, образующиеся на материковой отмели, были впервые вы­делены из морских мелководных осадков. Среди перитовых отложений развиты разнообразные типы осадков: об­ломочные (галечники, гравий, пески, алевриты); гли­нистые; органогенные, реже хемогенные. В целом перитовые отложения характеризуются резкой фациальной изменчивостью, обилием остатков донных организмов. В Байкале осадки на шельфе, где он сколько-нибудь вы­ражен, почти повсеместны. По способу образования они похожи на перитовые, но не содержат остатков морских организмов. Характер этих отложений разнообразный — от крупных глыб и валунов до галечников, гравия и песчано-алевритов. Скорость осадконакопления по площади котловины неодинакова от 4—5 см в открытой части озера, вдали от берега, до нескольких десятков санти­метров за 1000 лет в заливах и на прибрежных мелко­водьях. По данным геоморфолога П. П. Ладохина, в за­ливе Провал за 100 дет отложилось до 3 м осадков — по 3 см в год.

177. Что такое турбидиты?

Это своеобразные современные и древние донные от­ложения в глубоких водоемах, возникшие из материала подводных оползней или мутьевых потоков. Турбидиты иногда покрывают громадные площади на глубоковод­ных равнинах в океанах: например, у побережья Кали­форнии, в Мексиканском заливе, а также и в Байкале, в самых глубоководных его районах. Нахождение под слоем илистых отложений слоев песчаных осадков в Бай­кале привело некоторых исследователей к выводу о том, что это добайкальские осадки и что сформировались они где-то на мелководье в условиях сильных течений, при которых все илистые частицы унесены (типа русловых потоков). Такое представление еще не имеет достаточных доказательств, и эти высказывания можно считать преждевременными. В противном случае, возраст Байка­ла нужно было бы считать лишь четвертичным, что про­тиворечит не только геологическим, но также палеолимнологическим и биологическим представлениям об исто­рии котловины и эволюции животного и растительного мира.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

178. Есть ли морские организмы или их остатки в донных отложениях Байкала?

Пока не обнаружено. Сведения о них, которые появи­лись в печати, всего лишь недоразумение: за взрослые морские организмы были приняты личинки пресновод­ных.

На дне Байкала находят, главным образом, остатки хитиновых панцирей пресноводных животных, спикулы губок и створки диатомовых водорослей. Очень редко встречаются кости скелетов рыб, млекопитающих и да­же раковины моллюсков.

179. Что такое поток береговых наносов?

Движение отложений береговой зоны, происходящее под действием волн. На Байкале, поток береговых наносов представлен обломочным и окатанным галечным ма­териалом. На открытых участках берегов, на пляжах и в прибрежных участках объем такого потока исчисляет­ся от десятков тысяч до 10—12 млн. т в год через 1 м по­перечного сечения берега. Чем больше энергия потока наносов, тем более крупным материалом они сложены.

180. Когда возникают мутьевые потоки?

При подземных толчках, когда устилающие подвод­ный склон отложения начинают по нему скользить. По­ток создается потому, что вода, насыщенная осадочным материалом, обладает повышенной плотностью. Мощ­ность мутьевых потоков с глубиной лавинообразно на­растает, и они могут распространяться на большие рас­стояния. Мутьевые потоки размывает дно; считается, что именно они способствуют эрозии подводных каньонов. Мутьевые потоки чаще всего бывают на подводных склонах Хамар-Дабанского, Баргузинского и северо-западного (хр. Байкальский) прибрежья, где скапливается большое количество донных отложений, но они возможны также и на других берегах.

181. Как была измерена скорость мутьевых потоков?

Мощные мутьевые потоки в ряде случаев вызывали разрывы подводных кабелей, уложенных на разной глу­бине на дне океана. По разности времени между разры­вами можно судить о примерной скорости потоков. Если склон крутой и длинный, скорость может достигать 50 уз­лов (80—90 км/ч). Известен случай, когда мутьевой по­ток на Атлантическом прибрежье с большой скоростью распространился на несколько сотен километров от места возникновения. При землетрясении 1929 г. в районе Большой Ньюфаундлендской банки мутьевым потоком были последовательно, один за другим, разорваны под­водные кабели, находившиеся на разных глубинах. Кру­тизна подводных склонов на Байкале гораздо больше, поэтому и скорости таких потоков будут выше, а разру­шительная способность сильнее. Все это необходимо учитывать при разработке проектов предполагающейся прокладки кабеля связи и нефтепровода через озеро.

Источник: irkipedia.ru

Байкал затопил Баргузинский заповедник в Бурятии, что повлечет за собой повреждение 30 гектаров лесной площади охраняемой зоны. Тем временем, ситуация будет только ухудшаться.

По предварительным подсчетам, высокий уровень воды в Байкале разрушил около 20 километров побережья Баргузинского заповедника. Повалено 300 деревьев, но поврежденных еще больше. Об этом 30 сентября сообщил государственный инспектор заповедника Юрий Гороховский.

По словам инспектора, за тридцатилетний стаж работы такой картины он никогда не наблюдал.

«Полоса уничтоженной лесной подстилки шириной в три метра на более чем 100 километров заповедного берега даст потерю и повреждение лесной площади в 30 гектаров. А если взять во внимание более чем тысячекилометровое побережье Бурятии?», – поясняет Юрий Гороховский.

В настоящее время уровень воды в озере составляет 457,23 метра по Тихоокеанской системе высот, хотя еще неделю назад он составлял на девять сантиметров выше. Это на 23 сантиметра выше максимальной отметки, зафиксированной в постановлении правительства России.

Гидрологи предсказывают, что уровень будет подниматься как минимум до середины октября. При этом, неутешительная ситуация не изменится вследствии самых мощных штормов осенне-зимнего периода, которые ожидаются в ближайшее время.

Напомним, что Байкал вошел в «цикл многоводия», который в Байкальском регионе продлится еще 20 лет. Об этом 5 октября 2021 года сообщила министр природных ресурсов и экологии Иркутской области Светлана Трофимова.

«20 лет был маловодный период. И он был не только в Иркутской области, а также в Бурятии, Забайкальском крае. У нас 20 лет многоводный, 20 лет маловодный период. Маловодный закончился, и с прошлого года пошла большая вода. И еще 18-20 лет мы будем наблюдать эту картину», – рассказывает Светлана Трофимову.

Помимо подтопленного Баргузинского заповедника, в Бурятии высокие грунтовые воды затопили дорогу, ведущую по перешейку на полуостров Святой Нос. Проехать там сейчас можно только на внедорожнике.

В дальнейшем многоводный период, возможно, сильно изменит байкальские берега.

Источник: www.babr24.com

Вы никогда не задумывались, как выглядит дно Байкала? Что можно увидеть, если представить, что в нем нет воды? Как выглядит гигантская чаша глубиной 1642 метра, равной которой нет на суше? В нашем материале мы расскажем, чем является дно Байкала, покажем, как оно выглядит, и расскажем, почему озеро такое глубокое.

Байкал — это глубочайшее озеро на планете, и о нем знают почти все жители Земли. Но что такое Байкал с геологической точки зрения? Это огромный разлом в земной коре, который заполнен водой, точнее серия разломов. Дно водоема — это часть грандиозной рифтовой зоны, которая тянется на 1500 километров. Колоссальное количество пресной воды — это лишь прикрытие для грандиозного разлома. Если бы в Байкале не было воды, у любого, кто оказался бы на его берегу, перехватило бы дыхание от невероятной глубины этой бездны. Вы не увидите здесь медленного набора глубины — почти на всем побережье дно Байкала резко уходит вниз.

Дно Байкала — это то место, где происходит раздвижение двух массивных участков земной коры. Именно поэтому гигантская трещина имеет такую грандиозную глубину, а ширина Байкала медленно, но верно увеличивается. Западный берег озера — это массивная Евразийская плита, а восточный принадлежит более скромной Амурской плите, которую чаще называют микроплитой. Амурская плита медленно движется в сторону юга и юго-востока, продолжая раздвижение дна озера Байкал.

Рифтовая зона Байкала состоит из серии более мелких разломов, поэтому рельеф дна озера выглядит неоднородным. Здесь есть как глубоководные участки, так и пара подводных хребтов — относительно мелководных участков байкальского дна: Академический хребет и Селенгинский хребет. Между этими хребтами располагаются три глубоководные котловины.

Анализ донных отложений Байкала показывает, что Северная котловина является наиболее молодой частью озера. Длительное время Байкал состоял только из той части, которая находится южнее полуострова Святой Нос. Позднее в результате непрекращающихся рифтовых процессов и раздвижения плит возникла северная часть озера — его Северная котловина, где накопилось значительно меньше донных отложения по сравнению с Центральной и Южной котловинами.

Возраст Байкала — популярная тема жарких научных споров среди геологов. И если раньше считалось, что ему не меньше 25-30 миллионов лет, то сегодня возникает все больше сторонников омоложения озера. Судя по последним данным, озеру может быть не более 150 тысяч лет.

Сайт с картами озера Байкал:

https://euro-map.com/ozero/russia/baikal/

https://tuda-suda.net/2018/07/karta-olkhon/

http://unpictures.ru/karta-baikala-podrobnaya/

Источник: lsvsx.livejournal.com

Нейтрино — это двигающиеся со скоростью света, нейтральные частицы. До недавнего времени считалось, что их масса равна нулю. Экспериментальное исследование этих частиц чрезвычайно затруднено, поскольку нейтрино имеют очень маленькое сечение взаимодействия с веществом. Для них проницаемо практически все, они беспрепятственно преодолевают гигантские расстояния и доставляют на Землю информацию о процессах, происходящих во всех частях Вселенной. Поэтому сегодня нейтрино-объект изучения мощных научных лабораторий во всех странах мира.

Верхние слои атмосферы постоянно бомбардируются частицами, прилетающими из космоса (в основном это протоны). Энергии их таковы, что они порождают цепочки ядерных реакций, одним из продуктов которых могут быть нейтрино. Источником нейтрино служит еще Солнце. Именно солнечные нейтрино помогают понять процессы, происходящие внутри Солнца и других звезд. И, наконец, следует сказать о нейтрино сверхвысоких энергий, потоки которых возникают, например, при взрывах сверхновых.

Для регистрации различных нейтрино строятся соответствующие установки, которые отличаются конструкцией, размерами и местоположением, в соответствии с тем, какой метод детектирования они осуществляют и на какую энергию частиц рассчитаны.

Озеро Байкал в России предоставляет учёным идеальную среду для наблюдения нейтрино, потому что эти частицы излучают видимый свет при прохождении через прозрачную воду. Глубина озера также может защитить детекторы от излучения и помех.

«Рыбалка» началась

13 марта 2021 года состоялась официальная церемония запуска нейтринного телескопа Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector). Это крупнейшая подобная установка в Северном полушарии и одна из самых больших в мире (конкуренцию ей может составить только инструмент IceCube, сооруженный в Антарктиде).

Один из оптических модулей

«Мы ожидаем, что скоро все вместе поймем Вселенную, мы раскроем ее историю, то как зарождались галактики», — заявил журналистам министр науки и высшего образования России Валерий Фальков. Он отметил, что это также важно для региона, поскольку наука является одним из двигателей регионального развития.

Директор Института ядерных исследований РАН Максим Либанов сообщил журналистам, что в проект вложено около 2,5 млрд рублей. Планируется развивать и дополнять проект. К 2030 году, если в мире не будут построены новые более крупные телескопы, Baikal-GVD станет крупнейшим на Земле.

Телескоп состоит из нескольких кластеров по восемь вертикальных гирлянд (тросов, на которых подвешены фотодетекторы). Одна такая гирлянда несет 36 фотодетекторов. Таким образом, всего в одном кластере 288 датчиков — больше, чем во всем НТ-200.
Первый такой кластер был запущен еще в 2016 году и тогда же начал сбор научных данных. В последующие годы добавлялись все новые кластеры и тоже сразу же включались в работу. Так что состоявшаяся недавно церемония открытия — в известной мере условность, ведь команда Baikal-GVD охотится за нейтрино уже несколько лет.

Всего в телескопе на данный момент семь кластеров, но уже в апреле текущего года планируется добавить восьмой. Тогда в установке будет 64 гирлянды и более 2300 фотодетекторов — объем в 0,4 кубического километра, в котором он способен «видеть» вспышки и идентифицировать частицы. В перспективе планируется довести эффективный объем телескопа до кубического километра.

«Никогда не упускайте шанс задать природе какой-либо вопрос. Никогда не знаешь, какой ответ получишь» — сказал 80-летний Григорий Домогацкий, российский физик, который в течение 40 лет возглавлял создание этого подводного телескопа.

Почему Байкал?

Исследователей привлекла не только глубина огромного водоема, позволяющая установить большой детектор. Вода Байкала очень прозрачна (видимость составляет до 20 метров). Кроме того, всю зиму поверхность озера покрыта толстым надежным льдом, через лунки в котором удобно опускать в воду оборудование. На глубине же зимой и летом царит температура +4°C, в самый раз для стабильной работы аппаратуры.

Поэтому именно на Байкале был сооружен первый в истории подводный телескоп, зафиксировавший космические нейтрино — НТ-200. Он был создан коллаборацией из нескольких российских НИИ во главе с Институтом ядерных исследований (ИЯИ РАН) в сотрудничестве с германским исследовательским центром DESY. Строительство НТ-200 началось в 1993 году, а уже через год телескоп зарегистрировал первые нейтрино. В 1998 году сооружение телескопа закончилось.

Этот инструмент получил интересные результаты. Но его скромные масштабы (всего 200 фотодетекторов, регистрирующих черенковское излучение) никак не могли удовлетворить астрономов. Для масштабного исследования космоса нужны и инструменты космического масштаба.

Поэтому была образована международная научная коллаборация «Байкал» во главе с ИЯИ РАН и Объединенным институтом ядерных исследований для строительства Baikal-GVD.

Домогацкий сказал, что его команда уже обменивается данными с охотниками за нейтрино в других местах и ​​что она нашла доказательства, подтверждающие выводы IceCube о нейтрино, прибывающих из космоса. Тем не менее он признает, что проект «Байкал» значительно отстает от других в разработке компьютерного программного обеспечения, необходимого для идентификации нейтрино в режиме, близком к реальному времени.

Несмотря на значимость проекта, он по-прежнему имеет ограниченный бюджет — почти все из примерно 60 учёных, работающих с телескопом, обычно проводят февраль и март в своем лагере на Байкале, устанавливая и ремонтируя его компоненты. IceCube, напротив, включает около 300 учёных, большинство из которых никогда не были на Южном полюсе.

Гирлянды индивидуальных детекторов нейтрино, составляющие Байкальскую обсерваторию

Как ловить?

Байкальский телескоп смотрит вниз, через всю планету к центру нашей галактики и дальше, по сути используя Землю как гигантское сито. По большей части, более крупные частицы, ударяющиеся о «противоположную сторону» планеты, в конечном итоге сталкиваются с атомами.

Идея нейтринного телескопа обсуждалась еще в 1970-х годах, работающего в реальном времени благодаря эффекту Вавилова–Черенкова. «Сердце» такого телескопа — это огромная масса прозрачного вещества (воды или льда). Когда нейтрино врезается в протон атомного ядра, тот превращается в нейтрон и испускает другую частицу — мюон. Тот тоже врезается в какое-нибудь атомное ядро, и так далее. В результате рождается целый каскад заряженных частиц, движущихся сквозь воду или лёд быстрее света.

Но как это возможно? Разве скорость света — не предельно возможная по законам физики (причина неутолимой печали для всех, кто мечтает о межзвёздных путешествиях)? Да, но лишь пока речь идет о скорости света в вакууме. А в любой другой среде свет движется медленнее и его вполне можно обогнать. Когда же заряженная частица движется сквозь среду быстрее света, она сама испускает свет (это и называется эффектом Вавилова–Черенкова). Такое свечение и фиксируют специальные датчики-фотодетекторы.
Поскольку нейтрино очень редко сталкиваются с атомными ядрами, объем воды или льда должен быть огромным.

«Байкал» — северный напарник

Предприятие на Байкале — не единственная попытка охоты за нейтрино в самых отдаленных уголках мира. Десятки приборов ищут частицы в специализированных лабораториях по всей планете. Но новый российский проект станет важным дополнением к работе IceCube, крупнейшего в мире нейтринного телескопа, американского проекта стоимостью 279 миллионов долларов, который охватывает около четверти кубической мили льда в Антарктиде.

Используя сетку световых детекторов, аналогичную байкальскому телескопу, IceCube идентифицировал в 2017 году нейтрино, которое, по словам учёных, почти наверняка пришло из сверхмассивной черной дыры. Это был первый случай, когда учёные определили источник дождя высокоэнергетических частиц из космоса, известного как космические лучи, — прорыв в нейтринной астрономии, которая остается в зачаточном состоянии.

«Это как смотреть на ночное небо и видеть только одну звёзду», — сказал Фрэнсис Л. Халзен, астрофизик из Университета Висконсина в Мэдисоне и директор IceCube, описывая текущее состояние «охоты на призрачных частиц». Ранние работы советских учёных вдохновили Хальзена в 1980-х годах на создание детектора нейтрино во льдах Антарктики.

IceCube

Исследователей Вселенной интересуют нейтрино с очень высокой энергией: 60-100 тераэлектронвольт. Только такие частицы можно надежно выделить из потока нейтрино, рождающихся в атмосфере Земли под действием космических лучей. По словам руководителя проекта Baikal-GVD члена-корреспондента РАН Григория Домогацкого, при восьми работающих кластерах можно ожидать регистрации четырех–пяти подобных частиц в год. Для сравнения: за последние десять лет IceCube «поймал» их около сотни.

Как и сами нейтрино, проекты по их изучению не признают границ. Baikal-GVD и IceCube входят в консорциум «Глобальная нейтринная сеть» (Global Neutrino Network). Его третий участник — сеть KM3NeT, строительство которой сейчас ведется в Средиземном море у берегов Франции, Италии и Греции. Пока оно находится в начальной стадии: установлено лишь несколько гирлянд с фотодетекторами. Но в перспективе это будет очень масштабный инструмент.

Антарктида, Байкал и Средиземноморье довольно удалены друг от друга. Благодаря этому система из трех нейтринных телескопов приобретает своего рода стереоскопическое зрение, позволяющее точнее определять направление на источник нейтрино.

Зафиксировав интересное событие, астрономы могут сразу же указать его координаты своим коллегам, работающим с оптическими и другими телескопами. Подобное «быстрое наведение» давно практикуется астрономами, изучающими скоротечные процессы. Так что Baikal-GVD вливается в тесную компанию самых разных проектов, объединенных общей целью — раскрыть тайны Вселенной.

«Нейтрино путешествует по Вселенной, не сталкиваясь практически ни с чем и ни с кем», — сказал Домогацкий. «Для него Вселенная — прозрачный мир».

На правах рекламы

VDS для любых целей — это именно про виртуальные серверы от нашей компании. Сконфигурируйте собственный тариф в пару кликов, устанавливайте любую операционную систему и абсолютной любой софт.

Источник: habr.com