Пещерные первопроходцы

Если кому-то кажется, что время великих географических открытий осталось далеко позади,  в славные времена Колумба и его последователей, то это не так. Вернее, не совсем так. Хорошо, скажете вы, но уж сейчас-то вся мощь современных технологий картирования и спутниковых съемок точно не должна оставить белых пятен на Земле? И опять будете не правы. Вернее, не совсем правы. Потому что белых пятен на Земле более чес достаточно. Правда, не на поверхности, а под ней.

Один  из ведущих мировых исследовательских центров по изучению природных пещер – Украинский институт спелеологии и карстологии в Симферополе. Директор института Александр Климчук любезно согласился рассказать, что же ищут люди под землей и для чего.

- Существует естественная надобность человека в расширении своей зоны влияния. Он летит в глубокий космос, опускается на невиданные глубины – и все ради того, чтобы раздвинуть границы известного ему мира. В этом плане подземное пространство пещер не только мало изучено научными методами, но даже разведанные площади составляют мизерные доли процента от общей их протяженности и объемов.

Известно, что более 70% территории Украины расположено в районах, которые подстилаются легкорастворимыми породами.  Я приведу несколько причин, которые свидетельствуют о важности изучения карстовых образований. Первая причина состоит в том, что это сам по себе достаточно опасный геологический процесс. В современных условиях техногенная нагрузка на почву очень высока, и в целях предотвращения возникновения катастрофических ситуаций на многих землях при их освоении требуется достаточно подробная инженерно-геофизическая оценка. Те районы, где в изобилии имеются карстовые пещеры, представляются крайне опасными ввиду возможности провалов, аномальных неожиданных водопритоков в подземные выработки и множества других природных явлений, грозящих неминуемой катастрофой. Например, в Западной Украине во время разработки Язовского серного месторождения производилась откачка больших массивов воды, что привело к активизации карстовых процессов и образованию множества провалов. Такие же серьезные проблемы с карстовыми породами были в районах соляных месторождений Предкарпатья и Закарпатья. Такими же провалами славен и шахтерский край, однако не следует считать, что виной этому только пустоты самих шахт – большая вина в этих процессах лежит на активизации образования пустот путем растворения пород. Если говорить о планетарных масштабах, то оценки потерь от карстовых деформаций составляют приблизительно 5 миллиардов долларов в год.

Вторая причина, по которой изучение пещер является важным – гидрогеология, для которой знания о подземных пустотах являются основой. Как правило, карстовые подземные воды являются главным и часто единственным источником водоснабжения в регионе, но они имеют свойство быстро загрязняться, поскольку расположены в породах высокой канализированности. К примеру, подземные воды в некарстовых районах для того, чтобы пробиться на поверхность, проходят десяток километров в течение сотен и тысяч лет. Для карстовых вод необходимо всего несколько суток. Очень показательный пример – Ай-Петри, где большая рекреационная нагрузка без использования превентивных мер по отношению к карстовой среде угрожает водоснабжению Севастополя.

Именно в Крыму в первую очередь следует продолжать активное последовательное изучение гидрогеологии карста с использованием специальной методики картирования уязвимости карстовых вод. Такие исследования были начаты еще во времена СССР, в 70-80-х годах прошлого столетия. Эти работы были практически полностью свернуты в последние двадцать лет. Ключевую роль в методике картирования играет технология трассирования. В самых разных точках исследуемой пещеры устанавливается специальные индикаторы, которые отслеживаются соответствующей аппаратурой, и затем определяется скорость и направление перемещения подземных вод. Но для возобновления таких исследований необходимо построить лабораторию, оснащенную современным оборудованием, инструменты трассирования, регистрации, и все эти работы необходимо проводить не от случая к случаю, а регулярно – от участка к участку, от сезона к сезону. Стоимость всего необходимого оборудования не так уж велика – полмиллиона гривен, но как-то повлиять на ситуацию в нашу пользу никак не получается.

И третья причина: исследование карстовых полостей и каналов имеет определяющее значение для понимания природы образования нефтегазовых коллекторов и карманов, а также путей миграции углеводородов при прохождении через известняк. Одна из ведущих нефтесервисных компаний мира, «Шлюмберже» подсчитала, что более 60% мировых запасов нефти и 40% - газа находятся именно в известняковых коллекторах, происхождение которых – карст. Понятно, что без знаний закономерностей формирования карстовой пустотности в таких породах эффективно разведывать и эксплуатировать нефтегазовые месторождения не получится. Сказанное выше подтверждается фактом, что в Украине большая часть запасов углеводородов в Причерноморье и Днепровско-Донецком прогибе приходится на известняковые породы и карстовые коллекторы.

Еще одно важное направление исследований карстовых пещер – реконструкция природных условий далекого прошлого. Пещеры в своей морфологии и вторичных отложениях накапливают в течение миллионов лет важнейшую разнообразную информацию  о палеоклимате, причем современная наука использует эту информацию с очень высокой степенью детализации.

- Александр Борисович, есть ли какие-то различия между альпинизмом и покорением пещер?

- Несколько некорректное сравнение. Посудите сами: до того, как Эверест был впервые покорен человеком с помощью восхождения в 1956 году, он был сто лет как известен, хорошо изучен и закартирован. Все последующие геройские восхождения относятся исключительно к личным достижениям альпинистов, не приносящих науке новых знаний. В спелеологии все иначе – сначала нужно пещеру открыть и только затем ее детально и всесторонне исследовать.

- А экипировка у спелеологов и альпинистов отличается?

- Для путешествия в подземный мир обязательна спецодежда и каска. Для безопасного прохождения узких мест с режущими кромками, выступами и т.д. необходим износостойкий костюм, если в пещере низкие температуры – термоизоляционное белье под комбинезон, если пещера изобилует водой и сифонами, то есть участками, полностью погруженными в воду, то в таком случае не обойтись без гидрокостюма и легководолазного снаряжения. Причем в случае спелеологии такое снаряжение должно включать дублирование всех важнейших систем. Если на открытой воде у вас отказало оборудование, то всегда имеется какой-то шанс всплыть на поверхность, в подземной пещере такого шанса нет. Если вы успели проплыть 50-100 метров, и у вас отказало оборудование, то без дублирующих систем вы уже не сможете вернуться.

Нужно сказать, что в последние годы техническое оснащение спелеологов значительно улучшилось. Появились в продаже дорогие, но очень емкие и легкие аккумуляторы, светодиодные лампы, потребляющие минимум электроэнергии. Существует прекрасное в смысле надежности и эффективности вертикальное снаряжение, которое важно в случае, когда спелеологи уходят в исследования сложных пещер на несколько дней и недель. Однако наша боль и наша беда – всего этого мы себе позволить не можем.

В нашей стране много регионов с карстовыми образованиями. Это Волынь, Подолье, Предкарпатье, Карпаты, Причерноморье, Донбасс, степной и в особенности горный Крым.

Начиная с 60-х годов прошлого века и по день сегодняшний в Крыму открыто 1300 новых пещер. Каждый год спелеологи открывают десятки новых. Самая глубокая из них – пещера Солдатская, разведанная глубина ее составляет 520 метров. Самая длинная пещера – Кизил-Коба, в которой имеется даже подземная река. Длина пещеры – 21 километр.

Если говорить о гипсовых пещерах, то большинство из них находится в Западной Украине. Шесть самых протяженных представляют собой настоящий лабиринт. Самая длинная  - Оптимистическая, открыта в 1966 году. Длина пещеры составляет ни много ни мало 240 километров! По материалам исследований этих гипсовых пещер Александр Климчук разработал совершенно новую гипогенную теорию образования и развития пещер, получившую общемировое признание ученых, занимающихся карстом и пещерами. В то время, как обычные пещеры образуются водами, проникающими под землю с поверхности, гипогенные пещеры – восходящими напорными водными потоками из более глубоких водоносных слоев. Как оказалось, такое происхождение имеют довольно много известнейших в мире пещер. Именно гипогенная теория образования пещер дала толчок к пониманию природы  образования карстовых коллекторов нефти и газа, а также карстовых месторождений полиметаллов.

В течение последних тридцати лет отечественные спелеологи активно изучают пещеры на Западном Кавказе, в районе массива Арабика. Именно им принадлежит честь исследования новой самой глубокой пещеры мира – 2190 метров.

В середине 80-х годов  Александр Климчук с коллективом спелеологов начал изучать пещеры массива Арабика в Абхазии. Тогда карстовая пещера Крубера значилась как малоперспективная. Она представляла собой множество колодцев, соединенных между собой ходами и галереями. Наиболее глубокие отвесы – 115, 110 и 152 м. В донной части пещеры имеется восемь сифонов, которые располагаются на глубинах от 1400 до 2190 метров. Забавно, что водами пещеры Крубера-Воронья питается самая короткая река в мире – Репруа, которая впадает в море в нескольких километрах от ее начала у черноморского побережья Гагр. 

Дальнейшие исследования пещеры Крубера в последние несколько лет, после того, как сделаны главные прорывы и установлена череда мировых рекордов, происходит под руководством известного украинского спелеолога Юрия Касьяна экспедициями Украинской спелеологической ассоциации. В 2007 году симферопольским спелеологом Геннадием Самохиным была достигнута самая глубокая точка пещеры, для чего ему потребовалось погрузиться в последний сифон на 46-метровую глубину.

В 2005 году известный журнал National Geographic признал исследования украинских спелеологов в пещере Крубера самым выдающимся географическим открытием на Земле за последние 100 лет.

В прошлом году крупнейшее издательство в мире Random House издало документальную повесть об этом достижении, которая в кратчайшие сроки стала бестселлером в США и Канаде.

Александр Климчук

 Директор Украинского института спелеологии и карстологии Министерства образования и науки и Национальной академии наук Украины, старший научный сотрудник, кандидат геологических наук. Главная специализация – гидрогеология и геоморфология карста, происхождение пещер. Вице-президент Международного спелеологического союза, президент Комиссии Международного спелеологического союза по гидрологии карста и спелеогенезу. Почетный член Национального спелеологического общества США и Украинской спелеологической ассоциации.

Научно-исследовательский центр "Украинский институт спелеологии и

карстологии"  основан в 2006 году. Является частью структуры Таврического

национального университета им. академика В.И. Вернадского и в состав

отделения наук о Земле Национальной академии наук Украины. Кроме штатных сотрудников объединяет в форме общественного членства 52 научных работника из различных организаций и городов Украины, а также из России, Польши, Словении, Турции.

По материалам eutg.net