Что скрывают подземные пещеры: рассказ спелеолога

«На глубине 2150 м пещера Крубера заканчивается озером диаметром примерно полтора метра. Дальше свод постепенно понижается, и вода уходит под него, – рассказывает крымский спелеолог Геннадий Самохин, спускавшийся в эту темную бездну. – С аквалангом я погрузился еще на 50,5 м, хотя там не просто ныряешь, а скорее протискиваешься в трещину, кое-где выдыхая, чтобы пролезть. Но если кто-то еще хочет – пожалуйста, пусть погружается глубже. Поставит новый рекорд».

Пещеры в земной коре появляются десятками разных способов. Их могут выкопать люди, строя метро или добывая полезные ископаемые, после извлечения которых остаются целые лабиринты подземных шахт, тянущиеся на десятки и сотни километров. Пещеры могут образоваться при раскалывании скальных массивов, хотя такие трещины редко уходят более чем на несколько сотен метров в глубину. Вулканические пещеры своим рождением обязаны излиянию расплавленной магмы: под застывшей у поверхности коркой она продолжает течь, пробивая длинные ходы. Таких тоннелей много на Гавайских островах и, вероятно, на Луне, где они сохранились еще со времен геологической активности спутника.

Однако девять из десяти пещер формируются в ходе карстовых процессов, связанных с действием воды. Вбирая из атмосферы углекислый газ, вода получает слабые кислотные свойства и сравнительно легко растворяет многие горные породы: известняк, гипс, каменную соль, мел и даже мрамор. Мельчайшие трещины, куда просачивается влага, постепенно разрастаются, сливаются друг с другом и углубляются до тех пор, пока жидкость не найдет выход где-нибудь ниже, вплоть до уровня моря. Реже можно наблюдать обратный процесс, когда вода накапливается под землей на «подушке» из непроницаемых глин или базальтов и уже оттуда под давлением пробивается сквозь карстовые породы на поверхность, выплескиваясь родником.

«Существует множество определений того, что же такое пещера, и одно из самых важных отталкивается от гидрологии, – говорит Геннадий. – Как только трещины становятся достаточно широкими, течение воды в них переходит от ламинарного к турбулентному. Нелинейные завихрения переводят процесс растворения породы на совершенно новый уровень. Обычно такое происходит при диаметре около сантиметра или пары сантиметров, и с этого момента можно говорить о появлении пещеры. Но для нас это только зародыш, ведь исследовать такие тоннели невозможно. Поэтому я считаю, что лучшее определение – это "подземная полость, доступная для человека"».

«В 1950-х годах в СССР была найдена удачная формула: спелеология – это наука плюс спорт, – продолжает Геннадий Самохин. – До сих пор в России действует множество спелеоклубов, только в Москве их десяток. Как у альпинистов и скалолазов, здесь есть задачи и маршруты разной категории сложности. Но спелеология очень многогранна. Ею занимаются и профессиональные фотографы, которым важно сделать необычный кадр, и биологи, ищущие организмы, которые живут на большой глубине. Медики изучают физиологию жизни в экстремальных условиях, а геологи – сами пещеры, минералы и подземные воды. Иногда такая работа имеет и практическое значение. Например, в Крыму, если не считать Северо-Крымского канала, вся вода приходит именно из таких источников».

Но прежде чем начать спуск, пещеру надо найти – причем, как правило, лично. Конечно, для этой задачи можно использовать данные сейсмографии или георадарных наблюдений, которые позволяют заметить скрытые пустоты по изменению в прохождении сейсмических или радиоволн сквозь породу. Однако карстовые массивы обычно пронизаны сетями трещин, среди которых определить крупные, подходящие для исследования невозможно. Поэтому знатоки часто ориентируются на внешние поисковые признаки. Внезапные заросли влаголюбивых растений среди сухих камней или протаявший раньше времени снег – все это указывает на приток если не воды, то влажного воздуха. А значит, где-то рядом может найтись вход в пещеру. Пора готовить экспедицию.

Никто не знает, с чем придется встретиться на глубине, и снаряжение нужно брать по максимуму – туристическое и альпинистское, подводное и топографическое. Сигнал спутниковой навигации быстро пропадает, и, чтобы составить карту пещеры, приходится полагаться на собственный опыт, умение работать с компасом, измерять дистанции и углы. «Современные инструменты с лазерными дальномерами сильно упростили эту задачу, – делится Геннадий. – Но главная революция произошла со светом. Я еще помню спуски со старыми карбидными горелками: их крепили к шлему, помещали небольшой кусочек карбида и капали водой. Открытое пламя держалось несколько часов, а когда гасло, клали следующий кусочек... С появлением светодиодов эта эпоха закончилась: теперь маленькой батарейки хватает на несколько дней».

Длительные экспедиции требуют участия многих людей. Например, спуск Геннадия Самохина на более чем двухкилометровую глубину пещеры Крубера занял 27 дней и проходил при помощи 60 человек, которые обеспечивали работу основной группы. Обычно для коммуникации с поверхностью используется проводная связь, кабели которой тянут за собой. Существуют и беспроводные аппараты, но даже дорогие модели не могут «пробить» более 500 м породы. Их чаще применяют в экстренных случаях – для спасательных работ, когда требуется срочная консультация и помощь медиков.

«Трагедии происходят, и в 95 случаях из 100 виной тому человеческий фактор, – объясняет Геннадий. – Сделал что-то неправильно – упал, сорвался... Особенно опасно разбирать камни. Спускаешься и видишь, что дальше завал, пробуешь его растащить – и легко дестабилизируешь: любая глыба может сдвинуться. Есть пещеры, которые заканчиваются щелями или огромными залами, заваленными настолько, что раскопать проход дальше не представляется возможным. В конце концов все упирается в непроходимое препятствие».

В идеале же исследование пещеры должно увенчаться полным траверсом, сквозным прохождением от верхней точки гидросистемы до нижней – от входа и до места выхода воды. Сегодня известны гидросистемы с амплитудой почти 5 км, хотя ни одна из них целиком еще не пройдена. Определить их удается с помощью специальных красителей, которые забрасываются в воду недалеко от входа в пещеру. В ожидаемых местах выхода воды ученые оставляют таблетки обычного активированного угля. Он поглощает влагу вместе с красителями, которые затем можно увидеть в ультрафиолетовых лучах, чтобы убедиться, что вода прошла насквозь.

Каждый шаг в новой пещере требуется наносить на карту, а для проверки точности измерений их повторяют на обратном пути, в ходе подъема. Однако небольшие ошибки неизбежны – поэтому, по словам Геннадия Самохина, до сих пор неизвестно, какая из пещер самая глубокая в мире. Разница между пещерами Веревкина и Крубера слишком незначительна с учетом неточности измерений.

«Иногда удается осмотреться внимательнее и найти проходы в более глубокие и длинные галереи. Порой можно нырнуть, проплыть сифон – а за ним открываются целые неизвестные залы, – говорит ученый. – Это как подземный Эверест, причем никто не знает, где и когда будет открыто что-то еще более глубокое. У каждого есть шанс его найти».

«У спелеологов есть такая шутка: в пещере холодно и мокро, зато грязно, – смеется Геннадий. – Но каждый находит здесь свое удовольствие. Некоторым нравятся большие залы, сталактиты, сталагмиты и другие натечные образования. Для меня же самое мощное впечатление – открытие новых пещер и ходов: каждый раз это целый мир. А особенно нравится подземная вода. Обычно эти реки совсем невелики, но бывают и довольно большие».

Самая мощная находится в горах Наканаи, на острове Новая Британия, она несет 200 кубометров воды в секунду – как Днестр. Кстати, если вы задумали найти «подземный Эверест», обратите особое внимание на этот вулканический остров. Потенциальная глубина пещеры зависит от высоты горного массива и мощности слоя растворимых известняков. На Новой Британии его толщина достигает 4–5 км, а значит, там могут скрываться пещеры экстремальной глубины. Обращенные вниз вершины, бездны, куда еще никогда не ступала нога человека.