Исследование подводной воронки в Карибском море открывает прошлое Земли

Местные рыбаки Юкатана определённо знали о её существовании, но никто до недавнего времени не представлял, насколько она фантастически глубока.

Подводные карстовые воронки к востоку от полуострова Юкатан учёные называют голубыми дырами. Эти прибрежные образования сформировались в результате эрозии, приведшей к появлению подводных ям. Они могут быть очень глубокими.

Но до сих пор было неясно, насколько глубокими.

Исследователи спустились в голубую дыру в заливе Четумаль, расположенном в западной части Карибского моря на границе Мексики и Белиза, и подтвердили, что она является второй по глубине в мире. Она называется голубая дыра Таам Джа (Taam Ja’), что на языке майя означает «глубокая вода», и опускается на невероятную глубину 274,4 м ниже уровня моря. Титул самой глубокой голубой дыры принадлежит Dragon Hole (или Голубая дыра Саньша Йонгле) в Южно-Китайском море, её глубина составляет 300,89 м.

Залив Четумаль на юге полуострова Юкатан, Мексика. (Public Domain)

Бухта Четумаль — это мелководный тропический залив глубиной около 5 м с системой лагун, подземных источников и идиллических сенот — тех райских карстовых бассейнов в джунглях, которые стали так популярны среди путешественников. В одной из систем сенотов недалеко от границы Мексики и Белиза глубина воды достигает 40–90 м.

Что может быть причиной такого опускания суши и морского дна?

Голубые дыры, сеноты и подводные пещеры образуются в результате вымывания водой трещин в известняковых породах. Колебания уровня моря во время и после ледникового периода привели к проникновению высокосолёных вод в пористый известняк вдоль побережья Юкатана. Это способствовало образованию пустот в породе, в результате чего возникли геоморфологические явления, известные как карстовые образования, в том числе, воронки. Они встречаются по всему полуострову, а местные рыбаки рассказали исследователям о существовании в заливе Четумаль одной из них.

Рисунок 1. Расположение голубой дыры Таам Джа в заливе Четумаль: (A) прилегающие карстовые воронки или сеноты вдоль лагуны Бакалар и зафиксированные места расположения голубых дыр, точки A и B, в заливе Четумаль, недалеко от границы Мексики и Белиза; (B) снимок голубой дыры, полученный из растровых изображений с привязкой к местности, сделанных с помощью гидролокатора бокового обзора. (© 2023 Alcérreca-Huerta, Álvarez-Legorreta, Carrillo, Flórez-Franco, Reyes-Mendoza и Sánchez-Sánchez/CC BY 4.0)

Исследовательские работы начались в 2001 г. Находясь в центре очень мелководного залива Четумаль, учёные обнаружили почти круглое углубление с неровными скальными выступами на склонах.

С восточной и северо-западной сторон были обнаружены прерывистые террасы, переходящие в почти вертикальные склоны. Юго-западный склон был ещё более крутой. Аквалангисты спускались вдоль юго-юго-восточной стены, достигнув в итоге глубины 200 м.

Рисунок 2. (A) Трёхмерная морфологическая карта голубой дыры Таам Джа, начинающейся на дне залива Четумаль и спускающейся на глубину 274,4 м; (B) аэрофотоснимок голубой дыры, особенности морского дна вокруг входа в голубую дыру и сравнение размеров с лодкой длиной 8,5 м; (С) подводный вид устья дыры с глубины 20 м, ориентированный вдоль южной стены. (© 2023 Alcérreca-Huerta, Álvarez-Legorreta, Carrillo, Flórez-Franco, Reyes-Mendoza и Sánchez-Sánchez/CC BY 4.0)

Они использовали гидролокатор бокового обзора для картирования морфометрических характеристик голубой дыры (форма и размер) и определили, что её внешний периметр составляет 492,7 м, а площадь поверхности — 13 690 кв. м.

Они взяли пробы воды через определённые промежутки времени на разных глубинах.

Было установлено, что характеристики водной толщи голубой дыры схожи с характеристиками других голубых дыр, таких как Dragon Hole и Amberjack Hole в Мексиканском заливе; температура уменьшалась с глубиной, а солёность увеличивалась. Во всех случаях наблюдался аноксический слой воды с низким содержанием кислорода. В Таам Джа также наблюдались такие физико-химические особенности, как глубоководный детритовый слой (из обломков), который пропускал лишь минимальное количество света, что вынуждало водолазов носить с собой фонари. Они обнаружили концентрацию сульфатов, хлора и хлорофилла, которые также увеличивалась с глубиной.

Рисунок 3. Морфологические и биологические особенности голубой дыры Таам Джа; (A, B) граница входа у южной стены голубой дыры, окружённой плоской известняковой платформой, которая является частью морского дна залива Четумаль; (C, D) обнажённые белые участки известняка, образовавшиеся в результате обвалов, со слоями биоплёнок; (E) известняковые скальные выступы высотой 2–3 м; (D, F) фрагмент мукоидных нитей, плавающих в водах голубой дыры и прикреплённых к её стенкам; (G) черви и биоплёнки, покрывающие обнажённый известняк, над которым наблюдались мёртвые рачки. (© 2023 Alcérreca-Huerta, Álvarez-Legorreta, Carrillo, Flórez-Franco, Reyes-Mendoza and Sánchez-Sánchez/CC BY 4.0)

Часто голубые дыры являются средой обитания для кораллов, акул и морских черепах. Исследователи, изучавшие Таам Джа в 2021 г., не нашли ничего подобного, но обнаружили на покрытых гипсом стенах мукоидные нити и червей размером не более 2,5 см.

Голубая дыра даёт возможность понять, как существовала жизнь много тысячелетий назад, поскольку бескислородная среда предохраняет её содержимое от разложения.

«Эти карстовые образования важны для морских научных исследований, поскольку представляют собой кладезь палеоэкологической и палеоклиматической информации, которая улучшает понимание экологических… и геологических процессов», — пишут авторы в своём исследовании, опубликованном в журнале Frontiers.

Вторая по глубине голубая дыра в мире — это окно в прошлое.

Исследователи заявили, что их проникновение в голубую дыру Таам Джа было первым и далеко не исчерпывающим. Они рекомендуют продолжить изучение биологического разнообразия, состава воды и минералов и других аспектов.