Печерні першопрохідники

Підземний світ нашої планети досліджений лише на один відсоток.

Час великих географічних відкриттів зовсім не закінчився подвигами Колумба, його видатних сучасників та послідовників. Здавалося б, завдяки їхнім старанням, а також сучасним технологіям картування й супутникових зйомок на Землі вже не залишилося білих плям. Інша річ — в її надрах.

Один із провідних у світі центрів із вивчення природних печер — Український інститут спелеології та карстології (Сімферополь). Про те, які нові знання людина шукає під землею та навіщо, розповідає його директор Олександр Клімчук.

— Існує природна потреба людини в географічній експансії. Вона летить у космос, вивчає океан — намагається в такий спосіб розсунути межі знайомого їй світу. Підземний простір печер не тільки дуже мало вивчений із наукового погляду, а навіть фізично розвідано менше відсотка від його довжини й обсягів.

Більше 70% території України становлять райони, які підстилаються легкорозчинними породами. Ось лише декілька причин важливості досліджень карсту. По-перше, це небезпечний геологічний процес. У нашій країні техногенне­ навантаження дуже велике, тому для запобігання катастрофічним ситуаціям на проблемних для освоєння землях потрібна адекватна­ інженерно-геологічна оцінка. А там, де є карстові печери, є і небезпека провалів, витоків із водоймищ, аномальних водоприпливів у підземні виробки, інші ускладнення, які можуть стати катастрофічними. Так, у Західній Україні під час розробки Язовського та інших сірчаних родовищ відкачувалася велика кількість води, що приз­вело до активізації карстових процесів і утворення численних провалів. Серйозні проблеми з карстом у районах соляних рудників Передкарпаття й Закарпаття. Провальними процесами «славиться» і Донбас, однак спричинені вони не тільки порожнинами самих шахт, а й активізацією­ утворення порожнин шляхом розчинення порід. У світі щорічні фінансові втрати від карстових деформацій оцінюються приблизно в 5 мільярдів доларів.

По-друге, знання про печери — ключові в гідрогеології. Карстові підземні води є цінним багатим і часто єдиним джерелом водопостачання в таких районах, але вони дуже уразливі до забруднень через свою високу каналізованість. Якщо підземні води в некарстових районах проходять десять кілометрів під землею за сотні й тисячі років, то карстові — за кілька діб. Яскравий приклад — ситуація на Ай-Петрі, де масоване рекреаційне навантаження без належних охоронних заходів щодо карстового середовища загрожує джерелам водопостачання Севастополя.

У Криму треба продовжувати цілеспрямовані дослідження гідрогеології карсту, розпочаті ще 30—40 років тому, але майже припинені в останні два десятиліття, застосовуючи спеціальну методику картування уразливості карстових вод. Ключову позицію в ній займає технологія трасування. У різних точках у печерах і джерелах за допомогою спеціальної апаратури індикатори відслідковують і визначають напрямок і швидкість переміщення підземних вод. Однак для таких досліджень у Криму треба мати сучасну лабораторію, інструменти трасування, реєстрації, і проводити ці роботи необхідно систематично — від ділянки до ділянки, від сезону до сезону. Вартість необхідного обладнання не така вже й велика — близько півмільйона гривень, але домогтися вирішення цього важливого для всього регіону питання ми не можемо протягом уже декількох років.

По-третє, дослідження­ кар­­с­­тових порожнин-каналів має вирішальне значення для розуміння природи нафтогазових колекторів і шляхів міграції вуглеводнів у вапняках. За оцінками провідної міжнародної нафтосервісної фірми Шлюмберже, понад 60% світових запасів нафти й близько 40% світових запасів газу містяться у вапнякових колекторах, карстових за походженням. Але ефективно розвідувати та експлуатувати їх можна тільки після ґрунтовного вивчення закономірностей формування карстової порожнистості в таких породах. В Україні значна частина вуглеводневого потенціалу в Причорномор’ї й Дніпровсько-Донецькому прогині пов’язана саме з вапняками й карстовими колекторами.

Згадаю ще один важливий напрямок карстово-спелеологічних досліджень — реконструкцію природних умов минулого. Печери у своїй морфології та вторинних відкладеннях накопичують і зберігають протягом мільйонів років різноманітну інформацію про палеоклімат. Сучасними методами такі відомості можна отримати з дуже високим ступенем детальності.

— Олександре Борисовичу, чи відрізняється розвідування й проходження печер від альпінізму?

— Це досить некоректне­ порівняння. Адже до того, як Еверест підкорили в 1956 році, він уже був сто років відомий і закартований дослідниками. А наступні сотні сходжень — це суто спортивні особисті досягнення, ніякого нового знання вони вже не дають. У спелеологів завдання цікавіше в тому розумінні, що їм треба «виростити» нову печеру з нуля, тобто зробити географічне відкриття й досліджувати новий простір.

— А щодо екіпірування?

— У печеру без захисного спецодягу й каски не можна. Якщо в ній є вузькі місця з «гострими» виступами, необхідний зносостійкий комбінезон, якщо печера холодна — термоізоляційна білизна під ним, а якщо там багато водоспадів або сифонів (ділянки, цілком занурені у воду), то вам знадобиться гідрокостюм і легководолазне спорядження.­ Для печер воно повинне мати дублювання всіх систем життєзабезпечення. Річ у тім, що на відкритій воді за відмови обладнання все-таки є шанс спливти й вижити. У печері все набагато складніше. Якщо від місця занурення ви пропливли півсотні-сотню метрів і у вас відмовило обладнання, то без дублювальних систем повернутися просто неможливо.

В останні роки технічне­ оснащення спелеологів­ знач­но покращилося. З’яви­лися легкі, дуже місткі, але досить дорогі акумулятори, світлодіодні лампи, які споживають дуже мало електро­енергії. Є надійне й ефективне «вертикальне» спорядження. Це особливо актуально під час дослідження складних печер, куди спелеологи йдуть на кілька днів і навіть тижнів. Проблема, однак, у тому, що про забезпечення співробітників нашого інституту сучасним спорядженням ми можемо тільки мріяти. І придбати його власним коштом.

Україна печерна

Наша країна багата на карстові регіони. Це Волино-Поділля й Передкарпаття, Карпати, Причорномор’я, Донбас, степовий і особливо гірський Крим. Із початку 60-х років у Криму відкрито понад 1300 нових печер, і щороку спелео­логи знаходять їх десятками. Найглибша з них — печера Солдатська, її відома глибина 520 м. Найдовша в Криму — печера Кизил-Коба з великою підземною рікою (близько 21 км).

Шість найдовших гіпсових печер розташовані­ в Західній Україні. Кожна з них являє собою густу мережу-лабіринт. Найдовша печера — Оптимістична (240 км), відкрита в 1966 році. На матеріалі досліджень цих гіпсових лабіринтів Олександр Климчук розробив нову гіпогенну теорію утворення й розвит­ку печер, що дістала широке визнання у світовій науці про карст і печери. Звичайні печери утворюються­ водами, які проникають під землю з поверхні, а гіпогенні — висхідними напірними водами з більш глибоких водоносних горизонтів. Виявилося, що таке походження мають багато найбільших печер світу. До речі, гіпогенна теорія печероутворення дала потужний імпульс до розуміння природи карстових колекторів вуглеводнів і карстових родовищ поліметалів.

Відкриття століття — за нами

Останні тридцять років українські спелеологи активно працюють на Західному Кавказі, на масиві Арабіка. І недарма: їм удалося досліджувати нову найглибшу печеру світу глибиною 2190 м. У 80-х роках, коли Олександр Климчук із колегами почали дослідження печер гірського масиву Арабіка в Абхазії, карстова печера Крубера мала серед спелеологів репутацію безперспективного об’єкта. Вона являє собою декілька колодязів, з’єднаних між собою ходами й галереями. Найглибші схили — 115, 110 і 152 м. У донній частині відомо більше 8 сифонів, розташованих на глибинах від 1400 до 2190 м. Цікаво, що водами печери Крубера-Вороняча живиться найкоротша ріка у світі — Реп­руа на чорноморському узбережжі біля Гагр, а також джерела, які виходять під рівнем моря.

Дослідження печери Крубера в останнє десятиліття, коли зроблені головні «прориви» та встановлені світові рекорди, тривають під керівництвом відомого­ українського спелеолога­ Юрія Касяна експедиціями Української спелеологічної асоціації. Найглибшу точку печери досягнуто в експедиції 2007 ро­ку під час занурення сімферопольського спелеолога Геннадія Самохіна в останній сифон на глибину 46 м під воду.

Журнал National Geographic у 2005 році зарахував дослідження українських спелеологів у печері Крубера до найвидатніших географічних відкриттів на Землі за останні 100 років. Торік найбільше світове видавництво Random House випустило про це документальну повість, яка швидко ввійшла до списку бестселерів США.

Олександр Клімчук

Директор Українського інституту спелеології та карстології МОН і НАН України, старший науковий співробітник, кандидат геологічних наук. Головна спеціалізація: гідрогеологія й геоморфологія карсту, походження печер. Віце-президент Міжнародного спелеологічного союзу (UIS, 65 країн-учасниць), президент Комісії UIS із гідрогеології карсту й спелеогенезу. Почесний член Національного спелеологічного товариства США й Української спелеологічної асоціації.

Довідка «УТГ»

Науково-дослідний центр «Український інститут спелеології та карстології» створений у 2006 ро­ці. Входить до структури Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського (м. Сімферополь) і до складу відділення наук про Землю НАН України. Крім штатних співробітників об’єднує у формі громадського членства 52 науковців із різних організацій і міст України, а також із Росії, Польщі, Словенії, Туреччини.