На протяжении 35 лет сотрудниками лаборатории геологии Атлантики Атлантического отделения института океанологии им. П.П. Ширшова АН СССР, а затем и РАН проводились комплексные исследования Балтийского моря. Наряду с отбором донных отложений, проведением геофизических работ, постоянно осуществлялись записи рельефа дна. Экспедиции проводились на академических судах, таких как Э/С «Профессор Добрынин», НИС «Профессор Штокман», Э/С «Шельф», НИС «Академик Курчатов», НИС «Академик Сергей Вавилов». В настоящее время, хотя как бы вторым планом, но записи рельефа продолжаются в экспедициях на судах НИС «Академик Келдыш» и НИС «Профессор Штокман». В общей сложности проведено более 50 экспедиций. На этапе многолетних научно-исследовательских работах в море приняли участие многие инженеры, научные сотрудники, лаборанты и аспиранты. Особо следует выделить руководящий и научный состав экспедиций, в том числе заведующего лабораторией Е.М. Емельянова, А.И. Блажчишина, В.М. Литвина, Г.С. Харина, Н.И. Свиридова, О.С. Пустельникова, Э.С. Тримониса, зам. директора музея Мирового океана B.Л. Стрюка, В.В. Сивкова, М.В. Руденко.

По мере накапливания информации о рельефе дна Балтийского моря, проводились обобщения как в виде батиметрических карт, так и других видов анализа. Первая батиметрическая карта для центральной и юго-восточной частей моря была составлена автором в 1967 г. При составлении карты использовались материалы промеров, выполненных тогда еще не в многочисленных рейсах Э/С «Профессор Добрынин» и Э/С «Шельф». Кроме того, привлекались данные с навигационных карт. Однако в связи с существующими тогда ограничениями на издание таких материалов, карта не была опубликована.

В 1970 г. В.К. Гуделис в статье [1970] дал описание наиболее заметных особенностей геологии и геоморфологии центральной части Балтийского моря. В 1974 г. В.М. Литвиным была опубликована первая обзорная геоморфологическая карта, на которой показаны типы подводного рельефа и наиболее выделяющиеся отдельные формы [Литвин, 1991].

Наиболее содержательным и значимым обобщением многолетних комплексных исследований Балтийского моря стала монография - «Геология и геоморфология Балтийского моря», опубликованная Лабораторией геологии Атлантики и Литовским геологическим институтом в 1991 г. Работа является сводной объяснительной запиской к картам: геологической, четвертичных отложений, батиметрической [Гялумбаускайте и др., 1991] и геоморфологической в масштабе 1:500 000. Батиметрическая карта была составлена В.М. Литвиным. Надо отметить, что основным недостатком этой работы является то, что все исследования проводились в Балтийском море, дифференцированном на географическом принципе, т.е. разделение не его дна, а водной поверхности. Так, например, была выделена Северная Балтика, Средняя Балтика, Южная Балтика и т.д. Хотя для составления карты широко использовались навигационные пособия, разного рода другие карты, схемы, профили, но безо всякого сомнения, работа расширила наши знания о рельефе и придала им качественно новый уровень. Так, для составления геоморфологической карты впервые привлечена известная в геоморфологии триада, а именно: морфология, генезис и возраст отдельных категорий и форм рельефа [Буданова и др., 1960; Литвин, 1974; 1991а; Салищев, 1976; Удинцев и Агапова, 1964].

Из зарубежных работ надо выделить батиметрическую карту центральной Балтики, составленную по Литовско-Шведскому проекту «Батиметрия и осадки Балтийского моря (GEOBALT)» редактор Гялумбаускайте [Bathymetric map…, 1998]. В работе принимали участие сотрудники институтов всех прибалтийских стран, в том числе Польши и России. Это многонациональная работа, и в изображении рельефа в некоторой степени сохранены авторские особенности изображения рельефа, даже при едином редакторе. Особенно это заметно на юго-восточной части дна Балтийского моря. Безусловно, достоинством карты является хорошая проработка мелководных прибрежных участков шельфа.

Наши записи рельефа дна последних лет базировались на современной системе навигации GPS и составили несколько 10 тыс. миль. Собранные материалы мы продолжали разносить на планшеты-основы и составлялись карты на отдельные участки дна моря, которые затем были использованы для монтажа врезок и завершения авторского этапа составления карт, базирующейся на положении о геоморфологической экстраполяции рельефа, на протяжении многих лет являвшейся идеологией геоморфологических исследований. Полученные данные стали опорным массивом и последним его обобщением в виде новой батиметрической карты (рис. 1). Эти материалы не только увеличили общий объем данных по рельефу, но и изменили наши представления о строении отдельных участков дна Балтийского моря.

В связи с тем, что в работе обобщены материалы за значительный экспедиционный период в истории исследования рельефа дна Балтийского моря, нами проведена оценка использованного материала. Это позволило осознать и оценить реальный научный уровень конечного «продукта». Вплоть до применения в качестве самописца фототелеграфного аппарата «Ладога», запись и отсчет глубины, а также определение места положения судна, еще долгое время оставались на очень низком уровне. Надо отметить, что использование прецизионной приставки к эхолоту повысило не только точность отсчета глубины до 1 м, но и стало возможным исследовать экзогенные процессы, проявляющиеся в микроформах рельефа дна Балтийского моря. Что касается способов определения местоположения судна на галсе или на геологической станции, то здесь ситуация тоже многие годы не соответствовала высоким требованиям научно-исследовательских работ, поскольку величины ошибок были не равноточными и имели довольно значительный диапазон разброса. Так, в прибрежной части моря положение не такое безнадежное, т.к. используемые здесь способы и приборы позволяют иметь точность, определяемую первыми десятками метров. В открытом море, где применялись менее надежные технические средства и астрономические определения, ошибка в определении места судна увеличивается до 1 мили.

Ситуация резко изменилась с момента установки на судах спутниковой системы навигации типа GPS. Такое оборудование впервые было установлено на НИС «Академик Курчатов», а затем на судах: НИС «Академик Келдыш», НИС «Академик Сергей Вавилов», НИС «Профессор Штокман», НИС «Академик Иоффе». Материалы по рельефу дна, которые были получены на базе спутниковой навигационной системы GPS, при составлении карты улучшили качественный состав данных как по навигации, так соответственно и по положению значительного массива глубин, охватившего многие морфоструктурные формы и отдельные элементы рельефа дна Балтийского моря.

Таким образом, проводя оценку данных по рельефу дна Балтийского моря по признаку точности привязки места положения глубин, можно их отнести к области прибрежных исследований (это не более 10-15 миль, вероятно, до глубин 20-30 м) и выделить открытую часть моря.

При просмотре эхолотных лент проведена общая дифференциация дна по морфологическим признакам с выделением поверхности прибрежного мелководья и верхней части материкового склона, где на слабоволнистой и наклонной поверхности встречаются небольшие врезы, оползни, наложенные аккумулятивные формы, небольшие гряды, холмики и другие осадочные и мореные образования. С учетом величины неточности определения местоположения судна в пространстве, в реальности все формы будут искажены соответственно. Однако, учитывая масштаб нашей карты, все эти «неприятности» поглощаются в величине конкретного линейного соотношения пространства карты и местности, а именно в 1 мм карты вмещается 500 м местности. В открытой части моря влияние ошибки положения места глубин, которая в отдельных случаях достигала почти 2000 м, на изображение форм рельефа может быть более заметным. Особенно это четко проявляется на уровне отображения микроформ и главным образом в неоправданном искривлении изолиний. При этом надо иметь в виду, что такая зависимость в меньшей мере сказывается в северо-западной, северной (в районе Аланских островов) и в западной (по всей длине Финского залива) и других частях Балтийского моря, где рельеф достаточно сложный, предопределенный тектоническими процессами и сохраняет следы сильного экзарационного влияния последнего оледенения.

Современный рельеф дна открытой части моря представляет четко выделенные морфоструктурные элементы, такие как впадины, пороги, желоба, плато, валообразные поднятия и др. На основе таких данных была составлена схема главных морфоструктур поверхности дна Балтийского моря (рис. 2). С привлечением данных из работы, где показаны такие формы рельефа как плато, уступы, валы и другие формы рельефа [Гуделис, 1970], наша схема будет законченной.

В тех случаях, когда были проведены более детальные полигонные исследования, проявились некоторые особенности в строении рельефа склона в Финском заливе, восточного склона Готландской впадины, Слупского желоба, Гданьско-Готландского порога и других участков дна. Такие примеры детальных работ могут явиться началом картирования рельефа в более крупном масштабе. Это важно при изучении процессов осадконакопления, размыва и переноса осадочного материала, изучения придонных течений и решения целого ряда других проблем.

Надо отметить, что по существующей в картографии системы классификации топографических карт, созданная нами карта в М 1:500 000, относится к обзорно-топографическим (рис. 1), отвечающих результатам проявления в регионе эндогенных процессов. Однако, показанные на карте врезки - это карты, составленные по материалам детальных полигонных исследований, которые явно свидетельствуют о необходимости укрупнения масштабов эхолотной съемки и обработки материалов. Только такие работы позволят нам вести исследования как в геологии, так и в геоморфологии на уровне выявления современных экзогенных процессов, в том числе размыва, переноса и переотложения осадочного материала,

В процессе работы в экспедициях и над составлением батиметрической карты дна Балтийского моря формировался банк данных по рельефу. Общий объем данных в настоящее время составляет около 60 000 точек глубин, сформированных в формате ASCCII. Банк данных воспринимается такими современными пакетами как ArcVieW и ArcInfo. Уже есть первые результаты обработки материалов: получена батиметрическая и карта углов наклона. Таким образом, с завершением длительного периода анализа данных и представления результатов в виде авторских карт, начат переход к современным компьютерным технологиям ГИС. В ближайшее время в Атлантическом отделении Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН будет завершено составление электронного типа батиметрической карты Балтийского моря.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Буданова Л.Я., Затонский K.К., Ларина Н.И., Марова Н.А. К вопросу о методике составления батиметрических карт // Тр. ИО РАН. 1960. Т. 44. С. 54-62.

2. Гялумбауекайте Ж.А. и др. Геоморфология // Геология и геоморфология Балтийского моря. Л.: Недра, 1991. С. 291-313.

3. Гуделис В.К. Общие черты геологии и геоморфологии дна Центрального сектора Балтийского моря // Балтика. 1970. Т. 4. С. 103-114.

4. Литвин В.М. и др. Исходные данные и принципы составления карт // Геология и геоморфология Балтийского моря. Л.: Недра, 1991. С. 40-50.

5. Литвин В.М. Геоморфологическая изученность // Геология и геоморфология Балтийского моря. Л.: Недра, 1991а. С. 19-26.

6. Литвин В.М. Основные черты геоморфологии дна Балтийского моря // Вопросы четвертичной геологии. 1974. Т. 7. С. 99-108.

7. Салищев К.А. Картоведение. М.: Изд-во МГУ. 1976. 437 с.

8. Удинцев Г.Б., Агапова Г.В. О методике морских геоморфологических исследований с применением прецезионнного аппарата «Ладога» // Океанология. 1964. Т. 4. Вып. 1. С. 156-167.

9. Bathymetric map of the Central Baltic Sea / Ed. Gelumbauskaite L.Z. Vilnius-Uppsala, 1998.

Ссылка на статью:

Руденко М.В., Ражева Т.И. О новой батиметрической карте дна Балтийского моря // Океанология. 2004. Т. 44. № 3. С. 475-478.