Кораблі-дослідники Чорного моря: історія флоту науки

Кораблі-дослідники Чорного моря — це судна, з борту яких систематично вимірюють воду, беруть проби й описують живе та дно, а не перевозять вантаж і не ведуть бій. Флот науки тут складався не з одного «великого корабля», а з ланцюга різних корпусів: від станційних ботів початку XX століття до спеціалізованих науково-дослідних суден другої половини століття. Саме з цих бортів склали картину, без якої море лишається лише поверхнею: шар із киснем зверху, сірководень нижче, річковий стік на північному заході й вузький обмін через Босфор.

Для узбережжя України це не архівна тема. Після 2014 року основні академічні судна лишилися в окупованому Криму, а єдине передане для моніторингу Чорного й Азовського морів судно пошкодили в порту Одеси влітку 2022 року. Рибалка, батьки на пляжі й мешканець портового міста бачать воду з берега. Висновок про те, чи це місцева пляма, чи зсув усього моря, дає лише вимірювання на розрізі, яке історично робили з дослідницького борту.

Далі — як з’явилися перші систематичні виходи, чому саме устрій судна визначає якість проби, які завдання виконував науковий флот, як змінювалися корпуси від біостанцій до інститутів і де межа того, що корабель здатний дізнатися сьогодні.

Перші наукові виходи в Чорне море

Систематичне вивчення почалося не з побудови окремого наукового флоту, а з питання, на яке не відповідала лоція. Гідрографія першої половини XIX століття уточнювала берег, глибини й небезпечні для плавання місця. Це була робота для безпеки судноводіння. Океанографія ставить інше завдання: що відбувається в товщі води й на дні поза фарватером.

Поштовх дали дві речі. У 1869 році на з’їзді природознавців підтримали ідею морської біостанції; Севастопольську біологічну станцію відкрили на початку 1870-х, роботу розпочали 1871–1872 років. Паралельно геолог Микола Андрусов домігся глибоководного обстеження. У 1890–1891 роках гідрографічне відомство виділило для цього канонерський човен під керівництвом Йосипа Шпіндлера та Федора Врангеля. Судно було військовим і працювало для науки тимчасово. Маршрут ішов від Одеси до протоки, далі до Батумі й Севастополя.

Попередні підсумки, оприлюднені восени 1890 року, змінили уявлення про море. Великі глибини починаються близько від берега, дно центральної улоговини рівне, найбільша виміряна глибина — близько 2200 м. Приблизно від 200 м вода містить сірководень, і нижче цього рубежу живих організмів тоді не знайшли. Андрусов описав басейн як величезну застійну чашу під тоншим шаром води Середземного моря та річок. Енциклопедія Сучасної України прямо фіксує: сірководневе забруднення глибинних вод він установив уперше.

Коротко. Перші глибоководні станції зробили не на спеціальному науковому кораблі, а на тимчасово виділеному канонерському човні. Саме цей вихід 1890–1891 років дав головний факт про будову Чорного моря: життя тримається у верхньому шарі, глибше лежить сірководень.

Окремий науковий флот станції з’явився пізніше. На початку 1900-х, за Сергія Зернова, до нього входили 36-футовий бот «Олександр Ковалевський», два вітрильні човни й байдарка. З них описували біоценози бухт і узбережжя. У 1913 році Зернов звів ці збори в монографію про життя Чорного моря. Різниця завдань важлива: човен станції працював на шельфі й у бухтах, канонерка 1890 року — на глибокій улоговині.

Поширена помилка виглядає так: будь-який старий корабель із науковцем на борту записують у «флот дослідників» і приписують йому відкриття сірководню. Закінчується це плутаниною дат і корпусів. Правильно розділяти три речі: гідрографічний опис берега, тимчасовий рейс на чужому судні й власне експедиційне судно станції. Відкриття 1890–1891 років належить програмі Андрусова — Шпіндлера — Врангеля, а не боту біостанції.

Судно як робоче місце дослідників

Наукове судно — це майданчик, який тримає прилад на одній точці, поки з глибини підіймають воду, ґрунт або сітку. Точку називають станцією: судно лягає в дрейф або втримується ходом, записують координати, час, глибину і погоду, потім опускають серію приладів. Ряд станцій на одній лінії дає розріз. Без розрізу окрема проба біля пляжу нічого не каже про відкрите море.

Робоче місце ділиться на палубу й лабораторію. На палубі стоять лебідка, кран-балка й відкидний портал: ними опускають батометр, планктонну сітку, дночерпак. У мокрій лабораторії пробу одразу розливають, фіксують і підписують. Суха лабораторія лишається для мікроскопів і журналів. Якщо між підйомом і фіксацією минає забагато часу, температура в відрі вже не та, що на горизонті, а кисень встигає змінитися. Тому розклад вахти прив’язаний не до зручності екіпажу, а до моменту, коли трос вийшов з води.

Результат залежить від погоди, глибини й того, чи судно вміє тримати місце. На шельфі північного заходу глибини малі, але заважають зганяння і річковий плюм Дунаю, Дністра та Дніпра. Над улоговиною трос довгий, і навіть помірне хвилювання зносить прилад з вертикалі. Екіпаж тримає хід і якірну вахту, наукова група тримає журнал станцій. Це різні професії на одному корпусі.

Важливо. Військовий або торговельний корабель не стає дослідницьким від того, що на ньому проїхав науковець. Потрібні штатне місце під лебідку, лабораторія, місце для зберігання проб і розклад, у якому станція важливіша за комерційний рейс. Саме цей устрій відрізняє флот науки від попутного спостереження.

Прилади й завдання наукового флоту

З борту закривали чотири групи питань. Гідрологія: температура й солоність по горизонтах, щоб побачити шар стрибка і межу кисню з сірководнем. Гідробіологія: планктон сіткою, бентос дночерпаком і драгою, облік риби й пізніше китоподібних. Геологія дна: колонки ґрунту, за якими читають, яким було море в попередні епохи. Хімія: кисень, сірководень, біогенні речовини, згодом нафтопродукти й радіонукліди.

Ранній набір був простим. Батометр брав воду з заданої глибини, термометр фіксував температуру на горизонті, ареометр давав солоність через густину. Сірководень у 1890 році впізнавали навіть за запахом глибинної проби. Пізніше з’явилися зонди, які пишуть температуру, електропровідність і глибину безперервною кривою, і розетки батометрів, що закриваються на обраних горизонтах. Назви приладів змінювалися, логіка лишилася: одна станція має дати вертикаль, а не випадкове відро з поверхні.

На практиці рейс північно-західним шельфом триває близько двох тижнів, якщо порт випуску — Одеса або суміжний. Сітку станцій кладуть від берегового опріснення до чистішої води. Вдень беруть гідрологію й ґрунт, уночі — планктон, бо багато організмів піднімається до поверхні. Якщо вітер стійко тримається вище за 6 балів, лебідку зупиняють: трос іде під кутом, глибина проби стає невідомою. Недобір станцій не «домальовують» з попереднього року. Сезонна межа сірководню й пляма річкового стоку того літа лишаються непроміряними.

Завдання змінювалися разом із запитами берега. На початку XX століття шукали розподіл донних угруповань і запаси устриць. У 1920-х на станції уточнювали глибину сірководневої зони. Після війни додали мікробіологію відкритих вод. З 1950-х одеська станція порівнювала шельф із Азовом і Каспієм. У 1970-х, коли промислові запаси впали, до біології додали штучне відтворення риби й оцінку забруднення. Прилад не замінює запитання: той самий батометр слугує і карті сірководню, і контролю стоку.

Зміни флоту в різні історичні періоди

Корпус мінявся тоді, коли станція переставала вміщати роботу в бухті. До Першої світової вистачало бота й човнів. Війна перервала рейси; повноцінне відновлення севастопольської станції почалося після 1945 року. Першу повоєнну експедицію провели у вересні 1946-го разом із морською обсерваторією. Експедиційне судно «Академік Ковалевський» загинуло під час війни; заміну переобладнали кілька років і повернули те саме ім’я.

Одеський напрям склався окремо. У 1953 році до Одеси приїхав Костянтин Виноградов, у 1954-му президія Академії наук ухвалила створити біостанцію Інституту гідробіології. Перші виходи йшли на судні «Академік Зернов». Власний корпус станція отримала 1961 року: «Миклухо-Маклай», водотоннажність 300 т, працював до 1988 року, майже тридцять сезонів. На ньому знімали не лише північно-західний шельф, а й усе Чорне море, Азов і Каспій — водойми зі спільною понто-каспійською фауною.

Джерело: Енциклопедія Сучасної України; Інститут морської біології НАН України, історичні довідки установ, період 1890–2014.

У 1963 році Севастопольську, Одеську й Карадазьку станції звели в Інститут біології південних морів; першим директором став Володимир Водяницький. Того ж року до Севастополя перебазували Морський гідрофізичний інститут, чия історія почалася 1929 року зі стаціонарної гідрофізичної станції Василя Шулейкіна в Кацивелі. Гідрофізики працювали на великих суднах «Михайло Ломоносов» і «Академік Вернадський» (останнє ввели 1969 року), але їхні головні рейси йшли в океан. Для Чорного моря лишалися прибережний полігон і окремі розрізи.

Спеціалізований біологічний корпус інституту, «Професор Водяницький», збудували 1976 року. До 2014-го він входив до структури Інституту біології південних морів і лишився в окупованому Криму. Це не зміна програми досліджень, а розрив: українські установи втратили і причал, і лабораторії на борту.

Наукові судна й сучасне вивчення моря

Після окупації Криму одеську філію 2 липня 2014 року реорганізували в Інститут морської біології НАН України. Моніторинг вод біля українського берега веде також Український науковий центр екології моря. У 2021 році Бельгія передала Україні океанографічне судно Belgica; 29 жовтня в Одесі його назвали «Борис Александров» на честь директора інституту. Це був перший за довгий час власний корпус саме під екологічний моніторинг Чорного й Азовського морів. 23 липня 2022 року судно пошкодив удар по одеському порту, і в експедиційну роботу воно не повернулося.

Судно сьогодні не єдине вікно в море. Супутник дає температуру поверхні й колір води на всій акваторії за один проліт, буй пише ряд у точці цілодобово, берегова станція ловить опріснення після зливи. Жоден із цих каналів не замінює вертикаль: сірководень, донний ґрунт і склад планктону як і раніше піднімають тросом. Межа корабельного знання проста. Рейс бачить смугу станцій у вікно погоди, а не всю улоговину щодня. Зимовий режим, штормовий переміс і пляма забруднення між станціями лишаються прогалиною, якщо немає ряду буїв або повторного виходу.

У 2025 році центр екології моря звітував, що науково-дослідні судна тримають у технічній готовності попри воєнні ризики, а частину оцінок стану вод збирають з берега й з відкритих джерел. Це чесна межа поточного флоту: корпус зберегти можна, сітку глибоких станцій через закриті райони й загрозу ударів — ні.