Мы с вами живём на дне огромного воздушного океана и находимся под действием атмосферного давления в 100 кПа. Это значит, что на каждый квадратный метр плоской поверхности действует сила 100 килоньютонов! Обитателям морей и океанов приходится сложнее, ведь плотность воды примерно в 800 раз больше плотности воздуха. С ростом глубины давление меняется очень существенно: каждые 10 метров дают увеличение давления на одну атмосферу (100 кПа). На больших глубинах вследствие сжатия увеличивается и плотность воды, поэтому давление растёт ещё быстрее.

Наибольшая водная глубина на нашей планете составляет 11 022 м (Марианская впадина Тихого океана). Но даже на такой глубине обнаружены представители мира микробов; давление в 1100 атмосфер для них является привычной средой. На глубине 10911 м была обнаружена особая плоская рыба – морской язык. Человек тоже иногда опускается в морские глубины. Рекорд искателей жемчуга при нырянии составляет около 30 м. Человек способен задерживать дыхание примерно на 1-2 минуты, поэтому время, и, соответственно, глубина погружения ограничены. Кроме этого, большое давление воды может сломать рёбра, если в лёгких ныряльщика будет воздух под атмосферным давлением.

Поэтому человек издавна стремился изобрести специальные приспособления, которые, во-первых, позволили бы длительное время дышать под водой, во-вторых, защитили бы организм от воздействия давления. Ещё в работах Леонардо да Винчи (XV век) были обнаружены наброски аппаратов для дыхания под водой. Первый водолазный костюм был изобретён в 1829 году русским исследователем Гаузеном. Он состоял из медного шлёма, непромокаемой рубахи и гибкого шланга для подачи воздуха. А вот первый скафандр был изобретён спустя почти сто лет, и он позволил спуститься на 152 м.

На больших глубинах без скафандра не обойтись. Однако высокое давление вредно отражается на здоровье человека, и это ставит предел глубине, на которой возможна безопасная работа. Обычная глубина погружения водолаза в резиновом скафандре не превосходит 40 м: давление здесь по сравнению с атмосферным возрастает на 4 атм. Работа на большей глубине возможна только в жёстком скафандре, принимающем на себя давление воды. В таком скафандре можно безопасно находиться на глубине до 200 м.

Однако громоздкое снаряжение и шланг ограничивали возможности водолазов, и когда в 1943 году французский исследователь Жан Ив Кусто изобрёл акваланг, изучение морских глубин продолжилось с новой силой. Акваланг имеет запас воздуха, который подаётся через шланг непосредственно в рот человеку под тем же давлением, что и у окружающей воды. Тем самым внутри лёгких человека тоже создаётся повышенное давление, и опасность перелома рёбер (из-за давления окружающей воды) и повреждения грудной клетки отсутствует.

С увеличением глубины погружения аквалангиста увеличивается масса воздуха, попадающего в организм за один вдох, возрастает также и его растворимость в крови. Кислород организм использует, а азот, содержащийся в воздухе, накапливается в крови в растворённом состоянии. На глубине это не опасно, но при подъёме на поверхность азот начинает выделяться из крови в виде пузырьков, которые закупоривают кровеносные сосуды. Это кессоннная болезнь, она может привести к параличу и даже смерти. Чтобы этого избежать, аквалангистам необходимо подниматься на поверхность очень медленно, тратя на подъём полчаса-час (за это время кровь успевает уносить зарождающиеся пузырьки азота). Если аквалангисту требуется долго находиться на большой глубине, для него готовят специальный «воздух», в котором азот заменяют на газ гелий, который меньше растворяется в крови.

Для исследований глубин гораздо удобнее подводные лодки. Они способны погружаться на различную глубину и перемещаться на большие расстояния. В научно-исследовательских целях их стали использовать в начале ХХ века (Германия, США). Корпус лодки способен выдерживать давление на глубине до 1 км. Для погружения лодки специальные цистерны заполняются водой, при всплытии вода вытесняется сжатым воздухом. Спуститься ниже помогают батискафы – маленькие, более подвижные и более прочные подводные лодки, которые доставляют к месту погружения на обычных кораблях. Рекордная глубина погружения батискафа составила 10 917 м. Именно батискаф в 1960 году исследовал Марианскую впадину.

(C) 2010/ Зайкова Татьяна Васильевна (Владимирская область, г.Костерёво)