Этой экспедицией, продолжавшейся с 1838 по 1842 г., руководил лейтенант Чарлз Уилкс. Исследования охватили огромную акваторию — от Восточной Атлантики до Антарктики, а также районы вдоль побережья обеих Америк и удаленные от берегов воды западной и юго-западной части Тихого океана. Экспедиция внесла значительный вклад в гидрографические, метеорологические, ботанические и геологические знания об этих районах.
Принято считать, что современная океанография началась 30 декабря 1872 г., когда корабль Британского королевского флота «Челленджер» выполнил первую океанографическую станцию во время своего кругосветного плавания (1872–1876 гг.). Это была первая настоящая глубоководная океанографическая экспедиция, проведенная в открытом океане. Из анализа проб воды, собранных в этой экспедиции, впервые выяснилось, что соотношение солей в морской воде повсюду одинаково (правило Диттмара).
В середине XIX в. наиболее значительный вклад в морскую биологию внес английский натуралист Эдвард Форбс. Более всего его интересовало распределение морских организмов по вертикали в толще воды. Форбс пришел к выводу, что жизнь в море существует только лишь до определенной глубины. Его идея вызвала бурную полемику среди ученых, и это послужило важным стимулом для организации океанографических экспедиций. Фактически же возникло международное соперничество, подобное тому, какое привело к «космической гонке» в наши дни. Все это побудило Королевское общество Великобритании назначить в 1871 г. комитет, который рекомендовал правительству выделить средства на организацию экспедиции, имевшей следующие цели:
— исследование физических характеристик в глубоководных районах океанических бассейнов;
— определение химического состава морской воды на всех глубинах;
— анализ физического и химического строения морского дна и происхождения его свойств;
— изучение и классификация организмов, живущих на различных глубинах и на морском дне.
«Челленджер» представлял собой паровой корвет водоизмещением 2306 т, оборудованный помещениями для лабораторий, лебедками. тросами и прочими средствами для измерения глубин, взятия проб грунта, определения in situ температуры воды и взятия проб воды. Командовал судном капитан Джордж Нэрс, научный состав (шесть человек) возглавлял Уайвилл Томпсон. «Челленджер» вышел в плавание из английского порта Ширнесс 7 декабря 1872 г. и вернулся спустя три с половиной года — 24 мая 1876 г. За время плавания было пройдено 69 000 миль, проведены наблюдения в Атлантическом, Тихом, Индийском и Южном океанах. Всего было выполнено 492 промера глубины, 362 серийных (по вертикали) измерения температуры воды, взято 133 пробы грунта, произведено 151 траление, открыто 4417 новых биологических видов. Для составления окончательного отчета потребовалось 15 лет (он публиковался с- 1880 по 1895 г.). Отчет состоит из 50 томов общим объемом 29 500 страниц и 3000 иллюстраций. В составлении отчета принимали участие 76 авторов, редактировал его сэр Джон Мэррей. Полностью отчет был переиздан в Лондоне в 1965 г.
Латинское выражение «in situ» буквально означает «на месте». Применительно к океанографическим наблюдениям это значит, что наблюдения или измерения производятся в естественных условиях, когда изучаемый объем воды остается в первоначальном нетронутом состоянии. Океанографам часто бывает необходимо измерить определенные свойства того или иного слоя именно там, где он находится, поскольку при извлечении пробы воды на поверхность эти свойства могут измениться[6].
6
Измерения in situ позволяют избежать принципиальных ошибок при изучении свойств морской воды, однако технически осуществить такие измерения довольно сложно. — Прим. ред.