Гидробиологические исследования в Антарктике выполнялись и ранее океанографическими экспедициями, но они проводились с судов и охватывали главным образом районы открытого океана. Непосредственно у берегов континента, где глубины не превышают 100 м, работы не проводились из-за тяжелых ледовых условий. Однако прибрежная зона представляет наибольший интерес, так как именно здесь происходят основные процессы фотосинтеза органического вещества. Поэтому данные по продуктивности флоры и фауны Антарктики в целом без знаний видового состава мелководной зоны были бы далеко не полными.
Крупные суда, такие, как «Обь», не могут активно перемещаться непосредственно у берега главным образом из-за сложных навигационных и метеорологических условии. Работы же со льда и со шлюпок превращаются в титаническую борьбу с тросами, лебедками и лязгающими дночерпателями. Получаемая же таким способом информация мала: пробы дают случайный и далеко не полный сбор биологического материала.
Идея подводных гидробиологических исследований нашла также активную поддержку в Институте Арктики и Антарктики. Группа аквалангистов была включена в сезонный состав Одиннадцатой САЭ, которая должна была работать там с 1965 по 1967 г. Но были и скептики, считавшие, что работать под водой в Антарктике не удастся. О том, с чем столкнутся аквалангисты, высказывались самые различные предположения. Так, например, никто не мог сказать заранее, светло или темно у дна подо льдом припая. Говорилось, что на глубинах до 50 м, на которые могут погружаться биологи, никаких животных пет, потому что дрейфующие айсберги проутюжили все дно. Гидрологи, работавшие в Антарктиде на льду припая, утверждали, что погружаться там невозможно, так как подо льдом плотная каша из кристаллов плавающего внутриводного льда. Наконец, самые яростные противники погружений приводили убийственный довод о касатках. Касатка — крупный дельфин, питающийся в Антарктике пингвинами и тюленями. «Аквалангиста разорвать на куски и съесть касатке ничего не стоит, — утверждали они. — Ваше первое погружение будет последним». В подобных случаях сторонники спуска под воду отвечали: «Касаток в Антарктике под припаем пе бывает, кроме того, для человека они совершенно безопасны, так как не проявляют на него пищевую реакцию». Себя же они утешали тем, что если касатка все-таки и проявит на человека пищевую реакцию, то баллоны акваланга окажутся явно вредными для ее пищеварения.
Группа подводных гидробиологов, которая впервые отправлялась в Антарктику в 1965 г., состояла всего из трех человек: от Мурманского морского биологического института — М. В. Пропп и А. Ф. Пушкин, от Зоологического института АН СССР — Е. Н. Грузов. Перед группой стояла двойная задача: доказать эффективность водолазного метода при погружении в самых суровых морях земного шара и отработать методику этих работ, а также выполнить научную программу. Требовалось собрать коллекции прибрежных животных, обитающих в мелководной зоне Восточной Антарктики, так как в коллекциях Зоологического института отсутствовали экспонаты с глубин менее 100 м. Кроме того, необходимо было получить материалы о группировках донных организмов в зависимости от глубины, грунта, рельефа дна, освещенности и других факторов среды. Несмотря на трудные условия, гидробиологи успешно справились с поставленной задачей. Все трое спускались под воду. Было сделано более 160 погружений на глубины до 50 м. Выяснилось, что поверхностная зона до 10–15 м практически безжизненна. Ниже следует ярусное распределение донных группировок. Мелкие кораллы, ежи, звезды, известковые водоросли, морские пауки занимают горизонт от 15 до 30 м. С глубиной количество животных увеличивается до такой степени, что на 40 м и ниже трудно установить преобладание какого-то одного вида — в пробах их количество достигало нескольких сотен. Основу составляли полутораметровые губки, огромные полихеты и асцидии. Если в первой зоне общая биомасса животных не превышала 25 г/м2, то на 50 м она составила несколько килограммов.
Таким образом, оказалось, что, несмотря на низкую отрицательную температуру воды, антарктические и субантарктические районы Южного океана богаты флорой и фауной. Источником жизни здесь являются микроскопические растительные организмы— диатомовые водоросли (фитопланктон). Фитопланктон особенно сильно развивается, когда много света (весной и летом), образуя в океане громадные скопления. В результате фотосинтеза фитопланктон, используя солнечные лучи и химические вещества, растворенные в воде и приносимые со дна, синтезирует органическое вещество — первоисточник пищевых ресурсов в океане. Масса фитопланктона поглощается мельчайшими животными организмами — зоопланктоном, который в свою очередь служит пищей для более крупных животных: рачков, мальков, рыбок, которые в свою очередь становятся добычей других животных. В конце этой цепи стоят крупные рыбы, кальмары, тюлени и кашалоты. Останки этих животных, разлагаясь, осаждаются на дне моря, и там бактерии превращают их в минеральные вещества, которые глубинные воды поднимают к поверхности. Таким образом цепь замыкается.
Общие результаты работы отряда в Одиннадцатой антарктической экспедиции оказались настолько интересными и значительными, что через год гидробиологический отряд был включен в состав новой антарктической экспедиции.
Нас четверо: руководитель Женя Грузов, водолаз Саша Пушкин, инженеры по подводному оборудованию Валентин Люлеев и я.
Во время экспедиции вокруг Антарктиды мы будем изучать жизнь в водах Южного океана и на отдельных его островах, брать пробы планктона в открытом океане и вблизи островов с помощью различных приспособлений, опускаемых с борта судна. На глубины до 50 м мы сможем погружаться в аквалангах. На этот раз «Обь» не только обойдет действующие станции, чтобы завезти туда продовольствие и материалы, а также новую смену зимовщиков, но и посетит Южные Шетландские острова.
На одном из Южных Шетландских островов должно было начаться строительство новой советской научной станции, которая в дальнейшем получила название Ф. Ф. Беллинсгаузена, в честь замечательного русского исследователя, совершившего в 1819–1821 гг. выдающееся кругосветное плавание в высоких широтах и установившего существование материка в южном полушарии.
Южные Шетландские острова — самые северные в длинной цепочке островов, протянувшихся к северу от Антарктического полуострова. Этот район Антарктиды, в то время еще совершенно не исследованный нашими учеными, отличается более умеренным климатом, чем побережье ледяного материка, поэтому его животный мир имеет большое сходство с фауной Субантарктики (40-е и 50-е широты).
Изрезанная береговая линия островов, сильные приливно-отливные течения, отсутствие льда на поверхности моря в течение многих месяцев, а также положительные температуры морской воды позволяли надеяться, что подводный мир здесь окажется разнообразным и интересным. Информация, имевшаяся в литературе, подтверждала эти предположения. Так, например, мы узнали о наличии подводных лесов из гигантских водорослей длиной около 50 м. Именно с этими лесами из водорослей были связаны многочисленные вопросы и предположения, касавшиеся методики проведения подводных работ. Как достичь дна, если лес из водорослей окажется плотным? Не придется ли нам прибегнуть к помощи пилы и топора для очистки площадок, чтобы добраться до животных, обитающих на грунте? А что, если там будут сильные течения? Для всех этих предположений были серьезные основания: даже небольшие заросли водорослей ламинарий в Баренцевом море значительно осложняли спуск, в особенности если водолаз погружался со страховочным концом.
Вопросов было много (особенно если учесть, что при плавании от Ленинграда до района Южных Шетландских островов у нас было мпого свободного времени). Дискуссия обычно заканчивалась, когда кто-либо из подводников выдвигал довод: плавают же круглый год среди этих гигантских водорослей многочисленные тюлени и пингвины, а раз плавают они, сможем и мы.