Существуют и другие науки, изучение которых в связи с пещерами, хотя и способно принести ценные плоды, слишком долго игнорировалось: геология — для их происхождения и формирования; минералогия — для их связи с металлическими жилами; метеорология — для термометрических и барометрических вариаций и образования углекислого газа; физика Земли — для экспериментов с гравитацией, которые могли бы проводиться в глубоких вертикальных шахтах, дополняя наблюдения Фуко в Пантеоне в Париже и Эйри в английских шахтах; гидрология, которая едва ли еще осознала, что пещеры преимущественно являются великими лабораториями источников; сельское хозяйство, которое могло бы превратить их в резервуары на времена засухи или накопительные бассейны в случае наводнения; и общественная гигиена, которая только начинает обнаруживать, что они могут скрывать в своих трещинах доселе не подозреваемые причины загрязнения воды источников, вытекающих из них. Количество и важность этих новых проблем, возникших в результате недавнего расширения подземных исследований, по-видимому, полностью оправдывают специализацию науки о пещерах — еще одного детища Спелеологического общества, которому сейчас четыре года. Этот особый интерес к науке о пещерах начался около пятнадцати лет назад, когда в 1883 году три члена Австро-немецкого альпийского клуба — господа Харске, Маринич и Мюллер — возобновили на известняковых плато Истрии и Карниолы, называемых Карстом, исследования, которые активно и успешно проводились в середине века, с 1850 по 1857 год, доктором Адольфом Шмидтом, чьи открытия в пещерах Адельсберга, Планины и Св. Канциана принесли ему членство в Венской академии наук. Их усилия и усилия господина Ф. Крауса, скончавшегося в прошлом году, привели к тому, что австрийское правительство заинтересовалось этим предметом; и с 1886 года различные инженеры были уполномочены Министерством сельского хозяйства проводить официальные исследования и строить экономические сооружения в пещерах и подземных реках Истрии, Карниолы и Герцеговины. Каждый год выделяются кредиты на предприятия, которые оказываются более полезными, чем можно было бы подумать на первый взгляд.
В то же самое время, между 1883 и 1885 годами, я провел свое первое исследование в Коссах Лозера, Аверона и прилегающих департаментов Франции, результаты которого должны были впервые открыть публике, и даже географам, живописные красоты, тогда неизвестные, а ныне входящие в моду, ущелий Тарна, Женты и Дурби, скал Монпелье-ле-Вье и т. д. В своих экскурсиях по плато Коссов я часто встречал на уровне поверхности открытые темные отверстия и устья вертикальных колодцев — авенов, — в глубину которых никто никогда не заглядывал, бездонных, как говорили, которые крестьяне естественно принимали за настоящие врата ада. Вспоминая то, чем я восхищался в Адельсберге и в различных пещерах Пиренеев, я предположил, что эти авены также могут быть дверями к подземным великолепиям и научным сокровищам. Поэтому в 1888 году я начал методичное исследование неизученных естественных полостей сначала моей собственной страны, а затем и других стран Европы; и с тех пор я посвящаю несколько недель каждый год этой работе.
Эти ямы — просто горизонтальные отверстия, открывающиеся на поверхности земли, самых разных форм и размеров. Пастухи очень осторожны, чтобы не подпускать свой скот слишком близко к ним, ибо они иногда падают внутрь.
Диаметр этих ям варьируется от нескольких дюймов до нескольких сотен ярдов, и они иногда бывают глубиной более шестисот футов. Спускаться в них нелегко, особенно когда они находятся на возвышенностях вдали от жилищ и дорог. В таких случаях приходится брать с собой значительный аппарат из веревок, веревочных лестниц, телефона, переносной лодки, палатки и т. д. Первое измерение с помощью лота дает глубину только первой ямы — а часто их бывает несколько, следующих одна за другой. Затем спускается веревочная лестница, достаточно длинная, чтобы достичь дна, и человек, который спускается, имеет веревку, привязанную вокруг него для дополнительной безопасности, которую держат люди наверху. Очень многие ямы уже сверху, чем внизу, образуя нечто вроде перевернутого рупора, так что исследователю очень трудно дать себя услышать наверху; поэтому я принял практику брать с собой телефон. Внутренние формы ям очень разнообразны. В более узкие легче спускаться, потому что они позволяют частично опираться на их стены. Более широкие оставляют его висеть свободно, в положении, которое он чувствует очень ненадежным. Когда есть вторая или третья яма, а у нас недостаточно лестниц, мы должны довериться простой веревке с доской, прикрепленной к ее концу в качестве сиденья. Провал (gouffre) Винь-Клоз в Ардеше, который имеет глубину около шестисот футов, имеет пять последовательных ям, и его полное исследование потребовало трех дней. Дно ямы может быть простой расщелиной в скале или огромной собороподобной камерой; как в Рабанеле, близ Ганжа, и Эро, самой глубокой бездне во Франции, свод которой расширяется в гигантский неф высотой пятьсот футов, освещаемый лучом света, падающим через отверстие, представляя грандиозное и неописуемое зрелище. Некоторые ямы меньшей глубины, такие как Тин-дуль-де-ла-Вейсьер в Авероне и колодец Падирак в Ло, обе ведущие к подземным рекам, пользуются еще более полным освещением. Значительные осыпные берега закрывают концы этих широких ям и обычно образуются в результате обрушения сводов пещер.
Живые споры и грубые ошибки преобладали относительно геологического формирования бездн. Бездна Жан-Нуво в Воклюзе, среди прочих, дает доказательства против ложной гипотезы о том, что такие ямы, как правило, являются результатами обвалов, тогда как ямы такого происхождения редки и исключительны. Эти ямы по большей части являются трещинами, главной особенностью которых является их узкость. В Жан-Нуво наибольшая ширина составляет не более шестнадцати футов. Это самая глубокая вертикальная яма с одной шахтой без промежуточных террас, о которой мы знаем, и она составляет около пятисот тридцати футов от поверхности земли до своего дна. Масса каменного мусора на дне помешала нам спуститься во вторую яму.
Ямы, состоящие, как Винь-Клоз, из нескольких последовательных колодцев, разрушают другую гипотезу — о формировании провалов (gouffres) в результате выбросов термальных источников.
Самая большая опасность при спуске в эти ямы возникает от ливней камней, которые иногда падают на голову исследователя. Они часто начинаются по вине его друзей-охотников или их собак, резвящихся вокруг по своему усмотрению.
В то время как некоторые из пещер, которые я исследовал, были перекрыты препятствиями того или иного рода, которые препятствовали дальнейшему продвижению, в других мы обнаружили значительные реки, текущие почти свободным курсом. Мы редко находили ямы, образованные обрушением сводов пещеры в тех случаях, когда расстояние от подземной реки, которая своей работой эрозии спровоцировала катастрофу, до поверхности было более ста метров. Яма Мас-Рейналь в Авероне имеет глубину сто шесть метров и упирается в большую подземную реку, которая питает Сорг Сен-Африк, один из самых прекрасных источников Франции. Когда мы исследовали ее в 1889 году, мы не могли пройти низкие камеры, которые встречаются в ней, потому что вода была слишком высокой, и с тех пор мы ее не посещали. Ее исследование в сухой сезон могло бы выявить много очень интересных камер.
В пещере Рабанель первый колодец, который заканчивается осыпью упавших камней, представляет собой пример вертикальной трещины, привитой, если можно так выразиться, к внутреннему гроту, который уже существовал. Через этот грот течет поток, который падает во второй колодец на двадцать шесть метров, а затем теряется в меньших проходах, настолько забитых землей, что мы не смогли проследить его на протяжении около мили, пока он не выходит у источника Бриссак.
Пещера Требичиано в Истрии, близ Триеста, самая глубокая из известных, имеет общую глубину более тысячи футов. Однако она не является полностью естественной, а состоит из многочисленных вертикальных трещин, которые ведут, примерно на восемьсот пятьдесят футов ниже поверхности, к большой пещере, на дне которой течет подземная река Рекка. Трещины естественным образом не сообщаются напрямую друг с другом, но инженер Линднер был уполномочен в 1840–1841 годах городом Триест построить для муниципалитета водоснабжение питьевой водой из подземных потоков, и после одиннадцати месяцев работы сделал искусственные соединения между различными частями бездны.
Эти вертикальные ямы образованы вымыванием сверху водами, которые поглощаются ими. Этот способ их формирования был продемонстрирован мне в 1895 году, когда я был в Великобритании по поручению французского министра просвещения. Тогда я исследовал несколько пещер, в которых все еще текли реки, и убедился, что ямы были просто поглощающими колодцами. Такие колодцы сейчас не эффективны в южной Франции и Австрии, но в северной Европе, где дожди более обильны, они все еще действуют. Я нашел самое ясное доказательство этого факта в Йоркшире, в Гэпинг-Гилл, Инглборо, где река низвергается одним прыжком на сто метров под землю. Английские исследователи и путешественники пытались без успеха спуститься в него в 1845, 1870 и 1894 годах, покорив только около ста девяноста пяти футов из его общей глубины в двести двадцать девять футов. Мне потребовалось двадцать пять минут, чтобы спуститься по веревочной лестнице, которая была подвешена посреди каскада. К счастью, в яме был дневной свет до самого дна — чудесное зрелище, компенсировавшее мне все мои хлопоты и долгий душ, который встретил меня в конце спуска, где простирался огромный римский неф длиной почти пятьсот футов, шириной восемьдесят футов и высотой девяносто футов, без единой поддерживающей колонны. С середины свода этой колоссальной пещеры падал каскад в великом нимбе пара и света — чудесная фантастическая сцена, которую Гюстав Доре или Жюль Верн никогда не смогли бы вообразить. Самой приятной чертой всего этого, однако, для меня была мысль, что я преуспел там, где англичане потерпели неудачу, и на их собственной земле. Люди были, тем не менее, очень приятны ко мне и по моей просьбе продолжили исследование и сделали некоторые новые открытия. — Переведено для Popular Science Monthly из Revue Scientifique.
ОЧЕРК О ЧАРЛЬЗЕ ГЕНРИ ХИТЧКОКЕ.
Имя профессора Чарльза Г. Хитчкока тесно связано с прогрессом геологии Новой Англии, особенно с открытием великой конечной ледниковой морены и, в связи с именем его отца, доктора Эдварда Хитчкока, с изучением следов ископаемых птиц в долине реки Коннектикут.
Чарльз Генри Хитчкок родился в Амхерсте, штат Массачусетс, 23 августа 1836 года, в семье профессора Эдварда Хитчкока, выдающегося геолога, который впоследствии стал президентом Амхерстского колледжа. Семья имеет английское происхождение и была основана в Америке двумя братьями, которые приехали почти в одно и то же время и создали себе дома в Нью-Хейвене, переехав позже в близлежащие города. Люк Хитчкок, предок героя этого очерка, приехал в 1695 году и окончательно поселился в Уэтерсфилде, штат Коннектикут. Его потомки по прямой линии жили в Спрингфилде, Гранвилле, Дирфилде и Амхерсте, штат Массачусетс. Профессор Хитчкок является седьмым поколением от Люка и так же удален от старейшины Джона Уайта, его предка по материнской линии, который приехал в Кантон, штат Массачусетс, к концу семнадцатого века и оттуда переехал в долину Коннектикута. Обе линии предков были чисто английскими, и все прародители были людьми честными, считавшимися в свое время достойными занимать ответственные должности в церкви и городе. Двое из них служили в революционной армии.
Отец профессора Хитчкока был одним из самых выдающихся геологов и педагогов своего времени, и его заслуги, особенно как государственного геолога штата Массачусетс, уже были описаны в Popular Science Monthly. Его мать была дочерью Джейкоба Уайта, зажиточного фермера из Амхерста, который, веря в образование женщин, дал ей лучшие возможности для учебы, доступные в то время. Она могла читать греческий Новый Завет и вычислять затмения, а также была одаренной художницей карандашом и кистью. Она подготовила своими руками многие из многочисленных иллюстраций в отчетах своего мужа, а также диаграммы для лекционного зала. Она неустанно заботилась об образовании своих детей, ставя их моральное и религиозное благополучие на первое место. Из восьми детей в семье, шестеро из которых достигли зрелости, выживший брат является профессором физической культуры и, на данный момент, исполняющим обязанности президента Амхерстского колледжа, а одна из двух выживших сестер, вдова преподобного К. М. Терри, в течение нескольких лет была смотрительницей Хаббард-коттеджа в Смит-колледже, Нортгемптон, штат Массачусетс.
Начиная с 1835 года, года до рождения профессора Хитчкока, его отец, профессор Эдвард Хитчкок, был в значительной степени занят изучением «ископаемых следов птиц» в новом красном песчанике долины Коннектикута и дискуссиями, к которым привело это исследование, история которых была рассказана самим профессором Ч. Г. Хитчкоком в Popular Science Monthly (том iii, август 1873 г.). Помимо поиска окаменелостей, их сбора и сравнения, а также изучения литературы, которая могла бы пролить свет на этот предмет, проводились исследования правильной интерпретации ранних глав Книги Бытия, дебаты с профессором Мозесом Стюартом из Андовера и постепенное приближение американского духовенства к общему согласию с убеждением, что геология не противоречит Священному Писанию. Детство профессора Хитчкока в значительной степени прошло под влиянием этих исследований и дискуссий. Мальчик казался полным надежд, и из-за своей наблюдательности и склонности к размышлениям его называли «юным философом». Он имел обыкновение приносить матери очень маленькие цветы Spergula rubra, которые настолько незаметны, что глаза постарше часто не замечают их. Казалось, он был более привязан к отцу, чем другие дети, и никогда не был так счастлив, как с ним. Благодаря этому постоянному общению Чарльз поглотил занятия своего отца и вырос, познавая геологию из природы и устных объяснений — более удовлетворительный метод, чем обучение по книгам; и он был связан с отцом во всей его геологической работе с того времени, когда был достаточно взрослым, чтобы быть полезным. Таким образом, до 1856 года он был знаком по осмотру с террасами и предполагаемыми пляжами и дрейфовыми явлениями всего западного Массачусетса; он держал в руках каждый экземпляр следа в кабинете Эпплтона, а к 1861 году был главным помощником в обследовании Вермонта, подготовив к печати большую часть материала отчета. Он пользовался лучшими образовательными преимуществами своего времени, завершив классические и подготовительные курсы семинарии Уиллистона, окончив ее в 1852 году, а затем окончив Амхерстский колледж в 1856 году, незадолго до своего двадцатого дня рождения. Среди его ранних одноклассников и друзей по колледжу были доктор Сайрус Нортруп, президент Миннесотского университета; доктор Ричард Мазер, профессор греческого языка в Амхерстском колледже; преподобный доктор Гудвин из Чикаго; и доктор Уильям Хейс Уорд, редактор The Independent. После окончания учебы он провел год в специальном изучении иврита и химии в Йельском колледже, два года в Андоверской теологической семинарии и один год в Европе, обучаясь в Королевской горной школе под руководством профессора Хаксли и в Британском музее, исследуя ракообразных и трилобитов. Здесь он пользовался дружбой профессора Ричарда Оуэна и руководством доктора Г. Вудворда.
В 1857 году г-н Хитчкок был назначен помощником геолога Геологической службы Вермонта. Он прослужил полный срок обследования и отвечал за подготовку отчета, касающегося стратиграфической геологии, измерение и описание разрезов, а также составление геологической карты.
В 1861 году он получил назначение государственного геолога штата Мэн, в этой службе он провел два лета в полевых работах, подготовив два отчета о ходе работ, которые были опубликованы в связи с отчетом секретаря Совета по сельскому хозяйству. Помимо общей разведки, он обнаружил существование обширных областей верхнесилурийских и девонских террейнов. Он воплотил свои взгляды на распределение формаций в своей общей карте Соединенных Штатов.
Выбрав министерство своей профессией, г-н Хитчкок изучал теологию под руководством доктора Э. А. Парка из Андовера и преподобного доктора Тейлора из Нью-Хейвена. Вопросы отношений теологии и науки привлекали большое внимание, и он рассматривал их в двух статьях в Bibliotheca Sacra, одна из которых впоследствии использовалась для руководства студентов-теологов в нескольких семинариях. Поскольку предлагалось больше возможностей для научной работы, министерство было оставлено. Это было время, когда доктрина естественного отбора вышла на передний план для исследования, и ранняя история человечества получала повышенное внимание. Г-н Хитчкок вернулся домой из Европы в 1867 году, убежденный в истинности некоторой формы эволюции, значительной древности человека и вероятности множественного происхождения человеческой расы. Обнаружив, что некоторые из его взглядов на эти предметы не были приемлемы для его коллег, он перестал делать их заметными в своих классных инструкциях и посвятил свое внимание более техническим деталям геологии. С тех пор общественное мнение продвинулось настолько далеко по этим вопросам, что взгляды, которых он придерживался в то время, кажутся сейчас действительно консервативными.
В 1868 году он был назначен государственным геологом штата Нью-Гэмпшир и провел десять лет в обследовании этого штата. Результаты его работы там были опубликованы в трех больших томах кварто, с фолиантным атласом карт, профилей и разрезов. Описанные породы состоят преимущественно из кристаллических сланцев и морских изверженных выбросов. Геология Нью-Гэмпшира имеет особое значение, поскольку положение штата таково, что правильное знание его пород способствует пониманию многих неясных террейнов в прилегающих регионах Мэна, Квебека, Вермонта и Массачусетса. Отчет профессора Хитчкока об обследовании может по праву называться его главной работой. Часть, наиболее изученная, относится к Белым горам и горнодобывающему району Аммоноосук. Связанным с обследованием было содержание метеорологической станции в течение всего года на вершине горы Вашингтон. Ежедневные отчеты о погодных условиях этой станции в течение зимы 1870–1871 годов отправлялись по телеграфу в основные газеты и вызывали большой интерес — до того, как Служба сигналов Соединенных Штатов начала свои прогнозы погоды.