Пещера мечты. Пещера судьбы

— Висящие на стенах реликты гигантских кристаллов гидротермального кальцита должны не просто растворяться, а переходить в гипс — мы как раз долго удивлялись гипсовым оторочкам вокруг них.

— Серная кислота должна растворять рассыпанный по полу «старый» флюорит, а также флюорит, высыпающийся из прожилков в известняке. Что и наблюдается — весь такой флюорит сильно растворен.

— При растворении флюорита серной кислотой выделяется плавиковая кислота — имеем.

— При реакции плавиковой кислоты с силикатами, содержащимися в охери, кремний и алюминий захватываются в легко растворимые и даже летучие соединения. При достижении газами или растворами с этими соединениями имеющихся в некоторых уголках свинцово-цинковых сульфидных жилок, на них должны образовываться силикаты, обогащенные свинцом и цинком — имеем (соконит, фрепонтит и некоторые пока не определенные минералы).

— И многое, многое другое.

Объяснялись и другие странные явления — например, почему приколоченные к потолку алюминиевые топографические бирки могут полностью исчезнуть за два-три года, а на их месте окажутся гроздья стеклистых сферолитов аллофана (гидроокись алюминия). Плавиковая кислота съедает защитную окисную пленку на алюминии, и он немедленно начинает «ржаветь». И срок жизни фотоаппарата под землей, исчисляемый несколькими месяцами, и свойство лестниц, собранных на стальном тросе, рваться так часто, что нам пришлось перейти на использование лестниц, собранных на тянущемся как сопля капроновом шнуре, и всякие разноцветные поросли на валяющихся старых батарейках, от которых у человека, разбирающегося в химии, волосы дыбом встают — все вставало на свои места.

То есть — за немногими исключениями оказались одновременно объяснимы все химические фокусы пещеры. Оставалось найти колонии бактерий и оценить по их размерам, могут ли они давать такие мощные эффекты.

Вот здесь и возник вопрос. Предложенный Форти вариант возможен только в пещерах с затопленным нижним этажом. Сероокисляющие бактерии могут быть обнаружены где угодно, в том числе и в охери, но все сульфатредуцирующие бактерии — анаэробны, то есть они не могут жить в присутствии газообразного кислорода. Обычно они живут в воде, с которой в Кап-Кутане большая проблема. Да и если бы где-то на нижних этажах и были бы озера с колониями сульфатредуцентов, запах сероводорода чувствовался бы повсеместно. То есть — было абсолютно очевидно, что серный цикл работает, но самой его «машины» не просматривалось. Эстафету приняло следующее за нами поколение спелеоминералогов. В 1993 году ребята из студенческой группы Виктора Коршунова предложили рассмотреть вариант, что именно охерь и является местом обитания и тех и других бактерий, но что сульфатредуцирующие живут «внутри», и тем самым отрезаны от кислорода воздуха колониями сероокислителей, живущих в верхнем слое.

Доводить модель до ума пришлось совместными усилиями. И все сработало. Частичную разомкнутость цикла (гипс уносится конденсирующейся водой, и тем самым нужен компенсирующий источник серы) восполняли включения битумов в известняке, а также гипс из перекрывающих известняк гипсоносных толщ в сочащихся по трещинам водах. Все механизмы работали.

Теперь объяснился даже цвет охерей — красный с чернотой верхний слой, желтый средний и черный нижний. В биохимический цикл сероокисляющих бактерий, живущих в верхнем слое, в обязательном порядке входят железо, дающее желто-красные цвета, или марганец, дающий черный цвет. Эти бактерии способны улавливать их из растворов и накапливать в себе. И то, что отвалившиеся с потолка корки охерей быстро теряют цвет, — объяснялось именно тем, что при гибели колоний железо и марганец, присутствующие в виде растворимых соединений и удерживаемые только живыми клетками, немедленно уносились водой. Даже то, что известняк под охерями был на несколько сантиметров в глубину разрыхленным, оказалось совсем даже не гидротермальным эффектом, как раньше думали, а эффектом частичного проникновения колоний сульфатредуцентов в толщу известняка.

Лучшее мерило любых теоретических построений — эксперимент. И он был поставлен. Та же группа Коршунова взяла с многих мест пробы охерей и попыталась на специальных питательных средах вырастить из них чистые колонии тех и других бактерий. Это была рискованная затея — идентификация подобных бактерий обычно занимает месяцы, да и очень часто встречаются новые виды — словом, все шансы были за то, чтобы сил и энтузиазма студенческой группы не хватит. А хватило. Колонии дружно взошли, и бактерии оказались даже не просто известными, но чуть ли не самыми распространенными, и их определение не составило никакого труда.

* * *

Возникает любопытный вопрос. Насколько атмосфера, в которой присутствует сероводород, серная и плавиковая кислоты, да еще и четырехфтористый кремний, безопасна для здоровья спелеологов — вроде бы все эти вещества страшно ядовиты?