Шахта Шергина.
Предисловие.
Недавно я узнал, что есть такая наука — геокриология, или по-русски — мерзлотоведение.
Её основоположником считается Александр Фёдорович Миддендорф, который в середине XIX века экспериментально и математически рассчитал среднюю толщину вечной мерзлоты под городом Якутском: 185 метров. В XX веке учёные пересчитали и поправили его в большую сторону метров на десять. А началось всё дело с того, что простой русский купец и начальник Российско-Американской конторы (РАК) Фёдор Егорович Шергин своими собственными руками (при помощи кирки и лопаты) 10 лет копал себе колодец в Якутске. Причём копал зимой, так как летом в шахте скапливался углекислый газ, который мешал зажигать свечи. И таким образом докопался примерно до 120 метров. В наше время умудрились не потерять такой уникальный объект, и сей-час там музей.
Город Якутск, улица Кулаковского, 18. «Исторический памятник — шахта Шергина. Охраняется государством».
Какого же было моё изумление, когда я не только узнал фамилию и имя человека, первым спустившегося в XX веке в шахту Шергина, но и понял, откуда был этот человек!? Уважаемые читатели, мы предлагаем Вашему вниманию ранее неопубликованную статью Анны Константиновны Мозолевской, советского ученого и автора бесценных исторических записок о традициях Селижаровского края, о знаменитом оковецком крестном ходе с Явленными иконами в города Ржев и Зубцов.
Шахта Шергина.
Вечная мерзлота, т.е. почва, на некоторой глубине никогда не оттаивающая, занимает почти всю Сибирь. Вся территория Якутской АССР расположена в области широкого распространения мощных толщ многолетнемёрзлых пород – вечной мерзлоты.
Широкие исследования вечной мерзлоты, необходимые для решения многих теоретических и практических сторон, проводит Институт Мерзлотоведения им. В.А. Обручева Сибирского отделения Академии наук СССР, в г. Якутске.
В Якутске же находится Шергинская шахта – уникальное сооружение, явившееся единственной в мире попыткой исследования мерзлоты при помощи глубокой шахты.
В 1827 году якутский купец Шергин начал копать в черте города Якутска колодец, чтобы обеспечить себя водой (колодцев в Якутске не было). Однако при углублении в почву она оказалась мёрзлой и вода не показывалась.
На глубине примерно 22 м. появился пласт глинистого песка с древесными стволами и небольшими кореньями. Песок этот лежит приблизительно на 10 м. ниже уровня р. Лены. Так как приходилось копать всё время мерзлоту, а воды и на этой глубине не было, Шергин хотел бросить работу, но под влиянием учёных продолжал копать колодец уже с намерением узнать, как глубоко залегает мерзлота в Якутске. Работа продолжалась до 1837 года, колодец был выкопан до глубины 116,4 метра, тем не менее всё время почва оставалась мёрзлой.
Эта уникальная шахта, созданная при помощи рабочих рук, кирки и лопаты [впервые на материке] Евразии позволила непосредственно проследить вечную мерзлоту до большой глубины. До начала нашего века [XX в. Прим.] сведения о температуре вечной мерзлоты имелись, главным образом, по наблюдениям академика А.Ф. Миддендорфа, который по поручению Академии Наук в первой половине XIX века произвел детальные исследования теплового режима толщи вечной мерзлоты на территории Якутии.
Особенно подробные наблюдения над температурой вечной мерзлоты были организованы А.Ф. Миддендорфом в Якутске и его окрестностях, и главной опорной точкой стала именно шахта Шергина.
Наблюдения в Шергинской шахте продолжались с апреля 1844 по июнь 1846г. Термометры были заложены в скважины, сделанные перпендикулярно к одной из стенок шахты. В результате для Шергинской шахты были получены средние годовые температуры на 11 глубинах, при этом на глубине 2,1 метра температура была – 11.2° С, а на глубине 116,4 метра равнялась — 3,0 ° С.
На основании этих наблюдений Миддендорф установил, что температура с глубиной в мерзлой почве следует тому же закону возрастания, какой существует для талой почвы. Вычислив геотермическую ступень (глубина опускания, при которой температура изменяется на 1 градус) Миддендорф определил глубину залегания вечной мерзлоты и нашел её равной 185 метрам.
Выводы Миддендорфа в своё время заинтересовали научный мир. Однако, против заключений, сделанных ученым, нашлись серьёзные возражения. Миддендорф начал свои наблюдения в 1844 г., то есть 17 лет спустя после начала рытья шахты. При весьма низких зимних температурах воздуха в Якутске стены шахты могли сильно охладиться, и, хотя скважины для термометров в стене шахты были проделаны на глубину 2.1 м., всё-таки, возможно, что и на таком расстоянии сказывалось охлаждение шахты и в скважинах измерялась не действительная, а искажённая температура.
Эти соображения были выдвинуты и поддерживались академиком К.М. Бэром, утверждавшим, что по температурам, определенным в Шергинской шахте, нельзя даже приблизительно судить о температуре вечной мерзлоты в Якутске, а, следовательно, и мощи мерзлого слоя.
Дальнейшие наблюдения над температурой почвы, произведенные Миддендорфом в окрестностях Якутска в менее глубоких шахтах (17 – 18 м.), дали новые материалы для оспаривания правильности температурных наблюдений в Шергинской шахте, так как показали температуру, значительно более высокую, чем в шахте.
Вопрос о температуре вечной мерзлоты в Якутске и его окрестностях, очень важный в теоретическом и в практическом отношениях, долгое время оставался неразрешенным.
В 1928 г., определяя задачи геофизической службы в Якутии, проф. В.Ю. Визе писал: «Изучение «вечной мерзлоты» и постановка геотермических наблюдений должны явиться одной из важных сторон деятельности обсерватории» (организация которой к этому времени уже была решена).
Организацию наблюдений в шахте Шергина считала необходимой и Комиссия Академии Наук по изучению Якутской АССР, начавшая работать с весны 1925 года. Однако, организованная в 1928 г. Якутская геофизическая обсерватория лишь в 1934 году смогла расширить программу исследований и работ и начать наблюдения в шахте Шергина.
Со времени наблюдений Миддендорфа прошло 90 лет. За это время наблюдения в шахте никем не проводились.
Летом 1934 г. начались подготовительные работы. Устье шахты за многие годы заплыло льдом, который пришлось вырубать, а затем поднимать со дна на поверхность. Приспособление, при помощи которого можно было спускаться в шахту, было весьма примитивным – «техника» осталась на уровне времен Миддендорфа. При помощи ворота в шахту опускалась небольшая деревянная клеть, в которой мог поместиться один человек. Сначала пришлось поднять весь вырубленный при расчистке лед. Затем, в стене шахты при тщательном осмотре были найдены термометры, заложенные Миддендорфом, однако извлечь их из скважин не удалось. Рядом были сделаны новые скважины, в которые вставлены термометры в оправах.
Кроме наблюдений над температурой почвы решено было проводить измерения температуры воздуха в стволе шахты на тех же глубинах, где будет измеряться температура почвы.
В конце 1934 года приступили к наблюдениям. Первым наблюдателем, которому предстояло теперь спуститься в шахту Шергина, пришлось стать автору этой заметки.
Вооружившись керосиновым фонарем, карандашем и книжкой для записи отсчетов, тепло одетый наблюдатель помещался в клети. Вращением ворота, который проворачивался вручную силой двух человек, клеть на тросе медленно ползла вниз. Верхняя часть шахты ещё во времена Шергина была укреплена бревенчатым срубом, далее сруб кончался. Неукрепленные стенки шахты не тронуло время. Они сохранились ровными, значительных осыпей не было заметно. На всей глубине сте́ны покрывал слой пушистой изморози, особенно обильной в верхней части шахты, красиво сверкавшей при скудном свете фонаря.
Медленный спуск, наблюдатель дает наружу сигнал остановки на очередной глубине, отсчитывает термометры, производит запись в книжку, снова дает сигнал к продолжению спуска. Тишина нарушается только скрипом троса, а иногда падением мелких кусочков льда, стремительно летящих и разбивающихся о крышу клети или дно шахты. На дне шахты клеть останавливается. Небольшое отверстие и лестница ведут вниз ещё на несколько метров, где на глубине около 120 м. установлен последний термометр.
Небольшой отдых и «разминка» для наблюдателя, отдых и обогрев людей, находящихся на поверхности, обеспечивающих спуск и подъём этого, весьма своеобразного, лифта. Затем подъём, остановки и отсчёты термометров, исключающие возможность ошибки в первых отсчётах.
Весь цикл наблюдений занимал около 3-х часов и наблюдатель, находившийся в клети почти без движения, в одной позе, успевал основательно промёрзнуть, несмотря на то, что зимой температура в шахте была намного выше, чем наружного воздуха на поверхности.
Летом же, перед спуском в шахту приходилось одеваться по-зимнему.
Результаты первых же наблюдений разрешили сомнения, возникшие много лет назад. Оказалось, что температура почвы на глубинах, где её измерял Миддендорф, изменилась незначительно (разницу можно было отнести и за счёт точности термометров) и теория о низких температурах в шахте, образовавшихся якобы вследствие того, что туда опустился холодный воздух сверху и охладивший почву, оказалась опровергнутой.
К сожалению, в дальнейшем результаты наблюдений в шахте, производившиеся в течение года, были утеряны и сей-час в литературе нигде не упоминаются. Однако, они явились началом новых больших исследований в области изучения вечной мерзлоты.
В дальнейшем, с 1936 года наблюдения в грунтах стен шахты Шергина были возобновлены и проводились Научно-исследовательской мерзлотной станцией, организованной Институтом мерзлотоведения им. В.А. Обручева.
При сопоставлении этих новых данных с наблюдениями Миддендорфа, видно, что до глубины 50 м. температуры последних лет наблюдений оказались несколько более высокими, а с глубины 50 м. несколько более низкими. Измерение температуры воздуха в стволе шахты за ряд лет показывает, что при существующем оборудовании её ствола амплитуда колебаний температуры воздуха затухает на глубине 50 – 55 метров.
Можно предполагать, что грунт в шахте несколько охлажден против естественных температур, но это охлаждение невелико и не превышает 1 ̊.
В 1941 году наблюдения в шахте были прекращены, так как не давали уже новых материалов. Однако, шахта Шергина и по сей день остается уникальным сооружением, при помощи которого ещё 100 лет тому назад было установлено сплошное залегание вечной мерзлоты на глубине более 100 метров, при этом толща вечной мерзлоты не была пройдена. А.Ф. Миддендорф, определивший, на основании своих наблюдений, глубину залегания нижней границы вечной мерзлоты в месте расположения шахты равной 185 метрам, и в этом оказался прав. Дальнейшие исследования и две глубокие скважины, пробуренные через столетие в Якутске, в общем подтвердили эти вычисления.
Шахта Шергина существует и по сей день. Она находится во дворе дома по улице Мира и только специалистам и небольшому кругу людей известно, что за приземистым покосившимся срубом скрывается интереснейший исторический памятник, сослуживший службу науке более 100 лет назад.
А. Мозолевская
Информацию подготовил и предоставил Образцов Андрей Сергеевич краевед-любитель, внутренний турист и блогер.