Глава 10. ОТКРЫТИЯ — ВПЕРЕДИ
ЗАГАДОЧНЫЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД
Когда людям что-то неясно, то часто говорят: сложная проблема. Слово «проблема» по-гречески значит «задача».
Ну, а для того и существуют задачи, чтобы их решать.
Проблемами занимаются и теоретики и практики.
Одних интересуют теоретические задачи, других — практические. Хорошие специалисты успешно решают имеющиеся проблемы. А если многие специалисты работают долго, то могут легко справиться с поставленными задачами. Разве не так?
Нет, не так.
О ледниковом периоде давно узнали геологи и географы. Они долго и успешно изучают ледники — современные и древние, выведывают особенности истории ледникового периода. Удалось ли в результате решить если не все, то хотя бы большинство проблем, связанных с великими оледенениями? Пожалуй, не удалось. Возможно даже, проблем стало больше, чем их было сто лет назад.
Чтобы в этом убедиться, достаточно было побывать на XI конгрессе Международного союза по изучению четвертичного периода. Конгресс состоялся в августе 1982 года.
В Москву со всех континентов съехались сотни ученых.
На эмблеме конгресса красовалась голова веселого мамонтенка. Однако вопрос «почему вымерли мамонты?» хотя и обсуждался, но был одним из многих других, не менее интересных и важных. Обсуждалось: как изменяется климат Земли и ее отдельных частей? Как проходили великие оледенения? Как менялись древние люди в связи с переменами природной обстановки?..
Не стану перечислять все вопросы. Их было очень много. Выступило около тысячи ученых с докладами, сообщениями.
А начинаются проблемы уже с названия геологического периода. Вернее — с названий. Потому что у него их сразу четыре. Согласитесь, это не очень удобно — иметь сразу четыре имени. Какое из них настоящее, самое верное?
События геологической истории за последние 750 млн. лет. Снизу вверх: геохронологическая шкала (от вендского до четвертичного периода); ледниковые эпохи затемнены; выше-схема импульсов тектонической активности земной коры. Продолжительность четвертичного периода преувеличена.
Ледниковый период называют еще четвертичным, плейстоценовым, антропогеновым.
Почему он ледниковый — понятно. Правда, были в это время не только великие оледенения, но и крупные потепления, межледниковья.
Четвертичный — название старое. Когда-то на заре геологии все горные породы делили на четыре группы: первичные (самые древние и плотные, кристаллические), вторичные, третичные и четвертичные — самые молодые, рыхлые. Постепенно от первых трех терминов отказались: вместо них выделили несколько эпох, более десятка периодов. А для четвертичного периода осталось старое имя.
Плейстоцен по-гречески значит «много нового». Так назвали период потому, что в нем появилось много новых видов животных.
Антропогеновый период — время становления человека («антропос»-по-гречески «человек», «генос»-«происхождение, создание»). Именно в этот период происходило преобразование обезьяноподобного существа с проблесками разума в человека разумного нашего облика.
Как ни странно, до сих пор чаще всего употребляется самое старое название — четвертичный. На конгрессе почти все говорили так. Привычка!
Вообще-то у каждого названия этого периода есть свой смысл. Четвертичные отложения почти все рыхлые, самые молодые. И оледенения происходили. И новые звери появились. И человек стал человеком. Столько важных событий — и все в один период. Потому и названий он получил несколько. Оформилась даже особая наука — четвертичная геология. Она посвящена изучению четвертичного периода.
Всю геологическую историю обычно разделяют на пять главных этапов, на пять эр. В последних трех эрах выделяют тринадцать периодов. И только одному периоду — самому последнему, четвертичному — посвящена особая научная дисциплина. Продолжительность четвертичного (ледникового) периода в десятки раз меньше, чем любого другого. Например, меловой период в сто раз протяженнее четвертичного, и все-таки «меловой геологии» нет.
Правда, уже самая первая проблема этой науки, связанная с ее названием, остается нерешенной. По-прежнему говорят «четвертичная геология», «четвертичный период». Хотя уже многие специалисты называют период антропогеновым, а науку — геологией антропогена.
Но самой главной проблемой этого периода остается, конечно, история великих ледников. С историей оледенении связаны и новые виды животных, и образование особенных отложений, и становление человека.
СКОЛЬКО ИХ?
Сколько было великих оледенении?
На этот вопрос до сих пор нет однозначного бесспорного ответа. На конгрессе, о котором идет речь, некоторые участники постарались обосновать свои мнения на этот счет. Вариантов ответа оказалось несколько. Даже специалисты из одних и тех же стран не пришли к единому мнению.
Один китайский ученый обнаружил следы шести оледенении, а другой — только четырех (и одного похолодания перед ними).
Советские ученые, изучая разные районы нашей страны, также разошлись во мнениях. Они называли число оледенении от трех до восьми.
Шведские ученые предположили, что было либо шесть длительных оледенении, либо много более коротких.
В Гималаях по некоторым сведениям было два или три крупных наступления ледников. А в горах Восточной Африки и на западе США удалось обнаружить следы четырех оледенении.
Высказывались на конгрессе и другие мнения. И это понятно. Ученые не старались подгонять решение задачи под готовый ответ. Сообщали результаты своих исследований: что получилось, о том и говорили.
Может показаться, что взгляды геологов резко расходятся. Предполагают от трех до восьми великих оледенении!
Но еще совсем недавно расхождения были еще значительнее. Ученые предполагали от одного до двенадцати оледенении. Все-таки удалось избавиться от крайних мнений: число вероятных оледенении уменьшилось вдвое.
А как будет дальше? Можно ли надеяться, что через несколько лет ученые наконец-то придут к единому взгляду и назовут точное количество оледенении?
Признаться, в этом я сильно сомневаюсь. Прежде всего потому, что всеобщих наступлений и таяний великих ледников на всей Земле могло и не быть вовсе. Вернее, могли быть обширные оледенения, скажем, на суше вокруг Северного Ледовитого океана. Однако не обязательно тогда же происходило великое оледенение в Центральной Азии, в Гималаях. Климат на Земле не меняется сразу и повсюду. Где-то наступает резкое похолодание, где-то потепление; в одних районах устойчивая сушь, в других — обильные дожди, снегопады. Даже в пределах одной горной системы нередко часть ледников наступает, а часть — сокращается.
Так все-таки как же проходили оледенения — разом на всем земном шаре или поочередно в разных районах?
Для ответа на этот вопрос лучше всего получить точные даты наступлений великих ледников везде, где это было.
Тогда будет ясно, совпадают эти даты или нет. Однако получить такие даты очень трудно. Мы уже знаем, что имеется несколько геологических календарей. Несколько способов определять время геологических событий. Все они дают более или менее надежные даты для межледниковых отложений. А нам ведь надо знать хронологию именно великих ледников. Пока еще не изобретен хороший способ точно определять возраст донных и конечных морен, оставленных ледником.
Есть другая возможность ответить на вопрос: выяснить причины оледенении. Если они космические, общие для всей планеты, то и оледенения могли происходить повсюду примерно в одно время.
Как ни странно, участники конгресса 1982 года, словно по уговору, старались не затрагивать проблему причин оледенении. Возможно, избегали острых споров, которые легче начать, чем кончить.
В общем-то кое-какие идеи об этих причинах ученые высказывали. Чаще всего соглашались с давним мнением Миланковича о зависимости похолодании и потеплении в Северном полушарии от положения Земли относительно потока солнечных лучей. Но почему началось общее похолодание на Земле еще до наступления ледникового периода? Ведь из-за него и стали появляться великие ледники. На этот вопрос бесспорного ответа так и не нашлось.
Возможно, кому-то из вас, читатели этой книги, удастся найти убедительные объяснения проблемы причин ледпикового периода?
Чтобы лучше разобраться в особенностях современной ледниковой эпохи, следует учесть одно очень важное обстоятельство. В геологической истории неоднократно бывали нашествия великих ледников.
В отложениях некоторых геологических периодов встречаются образования, похожие на окаменелые морены, содержащие валуны. Эти образойания получили название тиллитов. Наиболее древние тиллиты встречаются в толщах, имеющих возраст около двух миллиардолетий; другие тиллиты несколько моложе — около одного миллиардолетия. Сравнительно хорошо изучены следы оледенении, происходивших во второй половине каменноугольного — первой половине пермского периодов.
Подобные сведения заставляют предполагать какие-то глобальные изменения атмосферы и гидросферы, связанные либо с космическими влияниями, либо с периодическими «кризисными» ситуациями в биосфере, области жизни, где взаимодействуют природные воды, атмосферные газы, земная поверхность и живое вещество.
Вопрос о причинах ледниковых эпох в истории Земли — не только увлекательная загадка природы. Ответ на него позволит нам лучше выяснить закономерности развития биосферы, взаимодействия сфер планеты. Можно будет понять механизмы изменения климата в естественных условиях, а значит, более надежно прогнозировать подобные изменения, вызванные деятельностью человека.
В будущем это поможет нам управлять климатом.
Конечно, подобный вопрос вряд ли мог бы решиться даже на самом представительном форуме специалистов.
Ведь дело не в том, чтобы предложить идею, с которой все согласятся. Необходимо прежде разработать новые методы исследований, позволяющие более точно, чем теперь, определять климатические условия прошлого и получать более точные даты геологических событий. Без этого прийти к единому мнению вряд ли возможно.
КЛИМАТ В ПРОШЛОМ И БУДУЩЕМ
Зачем знать прошлое?
Чтобы лучше понимать настоящее. А еще для того, чтобы догадаться о будущем.
Например, проблема будущих изменений климата. Какая будет погода через десять лет? Или через двадцать?
Вопрос этот не праздный и не простой. Над ним думают многие крупные ученые. Они серьезно обеспокоены возможными изменениями климата.
Одни предполагают, что в недалеком будущем ожидается сильное потепление. В результате начнут таять ледники Антарктиды, Арктики, Гренландии. Резко повысится уровень морей и океанов. На равнинах начнутся великие наводнения. Люди будут вынуждены спасаться на возвышенностях. Погибнут крупнейшие города, сельскохозяйственные угодья… В общем, произойдет почти всемирный потоп.
Другие специалисты утверждают противоположное. По их мнению, вскоре начнется крупное похолодание. Наступит новая ледниковая эпоха. Великие ледники потекут с северных возвышенностей, вторгаясь все дальше на юг…
И тоже — беда, катастрофа!
Кто же прав? Что нам угрожает в будущем: великое потепление или великое похолодание? А может быть, ничего особенного с климатом не произойдет?
Ну, а как менялся климат за последние тысячи, сотни, десятки лет? Происходило потепление или похолодание?
Или чередовались времена холодные и теплые, сухие и влажные?
Последнее оледенение закончилось около 10–12 тысячелетий назад. Значит, тогда началось общее потепление климата. Эту эпоху — после оледенения — называют голоценовой, что означает «новейшая».
Чтобы узнать прежний климат, надо изучать… прежние дожди и снега, солнечные и облачные дни, похолодания и потепления… Все это не пропало бесследно. Следы все-таки остаются. Надо лишь знать азбуку древних климатов.
Мы уже знаем, как можно догадаться о прежних похолоданиях: меняются растительньш и животный мир, надвигаются ледники. Об увеличении увлажненности судят по следам наводнений, повышениям уровней озер, увеличению размеров болот. Напротив, если уровни озер низкие, болота высыхают, то вполне вероятно иссушение климата.
Есть и другие, более современные методы изучения прежних климатов по химическому составу организмов, но об этом мы сейчас не станем говорить. Как, по мнению ученых, изменялись климаты голоцена?
На востоке Северной Америки с отступлением льдов быстро потеплело. Появились растения, любящие тепло и не слишком влажную погоду. Так продолжалось несколько тысяч лет. А затем стало понемногу холоднее, повысилась влажность. Но это происходило не одновременно, а в разных районах по-разному.
На западе Северной Америки события происходили иначе. Самый высокий уровень озер был 14–20 тысяч лет назад, во время таяния великого ледника. Затем озера постепенно высыхали. Около четырех — шести тысяч лет назад их уровень перестал снижаться.
В заполярных районах Северной Америки ледники вели и ведут себя по-разному. На севере Канады за последние столетия в большинстве районов они наступают.
Значит, тут увеличивается влажность или холодает. А на северо-западе, на Аляске, ледники хребта Брукса сокращаются. Следовательно, здесь идет потепление или климат становится суше.
В Южной Америке за голоценовое время горные ледпики то надвигались в долины, то отступали. Теперь некоторые из них уменьшаются в размерах. Но есть и такие, которые идут в наступление.
В Китае, на плато Сицзян, за последние три тысячи лет озера сокращались, болота высыхали. Появились растения степей и полупустынь.
В Скандинавии горные ледники в это время вели себя непостоянно: то наступали, то отступали. Крупное наступление ледников было 450 лет назад, а небольшое — около 60 лет назад.
На огромной территории нашей страны климаты менялись по-разному. В засушливых областях температуры воздуха повышались, озера постепенно высыхали (так продолжается и теперь), хотя периодически увлажненность увеличивалась. В общем, на севере и в средней полосе за последнее время стало меньше теплолюбивых и влаголюбивых растений. После таяния ледника началось потепление. Климат был теплее, мягче, чем теперь. Но примерно пять — семь тысяч лет назад он стал ухудшаться.
Интересные идеи высказывают ученые о колебаниях климата. По мнению некоторых специалистов, в Северном полушарии через определенный срок становится то более холодно и влажно, то теплее и суше.
Советский географ А. В. Шнитников считает, что эти изменения происходят через каждые 1850 лет. Чтобы доказать это, он постарался хотя бы приблизительно определить время создания некоторых из легенд о потопах. Использовал также древние записи о погоде.
Когда читаешь сведения, которые приводит ученый, то во всем с ним соглашаешься. Он приводит много убедительных фактов. Но когда начинаешь сам собирать факты о колебаниях климата, выходит не так просто. Даты легенд о потопах самые разные. Одну и ту же легенду могли рассказывать люди в разное время. И древние записи о погоде не очень определенные. Как говорится, год на год не приходится. То сильнейшие морозы две зимы подряд, а затем зимние оттепели. То сушь летом, а через год — дожди не прекращаются. Невозможно точно определить, то ли климат год от года меняется, то ли мы так подбираем сведения, что создается иллюзия подобных изменений.
А теперь подумаем: как и почему вдруг во всем Северном полушарии климат может сделаться холоднее и влажнее? Когда наступают или отступают великие ледники, их холодное дыхание распространяется на сотни, тысячи километров. Но если великих ледников нет? В таком случае в различных районах климат будет меняться поразному. Так, собственно, и происходило в голопеновое время. Мы же знаем, что на севере, юге, западе, востоке одного не очень большого континента Северной Америки и ледники, и озера, и растительность изменялись неодинаково. Что уж тогда говорить обо всем Северном полушарии!
Впрочем, за последние десятки лет все-таки намечаются некоторые всеобщие изменения климата на земном шаре. Вызваны они не великими ледниками, а другой, более могучей геологической силой — деятельностью человека.
Тот, кто привык сомневаться, может подумать: как же так? Когда зарядит дождь или наступит сушь, никакая техника не поможет разогнать тучи или, наоборот, прогнать их куда надо. Разве это сделать труднее, чем изменить климат на всем земном шаре?
Оказывается, так и есть на самом деле. Повлиять на движение крупных воздушных масс труднее, чем изменить климат на планете.
Представьте себе: вы живете в квартире с широкими окнами. Наступила зима. В ваших окнах вставлено по одной раме. Нет второго ряда стекол. Тепло быстро улетучивается из комнаты.
Что делать? Усилить отопление. Сильно и постоянно топить, поставить отопительные нагревательные приборы.
Так сделать можно. Только вряд ли это разумно. Самое простое — вставить еще по одной раме. Свет и тепло от солнца будет по-прежнему легко проникать в комнату.
А обратный путь теплу будет прегражден двумя слоями стекол и слоем воздуха между ними.
С климатом на Земле происходит нечто подобное. Люди сжигают очень много топлива: нефти, угля, дров. Но от этого не так уж много добавляется тепла на земном шаре. Серьезнее другое. Во время горения кислород переходит в углекислый газ.
Кислорода в атмосфере очень много. Его количество почти не уменьшается. Углекислого газа в атмосфере значительно меньше, чем кислорода. Его количество понемногу увеличивается. И это вызывает заметные изменения в атмосфере.
Углекислый газ служит как бы «второй рамой», затрудняющей отдачу тепла от Земли в космос. Ученые считают: чем больше в атмосфере углекислого газа, тем теплее у земной поверхности. Через годы, десятилетия это может привести к общему сильному разогреву воздуха, увеличению влажности. Так и называют: парниковый эффект.
Ожидалось, что потепление климата почувствуется уже в наши дни. Однако этого не произошло. Вроде бы за последние десятилетия в мире немного стало теплее, но на самую малость. Так что не очень ясно, отчего это произошло и не случайные ли это отклонения от средних показателей.
Из-за деятельности людей не только повышается содержание углекислого газа. В воздухе возрастает количество пыли и мельчайших капель. А от этого становится холоднее. Пыль и капельки отражают солнечные лучи.
Пока еще трудно сказать, то ли холоднее будет становиться на Земле, то ли теплее. Однако человек теперь может сознательно воздействовать на климат. Но делать это надо очень осторожно, расчетливо, точно определяя возможные последствия. Человек только еще учится разумно регулировать изменения климата. Торопливость в этом деле совершенно недопустима.
