Когда ушел ледник…
«В настоящее время трудно заглянуть в глубь времен и нарисовать последовательный ход распределения суши и воды в различные геологические эпохи. Такие попытки при отсутствии необходимых данных неминуемо содержат некоторую долю фантазии, и если по указанным выше соображениям их трудно опровергнуть, то по той же причине нельзя и доказать».А.К. Леонов. «Региональная география»
Мы сейчас живем в четвертичном периоде. Иначе его называют антропогеном, эрой человека. Сегодня многие ученые считают, что люди появились на Земле в течение последнего ледникового периода.
Длительные промежутки времени, когда климат на всей Земле был холодным и сухим, а значительные пространства суши покрывал толстый панцирь ледников, — характерная особенность нашего четвертичного периода.
Этот самый короткий современный период кайнозоя продолжается около 0,7–1 миллиона лет. Несмотря на понятную «близость» история четвертичного периода вызывает сегодня такие жаркие споры и серьезные разногласия, каких не знают другие геологические эпохи, удаленные от нас на десятки и сотни миллионов лет.
Так, например, границы, отделяющие четвертичный период от предшествующего третичного, неоднократно пересматривались: в специальной литературе можно встретить самые различные датировки, относящиеся к его продолжительности — от 500 тысяч лет до 5 миллионов! Кстати, для сравнения отметим, что возраст Земли как планеты оценивается сейчас в 4,5 миллиарда лет.
Ледниковые и тепловые периоды в геологической истории многократно чередовались. За последний миллиард лет теплые эры трижды сменялись ледниковыми, сопровождавшимися развитием материковых оледенений в высоких широтах и установлением влажного климата во внеледниковых областях. Мы живем, очевидно, в начале последней лавразийской ледниковой эры, начавшейся около 20–30 миллионов лет назад.
За последние 700 тысяч лет на нашей планете не менее 7–8 раз наступали оледенения. Последние 100 тысяч лет в истории нашей планеты происходили глубокие перемены. Предшествовавшее оледенению межледниковье (микулинское) закончилось приблизительно 70–75 тысяч лет назад. После этого грянули «первые морозы». Во всей Европе климат стал влажным и холодным. Эта дата считается началом последнего валдайского (вислинского) оледенения.
Ни ледниковые эпохи, ни межледниковья не были единообразными, они делились на более холодные и более теплые. Показать эти изменения можно на примере Европы и Северной Америки. Развитие климата от микулинского межледниковья до настоящего времени выглядит приблизительно следующим образом (обработано по К. Бутцеру, 1974 г.):
а). Развитие ситуации в Европе75 000 лет назад — конец межледниковья, начало похолодания75 000–64 000 гг. — холодный климат, рост ледника65 000–60 000 гг. — слабое потепление, в Скандинавии отступление ледников60 000–40 000 гг. — первый ледниковый максимум; холодный климат, фронтальная линия ледников продвигается до южного побережья Балтики40 000–20 000 гг. — значительные колебания климата, максимальные потепления перед 37 и 30 тысячелетиями, в промежутках сохранение холодного климата20 000–13 000 гг. — второй ледовый максимум, максимальное распространение ледников13 000–12 000 гг. — потепление, быстрое отступление ледников12 500 лет — назад значительные колебания климата12 000–11 300 гг. — небольшие, но нестабильные потепления, частые колебания температур11 300–10 200 гг. — незначительное похолодание, локальный рост ледниковб). Развитие ситуации в Северной Америке75 000 лет назад — конец межледниковья, значительное похолодание, появление и рост покровных ледников75 000–60 000 гг. — похолодание, рост ледников, но в 65 тысячелетии потепление, частичное отступление ледников60 000–50 000 гг. — первый ледовой максимум, фронт ледника подходит к Великим озерам50 000–44 000 гг. — весьма ощутимое потепление и значительное отступление ледников44 000–41 000 гг. — сильное похолодание, максимальное распространение ледников41 000–33 000 гг. — некоторое потепление33 000–29 000 гг. — относительно сильное похолодание, новое наступление ледников29 000–23 000 гг. — потепление, отступление ледников23 000–12 800 гг. — похолодание, второй ледовый максимум, резкие колебания температуры, максимальное оледенение до 19 тысячелетия12 800–11 500 гг. — сильное и весьма стремительное потепление, ледники быстро отступают, начинается период умеренного климата11 500–10 000 гг. — снова некоторое похолодание; небольшой рост ледников, которые, впрочем, далеко не достигают прежних объемов
Рис. 14. Схема распространения наиболее крупных подводных гор Атлантического океана (по А.В. Ильину)
При сравнении истории оледенения Европы и Северной Америки бросается в глаза довольно точное соответствие между собой холодных и теплых периодов. Синхронными являются и колебания при переходе к послеледниковой эпохе. Все это свидетельствует о том, что ледниковые эпохи вряд ли вызываются какими-то локальными причинами, скорее надо говорить об их глобальном происхождении.
Как было установлено, около 20 тысяч лет назад последний ледниковый покров северного полушария достиг своего наибольшего размера: площадь оледенения составляла примерно в два раза больше современной площади. Объем льда был тогда втрое больше, чем в наше время. Оледенение длилось 60 тысячелетий и окончилось примерно 12–13 тысяч лет назад.
Антропоген подразделяется на плейстоцен и голоцен (последнее послеледниковое время). Голоцен начался примерно 13–11 тысяч лет назад и продолжается по сей день. На этот период приходится и основная часть истории современного человечества.
В настоящее время среди ученых нет единогласия по поводу самого последнего оледенения, то и дело по этому вопросу возникают дискуссии.
Сущность одной из них такова: чем является наше сегодняшнее время — промежутком между двумя великими оледенениями или же новый ледниковый период человечеству не грозит?
Нас, несомненно, интересует то обстоятельство, что во время оледенений огромные массы воды всего за несколько тысяч лет — практически мгновенно — забираются из океанов и аккумулируются в ледниках на континентах. Переходя в твердое состояние, они занимают громадные территории суши в виде льда и спрессованного снега.
Все это приводит к осушению шельфа и, естественно, к понижению уровня Мирового океана, что обуславливает возникновение специфических «мостов» между континентами (Африкой и Европой, Азией и Северной Америкой, Африкой, а также Австралией). Вполне понятно, что это последнее обстоятельство играло важную роль в расселении древних людей.
В то время ледовые щиты покрывали всю территорию нынешней Канады, а в других местах простирались от Скандинавии и Шотландии до южных районов Великобритании. Территории Ирландии и Франции сливались с Великобританией в единый континентальный район. Последнее оледенение резко изменило ландшафт Европы и оказало сильное влияние на его климат.
Поскольку общее количество воды в природе земного шара не изменяется (ее примерно 1 миллиард 390 миллионов кубических километров), то вполне понятно, что понижение уровня воды в океанах (на долю Мирового океана приходится около 96,5 % воды) связано с ее обращением в лед. Что касается общих запасов льдов на Земле, то они составляют более 30 миллионов кубических километров.
Это почти 2/3 всех пресных вод, что равно стоку всех рек земного шара за 600–700 лет.
В настоящее время на долю земных ледников (в том числе и подземных льдов) приходится до 14 процентов поверхности суши. Ледниковые щиты почти полностью покрывают целый континент — Антарктиду — и самый большой остров Земли — Гренландию. В то же время на обширных пространствах океанов и морей плавают шельфовые ледники (около 7 процентов поверхности Мирового океана) и их обломки — айсберги (20 процентов площади океана), а также многолетние и сезонные морские льды.
Таким образом, льдами и ледниками сейчас занято около 21 процента поверхности Земли.
Поэтому приходится допустить, что мы живем в… ледниковый период, по-видимому, между двумя ледниковыми максимумами. Как уже отмечалось, в предшествовавший ледниковый максимум, то есть 20–18 тысяч лет назад, наземные и морские льды покрывали 43 процента поверхности Земли.
С оледенениями связано очень важное явление, называемое гляциоизостазией. Дело в том, что ледяной купол толщиной в несколько сот метров (в некоторых районах Антарктиды толщина льда достигает сегодня 3–4 километра), сдавливая своей огромной тяжестью земную кору, вызывает ее прогибание. Ледяная масса мощностью 2 километра продавливает земную кору примерно на 700 метров.
В межледниковые периоды, когда, например, ледниковая нагрузка на севере Европы исчезла, земная кора начала выпрямляться и за несколько тысяч лет возвратилась в свое равновесное положение.
Таким образом, гляциоизостатические движения приводили к значительным изменениям в очертаниях и глубинах окраинных морей на севере Европы.
Так, например, еще в XVIII веке наблюдательный финский епископ Эрик Соролайнен отмечал, что морские берега его родины «растут»… За прошедшие с тех пор времена ученые провели сотни замеров и наблюдений. Они смогли не только определить скорость современного поднятия суши в районах бывших ледников, но и вычислить эту скорость в эпоху таяния льда, отделенную от нас тысячелетиями.
В начальной стадии таяния ледников, что происходило по современным данным 13–11 тысяч лет назад, в районе нынешней норвежской станции Осло скорость поднятия суши достигала почти 5 сантиметров вгод. За тысячу лет Скандинавия поднялась более чем на 45 метров.
Видимо, достаточно мощный ледник таял в ту пору быстрыми темпами, а затем они замедлились.
В последующем, например, 6–8 тысяч лет назад, скорость поднятия уменьшилась почти вдвое и достигла 25 метров за тысячелетие. Ледник полностью растаял, но земная кора продолжала подниматься, правда, еще более медленно. В настоящее время она поднимается со скоростью 9 метров за тысячелетие, то есть менее миллиметра загод. А всего за эпоху, начавшуюся с момента таяния ледников и продолжающуюся по сей день, Скандинавский щит поднялся на 500–600 метров, но некоторые исследователи называют даже цифру 700 метров!
Больше того, оказалось, что поднятие Скандинавии происходит неравномерно. Еще в XVIII веке было отмечено, что берега Северной Швеции поднимаются, а Южной — опускаются. Иными словами, часть территории, бывшая морем, становится сушей, а часть суши превращается в шельф буквально на наших глазах. На севере Ботнического залива скорость поднятия составляет 1 сантиметр вгод: шельф Балтики выходит на поверхность. А вот в другом районе Балтики, возле Копенгагена, суша опускается со скоростью около 1 миллиметра вгод, и идет медленное, но постоянное неуловимое наступление моря.
Вследствие этого Балтийское море меняет свои очертания. Поскольку оно самое молодое в мире (возникло около 16 тысяч лет назад), то установлено, что свои основные контуры Балтика приобрела всего лишь 4–5 тысяч лет назад.
За это время, которое с точки геологии ничтожно, Балтийское море прошло в своем развитии несколько этапов, отличающихся друг от друга климатическими, геологическими и гидрологическими условиями, фауной и флорой, а также, естественно, очертаниями своего побережья. Балтика была то озером, то морем, юг Скандинавии то связывался сушей с Европейским материком, то отсоединялся от него и т. д.
Далее… Рассмотрим шельфовое Северное море.
Возможна ли гибель городов и островов в этом районе в глубокой древности и даже античности?
История Северного моря показывает, что «да».
Например, в I тысячелетии нашей эры под его водами оказалась обширная территория, о чем красочно повествуют хроники и предания прошлых лет.
В прошлом в волнах Северного моря исчезло немало островов. Возможно, среди них были и легендарные острова Ис, Лионесс, Авалон, о которых повествуют старинные предания кельтов. Но уже не предания, а документальные истории говорят о том, что нынешними отмелями и банками стали многие бывшие острова Северного моря. В конце XI века площадь Гельголанда равнялась 90 квадратным километрам, ныне она равна лишь 0,6 квадратного километра. Подводно-археологические исследования показали, что на шельфе, окаймляющем Гельголанд со всех сторон, есть следы каких-то древних сооружений…
Границы шельфов не определяются одними лишь глубинами. Средняя глубина мирового шельфа считается сегодня равной 132 метрам, хотя существуют участки, лежащие на глубине нескольких сотен метров.
Например, у берегов Антарктиды шельф находится на глубинах до 500 метров. Скорее всего, земная кора здесь прогнулась под страшным давлением льдов, покрывающих в настоящее время Антарктиду.
Кстати, объем этих льдов в эпоху последнего оледенения был еще большим.
Сейчас пресный лед Антарктиды составляет 90 процентов (более 27 миллиона кубических километров) всей земной массы льда. Новые данные показывают, что этот гигантский ледниковый щит начал формироваться значительно раньше, чем предполагали исследователи еще сравнительно недавно. Ледники горно-долинного типа в Западной Антарктиде стали образовываться уже 40–50 миллионов лет назад. За прошедшее с тех пор время оледенение Антарктиды ни разу не прерывалось.
Таяние ледников и заполнение Мирового океана водой послужили основой для появления легенд о «великом потопе», которые ученые, этнографы и фольклористы зафиксировали у самых различных народов Земли, в Европе и Азии, Америке и Австралии, Африке и Океании. О всемирном потопе говорит, кстати, и Библия, а ее слову, например, в средние века верили беспрекословно. Усомниться в Священном писании мог лишь еретик или язычник.
И поэтому средневековой науке приходилось рядиться в одеяния религии. Философы, математики, логики создавали свои труды в виде комментариев к библейским текстам. А зачатки наук о Земле — средневековые гидрография, геология, океанология возникли как своеобразные комментарии к рассказам о всемирном потопе, которым Бог согласно Библии покарал род людской за его грехи. На вершинах высоких гор находят морские раковины: разве это не доказательство того, что водой потопа покрыты были «все высокие горы, какие есть под всем небом», так утверждает Библия.
Рис. 15. Сильно разрушенная гряда коренных пород. Так выглядят таинственные «стены» из иллюминатора «Аргуса»
Однако постепенно большинству критически мыслящих ученых становилось ясно, что история потопа в том виде, как она изложена в Библии, — мягко говоря, не совсем соответствует действительности… Во-первых, не мог вместить ковчег Ноя «по паре всех живых существ». Во-вторых, не могла вода покрыть высочайшие горы всей планеты. И в-третьих, не мог род людской произойти от трех потомков праведного Ноя. А наступивший XIX век — «эпоха великих исторических открытий», которая продолжается и по сей день, — принес и сенсационное открытие текстов, которые были положены в основу библейского рассказа о потопе…
Рис. 16. Прямоугольник и пещера
Но мы несколько отвлеклись от своего повествования…
Итак, комплекс самых разных данных, позволяющих восстановить общие закономерности ближайшего к нам позднеплейстоценного оледенения, показал, что медленное первоначальное развитие ледниковых щитов (25–20 тысяч лет назад) сменилось быстрым их разрастанием и начавшейся за ним их деградацией (12–10 тысяч лет назад).
Таяние ледников, покрывавших когда-то и север Европы, и большую часть Северной Америки, и огромные территории Антарктиды, то есть освобождение от бывшего материкового льда отдельных обширных районов Земли, естественно вызвало значительное поднятие современного уровня Мирового океана.
Рис. 17. Так выглядят сверху, из водолазного колокола «стены» горы Ампер. Крупно показан участок (1–3), откуда водолазы отобрали образцы; сверху — рябь на песке, образованная глубинным течением (4)
Сегодня у большинства ученых, занимающихся данной проблемой, — геологов, гляциологов, геоморфологов, океанологов — нет единого мнения и об уровнях понижения Мирового океана в эпоху самого последнего оледенения.
Современные ледниковые массивы Арктики и Антарктики, а также горные ледники сковывают такое количество воды, что если бы весь этот лед сразу растаял и вода вылилась в океаны, то их уровень поднялся бы на много десятков метров, а громадные прибрежные территории (площадь их соизмерима или даже превосходит территорию нынешнего СНГ) оказались бы под водой, в том числе и многие крупнейшие портовые города мира.
Рис. 18. Сейсмоакустический профиль в районе подводной горы Жозефина
Однако, несмотря на продолжение дискуссии об уровне Мирового океана, можно заметить одну тенденцию: увеличение глубин, от которых надо вести отсчет при реконструкции древней суши, существовавшей в эпоху последнего оледенения.
Не так далеки те времена, когда «твердо установленным» считалось, что уровень Мирового океана в эпоху последнего оледенения был ниже нынешнего на 90 метров. Затем новые факты заставили ученых назвать цифру 110 метров. Последняя серия открытий, сделанных при глубинном бурении, изучении коралловых построек, распространении пресноводных рыб и т. д., вновь заставили пересмотреть установленный уровень.
Сейчас даже самые осторожные исследователи называют величину 140–150 метров. Многие же отечественные и зарубежные ученые полагают, что уровень Мирового океана был ниже нынешнего на 180–200 метров.
Это значит, что, восстанавливая очертания островов и материков в эпоху последнего оледенения, мы должны считать былой сушей все, что на современных картах морей покрыто светло-голубой краской или ограничено изобатой 200 метров!..
Итак, уход последнего ледника, увеличившего уровень воды в Мировом океане на 150–200 метров, показал нам, что он играет очень важную роль в жизни нашей планеты.
Назад: Глава 3. Факты здравого смысла
Дальше: Полюса меняются местами
