Возможно, менее сознательный человек выставил бы найденную диковинку на продажу в интернет-аукционе eBay. Поэтому, когда Урсула Лойенбергер подарила археологам кантона Берн колчан, сделанный из березовой коры, они были безмерно ей благодарны. Каково же было их удивление, когда радиоуглеродный анализ показал, что колчану 4700 лет. Фрау Лойенбергер нашла его, когда прогуливалась с мужем в горах в окрестностях альпийского города Тун. Там необычайно жарким летом 2003 года вечный лед перевала Шнидейох растаял, явив миру скрывавшиеся ранее сокровища.

Во время прогулки супружеская чета случайно набрела на давно забытый прямой путь, использовавшийся путешественниками и торговцами, чтобы перебраться через хребет Швейцарских Альп. Находку пришлось держать в тайне два года, чтобы на отступивший ледник не набросились охотники за кладами, а археологи тем временем прочесывали местность и изучали найденное. К концу 2005 года они собрали около трехсот предметов времен неолита, бронзового века, римского периода и средневековья.

Все найденные реликвии разных возрастов, но их легко объединить по группам и увидеть, когда Шнидейох был свободен и предлагал путешественникам быстрый проход в долину реки Роны, что лежит к югу от гор. На перевале не нашли человеческих останков, чтобы их можно было сравнить с «ледяным человеком» из Этцальских Альп. «Этци» был найден с похожим колчаном на итальянском высокогорье — в Тироле — в 1991 году, а жил, как установили ученые, в 3300-х годах до н. э. Но эта внезапно открывшаяся картина того, как льды закрывали перевал и вновь отступали от него, рассказывает куда более любопытную историю о климате.

Этцальский человек — подарок для тех, кто доказывает, что в начале двадцать первого века климат становится угрожающе теплым. Лед, хранивший мумифицированный труп более 5000 лет, лежал нетронутым на высоте 3250 метров над уровнем моря даже тогда, когда мир переживал самые теплые времена. И лишь, как утверждают, глобальное потепление, спровоцированное промышленной деятельностью человека, превзошло по силе естественные колебания температур и выпустило мумию из объятий льда как предупреждение всем нам.

Однако находки, сделанные на Шнидейохском перевале, находящемся на пятьсот метров ниже, чем могила «ледяного человека», создают совсем иное впечатление. Они повествуют о постоянном чередовании теплых периодов, когда проход был доступен, и холодных, когда дорогу преграждал лед. Это открытие также помогло решить давнишнюю загадку римского постоялого дома, раскопанного на склонах над современным городом Туном, где раньше находились римский храм и поселение. Глава кантональной археологической службы Петер Зютер был очень доволен открытием: «Мы всегда задавались вопросом, зачем там находился обставленный дом. Теперь-то мы понимаем, что он стоял на маршруте, ведущем через Шнидейох».

Самой «молодой» находкой археологов стал кусочек туфли, относящийся приблизительно к XIV–XV векам нашей эры. Это как раз то время, когда заканчивался период, известный как «средневековый теплый». После этого Шнидейох был заблокирован льдами малого ледникового периода, самого последнего периода сильного холода. Конец малого ледникового периода условно относят к 1850 году, однако лед отступал не спеша, в течение полутора веков, и вновь освободил перевал лишь в начале двадцать первого столетия.

Тайны отступившего ледника рассказывают нам о том, как на протяжении 5000 лет постоянно менялся климат и как эти изменения отражались на быте и путешествиях европейцев. Особенно холодными оказались два эпизода: один из них пришелся примерно на 800 год до нашей эры, второй — на 1700 год нашей эры. Последствия второго эпизода, получившего название малого ледникового периода, не отпускали Шнидейох так долго, что даже местные забыли о существовании там ранее столь удобного пути.

Когда стало известно о средневековом теплом и малом ледниковом периодах, это смутило тех, кто хотел преуменьшить естественные колебания климата, происходившие еще до промышленной революции. Так, в 1998 году Майкл Манн из Массачусетского университета и его коллеги составили график температур, практически полностью нивелировавший эти колебания. График, поначалу широко разрекламированный, а затем вызвавший волну критики, получил за свою форму насмешливое прозвище: «хоккейная клюшка». Согласно ему, последнюю тысячу лет мировые температуры почти не менялись, и в мире царила прохлада до 1800 года. Затем, в конце двадцатого века, температура начала резво карабкаться к заоблачным высотам, образовав таким манером крюк «хоккейной клюшки», и весь график в целом был призван доказать, что деятельность человека повлекла за собой беспрецедентное глобальное потепление.

Находки из Шнидейоха насмехаются над оруэлловскими усилиями стереть реальную историю, не вписывающуюся в существующие политические тенденции. Альпийские артефакты демонстрируют нам, что задолго до повсеместного использования природного топлива и, следовательно, увеличения доли углекислого газа в атмосфере на Земле уже случались время от времени потепления, подобные сегодняшнему. Некоторые ученые утверждали, что такие потепления носили локальный характер, но сейчас найдены многочисленные доказательства того, что средневековый теплый и малый ледниковый периоды оставили свой след не только на обширных территориях Восточной Азии, Австралии, Южной Америки и Южной Африки, но и в Северной Америке и Европе. Предоставим патологам от статистики копаться в ошибках, приведших к формированию «хоккейной клюшки», а сами исследуем характер и ритм изменений климата на протяжении веков и тысячелетий.

Малый ледниковый период: Солнце теряет свои пятна

Заряженные частицы вылетают из взорвавшихся звезд, словно атомные пули, и, пробивая земную атмосферу, оставляют на пути карточки в доказательство своего молниеносного визита. Эти визитки — редкие изотопы, получающиеся в результате ядерных реакций в верхних слоях атмосферы. В реакциях с азотом, входящим в состав воздуха, образуется радиоактивный углерод, или углерод-14, который особенно ценят археологи за то, что он помогает определять возраст найденных предметов.

Углерод-14 входит в углекислый газ, необходимый для жизни растений, и, таким образом, мы можем обнаружить его в останках живых организмов — в древесине, угле, костях, коже и прочем. Изначально количество атомов углерода-14 в организме совпадает с тем, сколько его было в воздухе на момент смерти растения или животного. Затем, в течение тысячелетий, атомы постепенно распадаются. Если вы подсчитаете, сколько осталось углерода-14 в старом кусочке дерева, ткани или костях, вы сможете определить, как много веков или тысячелетий назад это растение или животное было живо.

Как довольно быстро обнаружили археологи, с этим звездным подарком было не все так просто. Первые результаты радиоуглеродного анализа зачастую казались бессмысленными, даже противоречивыми — например, получалось, что египетский фараон моложе, чем его потомки. Хессел де Врис из Гронингена нашел объяснение этому в 1958 году. Оказывается, концентрация углерода-14 в атмосфере — не постоянная величина. Тогда на помощь ученым пришли древние деревья. Так как их возраст можно точно определить с помощью годовых колец, то проведенный радиоуглеродный анализ деревьев помог археологам устанавливать более надежные, хотя и не всегда точные даты.

А физики убедились в том, что Солнце, как главный страж, охраняющий Землю от космических лучей, тоже вело себя по-разному. Солнечное магнитное поле отражает большую часть галактического излучения, до того как оно проникнет в окружающее нас пространство. Колебания радиоактивного углерода, вводившие в заблуждение археологов, четко следовали за переменами в солнечном настроении. Низкая скорость образования углерода-14 означает, что Солнце было очень активным, если говорить о его магнетизме. Когда Солнце отдыхает — больше заряженных частиц проникает на Землю, и концентрация радиоактивного углерода в атмосфере возрастает.

Это открытие привело к сегодняшнему представлению о связи Солнца и земного климата. Первые шаги в этом направлении были сделаны в 1960-е годы. Роджер Брей из Департамента научных и промышленных исследований Новой Зеландии проследил колебания солнечной активности, начиная с 527 года до н. э., и обнаружил, что содержание в атмосфере изотопов углерода связано с другими показателями слабой магнитной активности Солнца.

Один из таких признаков — уменьшение пятен на солнечном лике, так как пятна эти не что иное, как области сильного магнетизма. Сохранились сведения о полярных сияниях, полыхавших в северных небесах в ответ на активность Солнца. Согласно этим сведениям, в те годы, когда возрастало количество радиоактивного углерода, полярных сияний почти не наблюдалось. И что более примечательно, Брей отметил связь между спокойным Солнцем, деловитостью космических лучей и зафиксированным в истории разрастанием ледников, сунувших свои холодные рыла вниз, в долины. Продвижение ледников особенно было заметно в XVII–XVIII веках, когда случился самый холодный эпизод малого ледникового периода.

Впрочем, некоторые ученые более преуспевают в раскрутке своих идей, и уже через несколько лет Брея позабыли. Джек Эдди, работавший в высотной обсерватории в Колорадо, придумал щегольское название для весьма необычного состояния Солнца в конце XVII столетия. В докладе, сделанном в 1976 году, он рассказал об этом явлении и назвал его в честь Уолтера Маундера, занимавшегося наблюдениями за Солнцем в Королевской обсерватории в Гринвиче, — «минимум Маундера». Еще в 1890-е Уолтер Маундер заинтересовался состоянием Солнца в период с 1645 по 1715 год, когда солнечные пятна практически исчезли.

Яркие определения, такие как «большой взрыв», «черная дыра», играют немаловажную роль в распространении научных идей, и Эдди понимал, что не прогадает с минимумом Маундера.

 

«Я знал: чтобы люди приняли мою трактовку неправильного поведения Солнца, мне нужно было сделать свой „товар“ как можно более привлекательным, поэтому я искал такое название, которое легко было бы запомнить. В словосочетании „минимум Маундера“, где повторяется буква „м“, было что-то ономатопоэтическое. Думаю, придумав это название, я немного поработал и на самого Маундера, притом что он позаимствовал эту идею у [Густава] Шпёрера, который был известным немецким астрономом. Сразу после публикации моя работа подверглась критическому обстрелу, и несколько пуль прилетели из Германии. „Знаете, а ведь вы назвали это явление в честь совсем не того человека“, — упрекали меня. „Да знаю, знаю“, — мог бы ответить я».

 

Позже в качестве некой компенсации имя Шпёрера присвоили периоду с 1450 по 1540 год, когда также наблюдалась низкая солнечная активность и высокий уровень космических лучей. Более короткие эпизоды похожего типа, с 1300 по 1360 и с 1790 по 1820 годы, называются соответственно минимумы Вольфа и Дальтона. Эти четыре эпизода «слабого Солнца» разделены небольшими перерывами, когда оно восстанавливало свои силы, и это объясняет, почему историки климата не могут прийти к согласию и определиться, с какого же момента вести отсчет малого ледникового периода. Зато в его суровости не приходится сомневаться: ледники снесли фермы и деревни, подобно бульдозерам; передышки на лето были болезненно короткими; люди повсеместно умирали от голода.

Скрипичный мастер Антонио Страдивари жил во время минимума Маундера. Тогда деревья в Европе росли очень медленно, что подтверждают самые узкие годовые кольца за последние пятьсот лет. Может, поэтому цена скрипок Страдивари сегодня столь высока? В 2003 году дендролог, специалист по годовым кольцам Генри Гриссино-Майер из университета Теннесси и климатолог Ллойд Беркл из Колумбийского университета, изучая скрипки Страдивари, сделали интересное открытие. Они заметили, что благодаря тонким годовым кольцам древесина, которую использовал скрипичных дел мастер, была особенно плотной и твердой. Вероятно, в этом причина ее необыкновенных музыкальных качеств, которые никому так и не удалось впоследствии воссоздать.

Разногласия среди поклонников Солнца

Астрофизики, как, впрочем, и климатологи, были очарованы минимумом Маундера. Более четверти века астрономы вели постоянные наблюдения за звездами солнечного типа и выяснили, что иногда их магнитная активность может идти на спад, так же как это случилось с нашим Солнцем триста лет назад. В 1993 году Роберт Ястров из обсерватории Маунт-Вилсон (Калифорния) и Сэлли Балиунас из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики сделали доклад, где сообщали, что среди двенадцати наблюдаемых звезд солнечного типа большая часть показала циклы активности, подобные солнечным циклам, в то время как одна из них — Тау Кита — была практически неактивной в магнитном смысле. Но наиболее показательным было поведение другой звезды, 54 Рыб: она вела себя нормально до 1980 года, а затем ее магнитная активность внезапно снизилась и оставалась крайне низкой, как если бы она вошла в состояние, похожее на минимум Маундера.

Первым, кто обратил внимание Джека Эдди на теорию Маундера о том, что Солнце лишилось своих пятен во времена малого ледникового периода, был Юджин Паркер. Этот физик из Чикагского университета разработал теорию солнечного ветра, согласно которой Солнце служит магнитным щитом против космических лучей. И в 2000 году на конференции в Тенерифе Паркер призвал уделить больше внимания именно таким изменениям других звезд.

 

«Из наблюдений над некоторыми звездами солнечного типа мы знаем, что часть из них потеряла 0,4 процента своей светимости за очень малый срок. Если бы такое происходило и с Солнцем, это могло бы привести к быстрому наступлению холода, что, видимо, и произошло триста лет назад, в период, называемый минимумом Маундера, когда солнечная активность была минимальной. Чтобы выяснить, на что способно наше Солнце, нам необходимо организовать автоматическую систему, которая будет наблюдать за тысячей звезд солнечного типа».

 

Как и многие другие ученые, например, Джек Эдди и Сэлли Балиунас, Юджин Паркер считает, что роль Солнца в изменениях климата очень важна и что именно бездействие Солнца привело к понижению температур во время малого ледникового периода. По мнению этих ученых, на климат влияют собственно изменения в интенсивности видимых и/или невидимых солнечных лучей. Увеличение потока космических лучей во время малого ледникового периода, с их точки зрения, — это лишь симптом солнечной слабости, а не причина похолодания.

В противоположность им авторы этой книги рассматривают спад солнечной мощности только как один из факторов, приведших к воцарению холода на Земле. В 1996 году Свенсмарк впервые заметил, что набирающий силу поток космических лучей ведет за собой армии облаков, остужающих планету. Но, отстаивая свою точку зрения, он вынужден был сражаться на два фронта: с теми, кто вообще отрицал роль Солнца, и с теми, кто считал, что вклад Солнца очень важен, но не признавал влияния космических лучей на климат. В непрекращающихся спорах связь климата и Солнца стала даже более твердой и убедительной.

Дрейфующие льды

В Исландии и Гренландии жертвами малого ледникового периода стали викинги, поселившиеся на островах до того, как лед загромоздил побережья. Исландцев поразил голод, а в Гренландии умерли все новые поселенцы, хотя аборигенам удалось пережить холода. Лед двигался на юг, завоевывая все новые территории, и по мере продвижения к Атлантическому океану таял, освобождая чужеродные гравий и песок, которые мы и по сей день можем найти на дне океана.

Глубоко под беспокойными волнами донные организмы и медленный дождь из раковин моллюсков, а также мусора с поверхности океана в течение миллионов лет молчаливо выстраивают уровень за уровнем осадочную породу. Если вы, находясь на исследовательском судне, мерно покачивающемся на поверхности, воткнете длинные трубки в морское дно, то сможете получить образцы многослойного грунта, различного по цвету и составу. Глаза специалиста читают эти слои, как страницы исторической книги, возвращаясь назад во времени, — чем глубже слой, тем древнее события.

Если среди довольно невзрачных раковинных отложений белого цвета, характерных для теплых условий, встречаются прослойки ила или песка, это говорит о наступившем похолодании. Плавающий лёд может переносить осадочные материалы на очень большие расстояния и, растаяв, сбрасывает их на дно. Изучение грунта со дна Северной Атлантики доказывает, что малый ледниковый период — лишь последний в цепочке других, зачастую более серьезных похолоданий, длившихся приблизительно по полторы тысячи лет. До минимума Маундера был еще один печальный период, начавшийся около 800 г. до н. э. и совпавший с переходом от бронзового века к железному. Это был один из тех моментов, когда перевал Шнидейох вновь перекрыли льды. На археологической площадке в Фрисландии (Нидерланды) были найдены свидетельства того, что холодная и дождливая погода в этом районе привела к повышению уровня воды, и люди, обитавшие в низине, были вынуждены покинуть свои деревни. Эти события также происходили при попустительстве ленивого Солнца. В 1997 году палеоэколог Бас ван Гел из Амстердамского университета поведал об этих находках Свенсмарку и Колдеру, прокомментировав свое сообщение следующим образом:

 

«В 850 году до нашей эры климат внезапно изменился, и одновременно с этим образование радиоактивного углерода пошло очень быстрыми темпами, достигнув пика в 760 году до н. э. Тот факт, что никто не знает наверняка, как изменения Солнца воздействуют на климат, никоим образом не оправдывает тех, кто отрицает это влияние».

 

Пока народ Фрисландии страдал от холодов, лед усиленно трудился, поставляя горы мусора на североатлантическое дно, так что отложения того времени, которые мы можем оценить сегодня, превышают те, что оставил после себя минимум Маундера. Но это и близко не похоже на то, что случалось еще раньше. Сейчас наша история должна вернуться назад, во времена, когда такие резкие, но относительно краткосрочные перемены климата накладывались на продолжительные изменения, связанные с главными ледниковыми периодами, которые происходят обычно каждые сто тысяч лет. Согласно теории, обретшей популярность еще в 1970-е годы, медленные ритмы ледниковых периодов задает сама Земля, точнее, ее движение по орбите. А вот кратковременные похолодания как раз связаны с вариациями солнечной активности, влияющими на потоки космических лучей.

О бешеной пляске климата в далекие времена впервые стало известно в 1980-е годы, когда Хартмут Хайнрих из Германского гидрографического института в Гамбурге исследовал керны, поднятые со дна Северной Атлантики — в той области океана, которая прилегает к Европе. В отложениях, соответствующих последней ледниковой эпохе, которая закончилась 11,5 тысячи лет назад, он различил одиннадцать разных слоев, богатых кварцевым песком. В шести случаях Хайнрих обнаружил фрагменты камней, начавших свое путешествие в очень далеких местах, причем самые ранние фрагменты льды доставили 60 тысяч лет назад, а самые поздние — 17 тысяч лет назад.

Студент из Швейцарии Рюдигер Янчик проследил путь этих камней обратно к их месту рождения. Его не удивило то, что обломочные породы приплыли из Норвежского моря и Гренландии. Самое любопытное заключалось в другом: родиной белых вкраплений карбонатной породы оказалась северная Канада. Хайнрих был крайне поражен результатами:

 

«Мы часто представляли себе огромные флотилии айсбергов, разваливающихся посреди моря. Они, вероятно, плыли из Северной Америки через Атлантику, перед тем как оставить свои обломки у наших берегов. И обломочный материал рассказывал нам такие истории, которые тогда нельзя было найти ни в одном учебнике климатологии».

 

Климатические условия, когда льды путешествовали по океанам и сбрасывали свой груз на морское дно, получили название «события Хайнриха». Во время таких событий в северной части Атлантического океана внезапные похолодания на несколько градусов могли случаться не единожды в течение одной человеческой жизни, а результаты ощущались далеко за пределами Атлантики. Например, на Ближнем Востоке, как показали недавние исследования, уровень воды в озере Лисан, находившемся на месте современного Мертвого моря, сильно упал во время событий Хайнриха, и это позволяет предположить, что дождей тогда было крайне мало.

События Хайнриха отражают настолько кардинальные изменения климата, что к ним и наши предки не были приспособлены, и наши потомки вряд ли окажутся готовы. Поэтому «ледовый рафтинг» и обстоятельства, сопутствующие ему, заслуживают самого пристального изучения. Самая большая в мире коллекция образцов океанического грунта хранится в геофизической обсерватории Ламонт-Доэрти Колумбийского университета, и именно там в 1995 году геолог Джерард Бонд принялся за более тщательное изучение североатлантических образцов.

Миллиметр за миллиметром Бонд рассматривал донные отложения, выискивая в них чужеродные примеси. Под его внимательным взглядом события Хайнриха стали еще более интересными. Бонд обнаружил среди белых карбонатных пород, происходящих из области Гудзонова пролива, что в северной Канаде, красноватые фрагменты гематита «родом» с берегов реки Святого Лаврентия, а это уже южная Канада. Вулканическое стекло, черное и полупрозрачное, попало из Исландии. Таким образом, в одно и то же время айсберги доставляли породы из самых разных и весьма удаленных мест. Некоторые айсберги смогли доплыть даже до северо-западной Африки, перед тем как растаять и сбросить свой груз.

Бонд работал на пару со своей женой, Расти Лотти, и они обнаружили куда больше доказательств ледового рафтинга, чем раскопал Хайнрих на северо-востоке Атлантики. В других частях океана они были даже более заметными. Иногда красные фрагменты с берегов реки Святого Лаврентия и черные из Исландии ясно выделялись, в то время как обычно более приметные белые гранулы из Гудзонова пролива отсутствовали. Многообразие материала говорит о том, что события Хайнриха оказались самыми тяжелыми моментами за весь цикл, неоднократно повторявшийся в истории Земли.

Бонд также выяснил, что подобные события происходили и позже, в конце ледникового периода, когда в общем-то было уже теплее. Геологам давно известно, что значительное потепление, пришедшее на смену оледенению, было вновь прервано 13 тысяч лет назад, когда возвратился суровый холод, — этот период получил название «поздний дриас». Океанические осадочные породы наглядно демонстрируют, что в то время льды тоже активно бороздили просторы океанов, оставляя после себя белые гранулы и похожий мусор.

События, происходившие после ледникового периода, оставили менее яркие отложения — в основном это пыль, попавшая с ветром с северных земель и островов на айсберги, а уже затем привезенная ими южнее. Зато эти отложения показывают устойчивый ритм, и в некоторых из них мы находим больше обломков с дрейфующих льдов, чем в малый ледниковый период. Кроме следов уже упоминавшихся событий 800 года до н. э., морское дно надежно хранит информацию об оледенениях, хорошо знакомых геологам и археологам, — такие оледенения произошли, например, в 6300 году до н. э. и в период с 3600 по 3300 год до н. э. Когда в Северной Атлантике наступали похолодания, в нижних широтах наблюдалось сокращение количества атмосферных осадков. Если вы интересуетесь возможными связями между климатом и жизнью людей, то вам будет любопытно узнать, что именно в середине IV века до н. э., когда в Месопотамию пришел холод, были изобретены специальные послания в глиняных «конвертах», предохранявших от сырости самые ранние из известных платежных извещений.

Последствия похолодания, пик которого пришелся на 1300 год до нашей эры, были весьма разнообразны и широкомасштабны. В то время как морской лед сбрасывал свои грязные обломки в Атлантике, на восточное Средиземноморье обрушилась засуха. Городские культуры микенцев в Греции и хеттов в Анатолии погибли. Когда Нил обмелел, евреи совершили исход из Египта. Грабители и пираты подорвали торговлю оловом, и человечество принялось экспериментировать с новыми материалами — железом и сталью (особенно ярко это видно на примере Кипра), — пытаясь найти замену бронзе.

Депрессивно-маниакальное Солнце

Мы убедились, что все похолодания связаны с «ленивым» Солнцем и большим количеством космических лучей. Так, совпадают минимум Маундера и сопутствующий ему малый ледниковый период. Это почти не удивило тех, кто, как Свенсмарк, ожидал подобной зависимости. Хотя он и другие ученые, включая Баса ван Гела из Амстердама, постоянно говорили о существовании связи между Солнцем и климатом, большинство их попросту не замечало. Когда Джерард Бонд из Колумбийского университета впервые занялся изучением «облегченных версий» событий Хайнриха за последние 12 тысяч лет, он скептически относился к связи Солнца с климатом Земли, пока к их команде не присоединился Юрг Бер из Швейцарского федерального института окружающей среды и технологий.

Бер — специалист по истории Солнца, прослеживающий его поведение с помощью радиоактивного бериллия-10. Атомы радиоактивного бериллия образуются в атмосфере под воздействием космических лучей, и у них более долгий период полураспада, чем у углерода-14. К тому же бериллий-10 не только не поглощается живыми существами, но и не участвует в сложных циклах двуокиси углерода в атмосфере и океане. Бериллий-10 неспешно ложится атом за атомом на льды Антарктики и Гренландии, и снег надежно хранит их, поэтому он является для нас необычайно ценным ключом к поведению Солнца на протяжении сотен и тысяч лет.

Благодаря героическому бурению в самых холодных районах Земли и кропотливому изучению льда, доставленного в лаборатории, нам сейчас доступны долгие хроники изменений климата, и мы можем исследовать их возможные причины. Слои льда не только записали изменения температур, но и сохранили атомы бериллия-10 и следы вулканических извержений и газов, таких как двуокись углерода и метан.

Хотя Бер и не соглашался со Свенсмарком в том, что заряженные частицы и облака воздействуют на погоду, он не отрицал роли Солнца в изменениях климата. Известно, что космические лучи — индикатор солнечного поведения, и Бер, анализируя керны гренландского льда, заметил, что пики образования бериллия-10 четко совпадают с событиями «дрейфующих льдов», которые были четко датированы Бондом и его группой в докладе 2001 года:

«Выявленные нами соотношения доказывают, что за последние двенадцать тысяч лет увеличение числа плавучих льдов было связано с отчетливыми периодами меняющейся и, в общем, уменьшающейся солнечной активности».

За последние 12 тысяч лет магнитная активность Солнца периодически ослабевала, от чего на Землю попадало больше космических лучей, прилетающих из Галактики. В результате мир становился прохладнее, о чем свидетельствует осевший на дно песок, принесенный в Атлантику дрейфующими льдами. В последний раз это случилось во времена малого ледникового периода. Современный теплый период (часто называемый глобальным потеплением) — это лишь последний в длинной серии «мягких» эпизодов, когда Солнце усиливало свою активность и космических лучей, попадающих на Землю, становилось меньше.

В промежутках между резкими похолоданиями, соответствующими событиям Хайнриха, и событиями «дрейфующих льдов» Бонда случались внезапные потепления, что обнаружили Вилли Дансгор из Копенгагена и Ганс Ошгер из Берна, когда они внимательно изучили керны, добытые из глубин гренландского ледового щита. Варьирование процентного содержания тяжелого кислорода во льду — это отчетливый показатель температурных изменений. На двух буровых площадках, размещенных на ледовом щите и довольно далеко отстоящих друг от друга, были получены керны льда, формировавшегося в течение 30 тысяч лет: самые ранние слои в этих кернах образовались 45 тысяч лет назад, самые поздние — 15 тысяч лет назад, иначе говоря, этот лед откладывался в самый разгар последнего ледникового периода. Ученые, исследовавшие керны, едва ли не воочию убедились в том, что за этот период было не менее десяти внезапных сильных потеплений, каждое из которых длилось несколько сотен лет.

Более близкие к нам по времени потепления — это как раз те, когда льды уходили с перевала Шнидейох и уступали дорогу людям. Ученые также распознали относительно умеренные скачки температуры — такие как малый ледниковый период, оказавшийся, к счастью, гораздо менее суровым, чем события Хайнриха. А разве сегодня Земля неуязвима перед лицом резких похолоданий?

Два последних температурных рывка вверх — это средневековое потепление и «глобальное потепление» двадцатого века. В 1000–1300 годах нашей эры мир был столь же теплым, как и сегодня, если не еще теплее. На это время пришлись зенит могущества викингов в Северной Атлантике и расцвет культуры и науки на Востоке. Для Китая период стал столь благодатным, что население его удвоилось всего за сто лет, а благополучие Европы выразилось в повсеместном строительстве соборов.

Щедрая деятельность Солнца обуздала приток космических лучей и была, очевидно, связана и со средневековым теплым периодом, и с потеплением двадцатого века. Контраст по сравнению с высоким уровнем космических лучей в малый ледниковый период дает ошеломительную картину смены солнечных настроений. Согласно данным Бонда, за 12 тысяч лет количество обломочного материала с дрейфующих льдов в Атлантике значительно сокращалось всего лишь восемь раз — так, например, это случилось в средневековый теплый период. Общие черты, характерные для наиболее резких чередований жизненных условий в последнюю ледниковую эпоху, когда климат менял курс и устремлялся то к холодным событиям Хайнриха, то к теплым эпизодам Дансгора-Ошгера, не оставляют сомнений в том, что причиной всему были изменения на Солнце.

Хорошие и плохие времена в ледниковом периоде

Современные люди, пришедшие из Африки, совершили свое опасное переселение в Западную Европу во время потепления Дансгора-Ошгера около 35 тысяч лет назад. Пришлые кроманьонцы вскоре вытеснили аборигенов-неандертальцев. Вне всяких сомнений, на север и запад Европы переселенцев привлекли более теплые условия. Но их потомкам пришлось кататься на климатических «американских горках», так как еще до того, как закончился ледниковый период, произошло шесть значительных похолоданий и потеплений. И выдерживать экзамен на храбрость и сообразительность людям пришлось не только в Евразии, потому что количество выпадающих осадков менялось кардинально и отразилось на жизни в каждом уголке земного шара.

Поздний дриас, начавшийся 13 тысяч лет назад, был, возможно, особенно утомительным. Как уже упоминалось раньше, этот период наступил как раз тогда, когда ледниковый период, казалось, уже заканчивался. Данные радиоактивного углерода за этот период говорят, что на Землю проникло гораздо больше космических лучей, чем обычно, и холодные условия вернулись. Обломки с плавучих льдов щедро усеяли атлантическое дно, и, почувствовав второе дыхание, ледники сокрушили леса, привлекавшие людей в долины более комфортными условиями.

Осадков в Африке выпадало все больше, пока наконец все это не привело к неожиданному концу в позднем дриасе, когда на континент вползла засуха, иссушив озера и реки. В поселении Тель Абу-Хурейра, что находилось на южном берегу реки Евфрат (ныне — северная Сирия), жители нашли новый способ справляться с трудностями, внезапно на них обрушившимися. Именно там Гордон Хиллман и его коллеги из Лондонского института археологии обнаружили доказательства самого великого открытия доисторического периода: человек научился выращивать дикие зерновые, первоначально рожь и пшеницу.

 

«Главным побудительным фактором, способствовавшим этому нововведению, было то, что во время засухи позднего дриаса резко сократилось количество важнейших дикорастущих средств пропитания. Начало возделывания почвы и разведения растений послужило основой для последующего развития и быстрого распространения комплексной агропастбищной экономики».

 

Возьмем на заметку, что всплеск космических лучей имел важнейшие последствия для жизни людей. Можно проанализировать и другие примеры того, как изменения климата отразились на жизни человечества. Во время ледникового периода современные люди постепенно расселялись, занимая территории Австралии и Сибири, и наконец добрались до Северной Америки. Как же связаны их путешествия и вечно меняющиеся климатические условия — то события Дансгора-Ошгера, то события Хайнриха, — да еще в разных частях нашей планеты?

До этого великого расселения климат сделал свой первый глубокий нырок в «ледяную прорубь» более чем 70 тысяч лет назад. Ученые пытались ответить на вопрос, что именно тогда произошло. Неужели пепел, взметнувшийся в небо во время извержения вулкана Тоба на Суматре — извержения, произошедшего 74,5 тысячи лет назад, — окутал мир тьмой и холодом, повергнув его в вулканическую зиму? Быть может, население Земли сократилось настолько, что все мы — потомки лишь нескольких выживших в той катастрофе?

Как бы ни были увлекательны эти предположения, доказательства весьма противоречивы. Если человечество было почти стерто с лица Земли, многие другие виды также должны были пострадать, однако тому нет подтверждений. Что касается климатического воздействия вулкана Тоба, то взрыв был настолько мощным, что пепел засыпал даже Индию, и, должно быть, выброс в стратосферу был также огромен. Тайваньские геологи нашли следы предыдущего сверхизвержения Тоба. Оно произошло 790 тысяч лет назад и было в два раза слабее последующего. Но тогда извержение сопровождалось значительным потеплением, и ледниковые температуры уступили место межледниковым условиям. Возможно, на небольшой срок и похолодало, но это, очевидно, никаких долгосрочных последствий не вызвало, и на сегодня следы того похолодания не обнаружены.

Свидетельства деятельности Тоба мы находим на буровых площадках Гренландии и Антарктики. Подсчеты уровня содержания во льду тяжелого кислорода, или кислорода-18,— хороший индикатор температур, господствовавших в те времена, когда древние слои льда формировались из выпавшего снега. В отличие от углерода-14 изотопы кислорода — это не продукт деятельности космических лучей, а относительно редкий компонент изначального земного запаса кислорода. Молекулы воды, в которые входит тяжелый кислород, более медлительны в своем поведении, чем молекулы, содержащие обычный кислород-16, и это делает их более заметными в холодных условиях. Таким образом, количество изотопов тяжелого кислорода в ледниковых щитах колеблется в зависимости от температуры.

Пробы гренландского льда однозначно указывают на кратковременный прогиб температур во время извержения Тоба, то есть около 74,5 тысячи лет назад. Однако намного более экстремальное погружение в холод началось тысячу лет спустя и совпало с сильным потеплением в Антарктике. Для Свенсмарка такой контраст между севером и югом — это знак того, что климатом управляют облака. Очевидно, что воздействие интенсивных космических лучей было сильнее и продолжительнее, чем влияние любого вулкана, пусть даже и Тоба.

Но если человечеству в тот момент и не угрожало вымирание, резкие скачки климата, случавшиеся из-за внезапных перепадов в солнечном настроении, постоянно мучили наших предков. В течение одной человеческой жизни можно было ощутить и взрывы тепла, и удары холода. Они шли длинной чередой, словно Природа разработала специальные тесты на умственные способности, маня людей надеждой на потепление и подгоняя кнутом холода, и лишь интеллект и умение приспосабливаться помогали человечеству выжить. Археологам все еще предстоит проследить различные связи между генетикой, миграцией людей, технологиями и изменениями климата. Но среди тысяч поколений людей мы — быть может, первые, кто испугался потепления.

В 2005 году умер Джерард Бонд, кропотливо изучавший события «дрейфующего льда» в Атлантике, но он оставил нам в наследство данные, ясно свидетельствующие о том, что Природа была в силах часто и кардинально менять климат задолго до промышленной революции. Вместе с данными Юрга Бера о бериллии-10 результаты исследований Бонда не оставляют возможности ни одному здравомыслящему человеку отрицать важную роль Солнца в изменениях климата, к которым относится и большая часть потеплений, начиная с малого ледникового периода и до начала двадцать первого века.

Впрочем, сам Бер так и не согласился со Свенсмарком. Он не считал, что космические лучи — это нечто большее, чем просто показатель солнечной активности, и что именно они приводят в действие климатический механизм, формируя облака. И это было не просто его желание считать солнечное излучение главной движущей силой климата — Бер нашел весомый аргумент против теории Свенсмарка. Он обнаружил, что космические лучи могут быть вовсе не причастны к изменениям климата, если приток заряженных частиц регулирует не Солнце, а другой щит, удерживающий космических гостей в отдалении, — собственное магнитное поле Земли.

«Наши результаты определенно опровергают „облачную“ гипотезу»

Эдмунда Галлея мы знаем как ученого, правильно предсказавшего возвращение кометы, названной впоследствии в его честь, но вообще он был весьма разносторонним исследователем. Помимо изучения звезд, он также участвовал в океанографических экспедициях и, составляя карту магнитных полей Земли, заметил, что поля постоянно меняют свое положение. До 1656 года, когда родился Галлей, компасы кораблей, курсировавших в Ла-Манше, указывали вместо севера на восток. К 1700 году стрелки уже показывали на запад, и если бы опытные шкиперы вели суда на юг по каналу, традиционно полагаясь на компас, они непременно разбились бы о пользовавшиеся дурной славой скалы Каскетс. Галлей убедил моряков подкорректировать курс на один румб, то есть на 11,25 градуса.

Перемотаем пленку истории вперед на триста лет, и мы увидим, как преемники Галлея по геомагнетической науке беспокоятся, что напряженность поля Земли после двух тысяч лет медленного и постепенного ослабления вдруг стала резко падать. Команда французских и датских ученых сравнила замеры, сделанные датским спутником «Эрстед» в 2000 году, с аналогичными данными, только полученными двадцатью годами ранее американским спутником «Магсат». Они обнаружили, что геомагнитное поле слабеет очень быстро, и простые арифметические подсчеты предсказывают полное его исчезновение приблизительно через тысячу лет.

Пятно над Южной Атлантикой, где поле практически бездействует и спутники особенно беззащитны перед солнечным излучением, ширится в сторону южной части Индийского океана. Ослабление магнитного поля создает большие неудобства для конструкторов летательных аппаратов. Геологическая служба Канады сообщает, что скорость перемещения северного магнитного полюса в последнее время возросла и ныне составляет 40 километров в год. Специалисты гадают, уж не собирается ли наша планета поменять местами северный и южный магнитные полюса.

Так уже не раз случалось в прошлом, причем через неравные промежутки времени, о чем говорят узкие полосы намагниченной породы на дне океана и в древних потоках лавы на земле. Последний случай, когда ваш компас показывал бы строго на юг, вместо того чтобы показывать на север, был 780 тысяч лет назад, перед тем как произошло событие, известное как инверсия Матуяма-Брюнес. Эти события длятся довольно долго: поле ослабевает в течение тысячи лет и даже больше, а затем ему требуется столько же времени, чтобы восстановиться, но уже в «перевернутом» виде.

Если бы Земля потеряла на некоторое время большую часть своей магнитной силы и перестала обороняться от галактического излучения, имело бы это значение? На первый взгляд ответ кажется очевидным — нет, не было бы никакого заметного вреда. Инверсии геомагнитного поля были открыты в начале двадцатого столетия Бернаром Брюнесом из Франции и Мотонори Матуямой из Японии. С тех пор многие ученые искали хоть какие-то знаки, что такие события имели значимые последствия, но — безуспешно. И пусть вы пытаетесь вообразить, как сильно, наверное, были обескуражены перелетные птицы и другие животные, путешествующие по врожденному магнитному «компасу», тем не менее земные породы не сохранили в своей памяти свидетельств хоть сколько-нибудь серьезных изменений климата, вызванных этими магнитными переключениями.

Незадолго до бронзового века, приблизительно за 5000 лет до нашей эры, магнитное поле Земли также стало ослабевать. Образование радиоактивных атомов ускорилось по сравнению с прошлыми столетиями, но снова не было явного воздействия на климат. Даже напротив, это был самый теплый момент с той поры, как закончился последний ледниковый период.

Иногда кажется, что Земля пытается поставить свое магнитное поле с ног на голову, но все ее попытки проваливаются. Полюса начинают быстро перемещаться, поле сильно ослабевает, в затем все вновь возвращается на свои места. Об одном таком эпизоде в истории Земли ученым рассказали вулканические породы Шен-де-Пюи во Франции. Это был так называемый экскурс Лашамп, случившийся 40 тысяч лет назад, в самый разгар ледникового периода. Тогда сила геомагнитного поля была в десять раз меньше, чем сегодня.

Группа ученых из Швейцарского федерального института окружающей среды и технологий, возглавляемая Юргом Бером, провела специальные исследования ледниковых кернов, добытых с самой глубокой точки гренландского ледового щита. Они обнаружили, что по мере ослабевания магнитного поля Земли количество изотопов бериллия-10 и хлора-36, образующихся под воздействием космических лучей, увеличилось более чем на 50 процентов. И несмотря на это увеличение, никакого похолодания не последовало.

Что делает этот результат красивым и особенно убедительным, так это то, что индикаторы господствующих температур — обильные количества тяжелого кислорода и молекул метана — находятся в тех же слоях льда, что и индикаторы притока космических лучей. И поскольку нет необходимости искать дополнительные данные где-нибудь еще, эпизод Лашамп, запечатленный льдами Гренландии, подвергает предполагаемую связь между космическими лучами и климатом серьезному испытанию.

Когда в 2001 году Бер и его коллеги докладывали о результатах своих исследований, они отмечали, что, согласно теории Свенсмарка, значительное увеличение космических частиц должно было бы увеличить облачный покров Земли и сильно остудить ее, однако известно, что ничего подобного не произошло. В 2005 году Бер еще раз подтвердил свое мнение:

«Если гипотеза датских ученых верна, облачность в тот период должна была увеличиться и привести к очень ощутимому похолоданию. Наши результаты определенно опровергают „облачную“ гипотезу. Так как все параметры получены из одного ледового слоя, этот важный результат не зависит от точности датировки самого керна».

 

Это был очень серьезный аргумент против любой тесной связи между космическими лучами, облаками и климатом. Другие исследователи — те, кто поддерживал идею о важной роли Солнца в климатических переменах, — во многом разделяли точку зрения Бера. Ваш покорный слуга, Колдер, был одним из тех, кто находился под сильным впечатлением от гипотезы Свенсмарка. Однако и он был всерьез озадачен возникшим препятствием и провел много времени в бесплодных попытках отыскать хоть какой-нибудь знак, что климат все-таки поменялся, после того как Земля уронила свой магнитный щит. Так как экскурс Лашамп противоречил самой сути теории, излагаемой в этой книге, мы должны дать очень четкий ответ. И значит, надо более внимательно взглянуть на то, как космические лучи попадают к нам.