Журнал «Вокруг Света» №02 за 1963 год

Секрет ледников

Морской ил — ключ к загадке.

Юинг и Донн — американские геологи — создали гипотезу о причинах оледенения Земли несколько неожиданно для самих себя, когда они искали ответ на совершенно другой вопрос.

Летом 1953 года океанографическое судно «Ветка», принадлежащее Ламонтской геологической обсерватории Колумбийского университета, исследовало дно Атлантического океана. Исследователи обнаружили, что в одном из слоев осадочных отложений резко изменяется окраска грунта. Лабораторный анализ взятых проб показал, что это явление связано с изменением вида фораминиферы — мельчайших организмов, ископаемые остатки которых сохранились в морском иле. Другими словами, в течение многих тысяч лет океан был наполнен одним видом фораминиферы, обитавшим в сравнительно холодной воде, но затем внезапно температура воды повысилась на 4,5—5,5 градуса (по Фаренгейту), и в нем развились тепловодные организмы. Радиоуглеродное определение проб выявило, что такое потепление океанских вод имело место 11 тысяч лет назад.

А что, если Арктика была свободной ото льда?

Что же вызвало это странное явление? Юинг и Донн высказали предположение: «Что, если Северный Ледовитый океан, который, по мнению многих, всегда оставался замерзшим, на самом деле временами оттаивал?»

Ученые попытались восстановить картину океанических течений для такого периода. Оказалось, что, если бы Арктика была свободной ото льда, обмен вод Северного Ледовитого и Атлантического океанов должен был быть более оживленным. Большие массы охлажденной воды проникали в Атлантический океан, понижая в нем температуру воды на несколько градусов. Когда же в Арктике наступило похолодание, такой обмен резко замедлился, и Атлантический океан потеплел.

Оттаявшая Арктика заковывает в лед материки.

Но оттаявшая Арктика, окруженная холодными землями, должна была усиленно испаряться.

Юинг и Донн составили синоптическую карту такого периода, и оказалось, что она сильно отличается от современной. Согласно этой карте потоки воздуха с Северного Ледовитого океана относились к полярным областям материков. Когда влажные ветры достигали холодной земли, выпадали обильные снега, которые не могли растаять за короткое лето.

Все толще и толще становился белый снежный покров, в нижних слоях постепенно превращавшийся в лед. Под собственной тяжестью образовавшийся ледниковый щит начинал медленно ползти. И хотя каждое лето его «щупальца» несколько отступали, однако в суровые зимы льда скапливалось все больше. Ледник наступал на континент до тех пор, пока какие-то силы не останавливали накопление снега.

Что остановило ледники?

Какие же это были силы? Юинг и Донн подсчитали общее количество воды, скапливавшейся на материках во время ледниковых периодов: этой воды оказалось достаточно, чтобы повысить уровень Мирового океана примерно на 90 метров.

Море между Гренландией и Норвегией довольно мелкое, и если уровень океана в ледниковый период понижался на эти 90 метров, то водообмен между Северным Ледовитым и Атлантическим океанами должен был прекратиться. Арктика замерзала. Влаги, необходимой для образования ледников, становилось меньше. Края ледникового покрова начинали таять значительно быстрее, чем они нарастали зимой. Континенты освобождались ото льда.

Растаявшие ледники повышали уровень океана, циркуляция вод между Атлантикой и Арктикой усиливалась. Северный Ледовитый океан теплел, и цикл начинался снова.

Полюса земли смещаются.

Однако до четвертичного периода на земном шаре в течение сотен миллионов лет был теплый, умеренный климат. Почему же за сравнительно короткий срок в миллион лет (Следы ближайшего перед этим наступления ледников обнаружены в слоях, отложенных 190—210 миллионов лет назад. (Прим. ред.)) последовало сразу четыре (Число ледниковых наступлений в четвертичную эпоху еще не точно установлено наукой. Есть мнение, что таких наступлений было восемь и даже одиннадцать. Другие считают, что был только один ледниковый период. (Прим. ред.)) наступления ледника, чередовавшихся с потеплениями?

Это может быть результатом смещения полюсов земного шара.

Уже давно считают, что полюса Земли медленно дрейфуют. В предшествующую геологическую эпоху, по мнению некоторых ученых, Северный полюс располагался в северной части Тихого океана, а Южный — в Южной Атлантике. Но при таком их положении выпадавшему тогда снегу негде было скапливаться: он таял в океанах, и холод равномерно распределялся океаническими течениями по всему земному шару. Затем полюса переместились: один — в стиснутый материками Северный Ледовитый океан, а другой — на антарктический континент. Снег начал накопляться в Северной Америке, Азии, северной Европе, Гренландии и Антарктиде. Началась эпоха ледников.

Подтверждения гипотезы.

Радиоуглеродный анализ показал, что ископаемые деревья, сваленные на севере Соединенных Штатов в местах, куда добрались языки последнего ледника, были погребены 11 тысяч лет назад.

Участник арктической экспедиции доктор Крери взял ряд проб со дна Северного Ледовитого океана. Анализ этих проб показал: на протяжении многих тысяч лет в Арктике обитали мельчайшие живые организмы, которые исчезли именно 11 тысяч лет назад.

Кроме того, вокруг Северного Ледовитого океана были обнаружены признаки древней человеческой жизни — кремни, различные орудия и т. д. Ученые считают, что человек мог жить в районах, непосредственно примыкавших к Северному Ледовитому океану, так как там был в то время сравнительно мягкий климат. Теория Юинга — Донна объяснила также и другую загадку: почему люди, обитавшие в Северной Америке на заре истории человечества, вдруг эмигрировали на юг 11 тысяч лет назад. Вероятно, это произошло, когда замерзла Арктика.

Гипотеза, согласно которой в ледниковые периоды северная часть всех материков, окружающих Арктику, подвергалась оледенению, противоречила мнению многих исследователей, утверждавших, что Сибирь в четвертичный период была свободна ото льда. Но последние советские экспедиции обнаружили в Сибири несомненные признаки ледников. В настоящее время уже доказано, что север Азии, как и других материков, в четвертичный период был покрыт льдами.

Будет ли новое оледенение?

Некоторые данные полученные за последнее время, указывают на то, что ледниковая шапка Арктики значительно уменьшилась уже на наших глазах.

За последние пятьдесят лет потеплел климат и на материках. Средняя зимняя температура в Соединенных Штатах с 1881 года поднялась почти на 1,11 градуса (по Фаренгейту). За этот же период среднегодовая температура в Антарктиде поднялась приблизительно на 2,5 градуса, а на Шпицбергене и в Арктике — почти на 5 градусов.

По мнению большинства ученых, тенденция потепления является частью кратковременного цикла (который, кстати, как говорят метеорологи, уже закончился).

Но даже если арктические льды и будут таять, пройдут тысячи, а может быть, сотни тысяч лет, пока растает Северный Ледовитый океан. Затем снега на Севере начнет выпадать немного больше, чем раньше. Летом на некоторых теневых участках в полярных странах он может растаять не полностью. Почти незаметно каждый год количество снега будет увеличиваться. Тысячелетие за тысячелетием снега будут накапливаться, станут глубокими, превратятся в лед и затем начнут свое продвижение на юг.

Но в то время человек будет почти полностью управлять механизмом своего мира. Завоевав космос, владея совершенной техникой, человечество сможет предотвращать новые оледенения.

Вечные снега и ледники — это колоссальное природное богатство страны. Собранная природой как бы в огромные аккумуляторы, вода несет жизнь в долины Средней Азии и Кавказа. Не будь рек, берущих начало в ледниках, — эти долины были бы такими же мертвыми, как пустыни. В России научные наблюдения на ледниках начались в 60-х годах прошлого столетия. Отечественная глациология, таким образом, не насчитывает еще и ста лет. Конец двадцатых годов нашего века ознаменовался в советской глациологии открытием многих не известных до тех пор ледников на Алтае, Тянь-Шане, Памире и целого ледникового района в приполярном Урале. В этот период на Памире глациологи впервые полностью обследовали крупнейший горный ледник мира — ледник Федченко. Во время второго Международного геофизического года советские ученые вели непрерывные и систематические наблюдения в десяти районах современного оледенения на территории Советского Союза. На территории СССР ледники сохраняются в наши дни в 17 районах — от крайней Арктики до знойной Средней Азии. Из них четыре находятся на арктических островах, остальные — на материке. Общая площадь оледенения на территории СССР равна примерно 77,5 тысячи квадратных километров. Из них 55 тысяч расположены на арктических островах и 22,5 тысячи — в горных районах материка. В горных районах СССР насчитывается 6 500 отдельных ледников. Во время МГТ ученые 26 стран на 103 станциях вели систематические глациологические наблюдения. Практически были исследованы все районы современного оледенения Земли — от обоих полюсов до экватора. Объем льда на Земле равен примерно 30 миллионам кубических километров. Львиная доля — 28 миллионов — приходится на Антарктиду. Количество воды, «законсервированной» в ледниках земного шара, в 50 раз меньше, чем вся масса океанических вод, и в 7 раз больше вод суши. Если бы ледники совсем растаяли, то уровень Мирового океана повысился бы на 80 метров. Современное оледенение занимает сейчас площадь примерно в 15,8 миллиона квадратных километров. Это 16 процентов всей площади суши. Во время МГГ глациологи установили, что во всех ледниковых областях, в южном и северном полушарии, в полярных широтах и у экватора современное оледенение отступает. В 1936 году в Арктике исчез остров Василевский, оказавшийся мощным нагромождением льда. Прикрывавший лед толстый слой земли постепенно был размыт, и остров растаял. Снеговая линия — то есть уровень, на котором летом не тает снег, — на Земле Франца Иосифа проходит на высоте 125 метров. В Гренландии ее высота — 1200 метров, на западном Кавказе — 2 900 метров, на восточном — 3 400. А в Андах, около экватора, снеговая линия проходит на высоте около 5 километров.