Земля после нас: Что расскажут камни о наследии человека?

Отголоски

Кажется, это будет похоже на поиски иголки в стоге сена. Через 100 миллионов лет слои, включающие опознаваемые окаменелости многоклеточных существ, будут охватывать период в 640 миллионов лет и в совокупности иметь многокилометровую мощность. Где-то среди этих бескрайних каменных толщ, возможно, затеряется слой, в котором сохранятся следы человечества, ожидающие, когда их обнаружат любознательные пришельцы.

Наткнутся ли они на эти следы нечаянно? Или выйдут на них благодаря уликам, как детектив выходит на преступника благодаря последствиям его деяния, которые расходятся как круги по воде: исчезнувшие богатства, множащиеся жертвы, повреждение имущества, кутежи в Монте-Карло? В случае человечества были и жертвы, и повреждения, и украденные богатства. Это было весьма необычное преступление. Оно оставит после себя отголоски и сопутствующие изменения, которые в далеком будущем смогут послужить знаками и метками. И некоторые из них будут недвусмысленно указывать на из ряда вон выходящее ограбление. Ограбление планетарного масштаба.

Но прежде всего: насколько крупный интервал геологического времени следует выбрать в качестве искомого объекта, который позволит нам изучить, проанализировать и интерпретировать следы исчезнувшей цивилизации? Можно начать с 10 тысяч лет. Для нас это гигантский отрезок времени (просто вообразите, что вы пытаетесь заглянуть в будущее на 10 тысяч лет вперед). В геологическом смысле он малозначим. Интервал в миллион лет состоит из 100 таких отрезков, а за миллион лет в геологической истории мало что меняется. Тем не менее существуют веские причины для выбора именно этого промежутка времени, поскольку это период, в течение которого человеческая деятельность наверняка оставила в геологической летописи заметный отпечаток — отпечаток, куда более серьезный, чем странная, чрезвычайно редкая кость неизвестного двуногого гоминида. Десять тысяч лет назад на Земле внезапно исчезла половина крупных млекопитающих, и представляется все более вероятным, что в основном они были истреблены людьми в результате охоты. К слову, через 100 миллионов лет кости крупных млекопитающих, по-видимому, будут такой же редкостью, как ныне кости динозавров, и потому это исчезновение будет замечено не сразу; однако резкое вымирание многих давно устоявшихся видов так или иначе привлечет внимание палеонтологов, занимающихся позвоночными. Это первое реальное свидетельство воздействия человечества на окружающий мир.

Сократите этот промежуток вдвое, до 5000 лет, и воздействие может оказаться чуть более очевидным. В этот момент многие люди оставили образ жизни, связанный с охотой и собирательством, и всерьез занялись оседлым земледелием. В мире то тут, то там стали появляться участки обработанной земли, которые, вытесняя дикие леса и луга, постепенно увеличивались и в конечном итоге охватывали территорию целых стран.

Однако по-настоящему глобальное воздействие началось с приходом промышленной революции, когда резко возросли, возросли экспоненциально (и все еще продолжают расти), как численность людей, так и потребление человеком материальных, энергетических и земельных ресурсов. Следовательно, период реального влияния человечества на формирующуюся геологию составляет немногим более двух столетий. В геологическом смысле это практически ничто. В большинстве древних слоев подобный интервал выглядит как одно мгновение, едва отличимое от интервала, зафиксировавшего падение метеорита.

Итак, человеческий стратиграфический интервал во временном отношении ничтожен. Но где он будет находиться? И какой мощности может достигнуть? При решении подобных вопросов лучше всего не заглядывать в грядущее на 100 миллионов лет вперед, а ориентироваться на прошлое. Если мы установим точное местоположение слоев, образовавшихся между 100 миллионами и 100 миллионами 10 тысячами лет назад, и проследим эти слои на суше и в море, то получим вразумительное представление о том, какого рода свидетельства окажутся доступны нашим будущим летописцам.

Если подойти к этому вопросу геологически, когда именно это было — 100 миллионов лет назад? Ну, в точности мы этого не знаем, но можем приблизительно прикинуть — вероятно, с погрешностью около 1 миллиона лет. По самым последним оценкам, это примерное начало сеноманского века мелового периода мезозойской эры, время господства динозавров и крупных морских пресмыкающихся, аммонитов и белемнитов. Если немного заострить на этом внимание, то это примерно за 35 миллионов лет (опять же плюс-минус миллион) до внезапного вымирания динозавров, которое было вызвано (или ускорено) катастрофическим падением метеорита радиусом 10 км в то место, где теперь расположен мексиканский полуостров Юкатан.

Что касается слоев, есть несколько уровней, которые удобнее остальных. Сто миллионов лет назад — уровень, находящийся очень близко к основанию того плотного, чрезвычайно характерного, ослепительно белого и чистого известняка, который мы называем мелом. Нашим далеким прародителям он был известен как источник кремня, из которого они изготовляли свои орудия. Наши средневековые предки считали способность распознавать кусочек мела одним из пяти признаков душевного здоровья. Во время Второй мировой войны белые меловые скалы южного побережья Великобритании стали символом национальной обороны.

В геологическом отношении меловые отложения — одна из поистине всемирных стратиграфических единиц. Эти слои, мощность которых обычно составляет несколько сотен метров, распространены в Великобритании, Северной Франции, Германии, Польше, России, Китае, Северной и Южной Америке, Австралии. Мел запечатлел затяжное глобальное событие — парниковый мир позднего мелового периода, в котором практически (или абсолютно) отсутствовали ледники, низменные регионы континентов были затоплены морем, в пронизанных солнцем верхних слоях которого кишели миллиарды микроскопических планктонных водорослей — кокколитофорид. У кокколитофорид есть состоящие из карбоната кальция скелеты (под сканирующим электронным микроскопом они оказываются поразительно сложными); после смерти эти скелеты опускались на дно моря и образовывали слои известкового ила, которые, затвердевая, превращались в мел.

Меловые моря над Англией просуществовали около 35 миллионов лет, до конца мелового периода. Толща меловых пород имеет мощность около 200 м; осадконакопление происходило более или менее непрерывно (хотя самые верхние слои в Великобритании выветрились в начале палеогена, так что богатый иридием пограничный слой на материковой части Великобритании, увы, отсутствует). Таким образом, мощность меловых отложений за 10 тысяч лет в среднем составляет чуть более 5 см. А за 200 лет — около 1 мм. Микроскопически тонкий искомый объект.

Мел, как и большинство глубоководных илов, накапливается медленно, и слой небольшой мощности охватывает огромный период времени. Есть слои, способные накапливаться гораздо быстрее, что делает искомый объект крупнее. В том месте, где Миссисипи ныне впадает в Мексиканский залив, на побережье откладывается большая часть принесенных рекой песка и ила. Так, чуть менее чем за 10 тысяч лет, с тех пор как в конце последнего оледенения поднялся уровень моря, образовалась дельта Миссисипи — выступ отложений мощностью 100 м, простирающийся на многие тысячи квадратных километров. Однако со временем их мощность уменьшится, возможно наполовину, поскольку ил уплотнится.

В геологической летописи встречаются ископаемые дельты вроде дельты Миссисипи. Итак, результирующие слои будут утолщаться и утончаться, в зависимости от того, какую среду они представляют и каков объем привносимого осадка. Во многих местах отложения отдельных временных интервалов будут отсутствовать, так как на этих территориях вместо осадконакопления в это время действовали эрозионные процессы. Подобные пробелы в геологической летописи исключают сохранение каких бы то ни было данных о климате, окружающей среде или жизни (человеческой либо иной). Например, такая участь постигнет большую часть нынешней суши, а также участки морского дна, начисто смытые сильными течениями.

И все же если искомый слой, толстый или тонкий, уцелеет, где он будет находиться? Опять же, давайте возьмем наши базальные сеноманские напластования, которые покоятся на слоях, отложившихся в течение предыдущего века, альбского, включающего отложения формаций голт и верхний гринсайд. Где они сейчас находятся?

Геологическая карта покажет выход меловых отложений на поверхность. В Великобритании они обычно изображаются в виде зеленой полосы, которая тянется по йоркширскому побережью. Породы слагают береговые уступы от мыса Фламборо-Хед до Бридлингтона, исчезают в водах залива Уош, снова появляются в Ханстэн-тоне, пересекают Восточную Англию, минуют Ньюмаркет, Лутон и далее через возвышенность Чилтерн-Хилс выходят на Солсберийскую равнину. Отсюда одна ветвь идет на юг, к бухте Лалуорт, а еще две — на восток, где образуют Северный и Южный Даунс, после чего выходы меловых пород скрываются в Английском канале (Ла-Манше).

Эта зеленая полоса на карте отмечает места, где меловые слои были подняты и наклонены (по большей части всего на несколько градусов) теми же складчатыми движениями Земли, которые воздвигли Альпы, а потом срезаны эрозией до современного уровня поверхности суши.

На большей части Восточной Англии западная граница зеленой полосы отмечает подошву этого стратиграфического подразделения, покоящегося на более древних породах. Дальше к западу и северу выходят только более древние породы, относящиеся к раннему мелу, а еще дальше на запад — породы юрского, триасового и пермского, каменноугольного периодов, вплоть до еще более древних палеозойских и докембрийских пород Уэльса и Шотландии. На всех этих западных территориях когда-то были широко развиты меловые отложения. Но они исчезли навсегда, уничтоженные за много миллионов лет ветрами и дождями. Шансов обнаружить в их основании наш тоненький миллиметровый слой возрастом 100 миллионов лет здесь нет и никогда уже не будет. И площадь, на которой меловые породы уничтожены под воздействием процессов выветривания, медленно растет с каждым годом.

На востоке наш тоненький слой сначала оказывается погребенным под все более молодыми слоями мела, а затем, когда зеленая полоса на карте сменяется полосами других цветов, он также залегает и под более молодыми породами — слабо литифицированными песками и глинами третичного периода[18]. В центре Лондона у поверхности находится (кто бы мог подумать) лондонская глина, а наш миллиметровый слой залегает примерно на глубине в четверть километра, намного ниже лондонского метро; туда можно добраться, лишь пробурив глубокие скважины.

Дальше к востоку, под Северным морем, слой опускается еще глубже — примерно на 2 км, поскольку кора там сильно просела, и даже последняя пара миллионов лет представлена напластованиями мощностью в полкилометра. А затем наш слой благодаря тектоническому эскалатору поднимается, выходит на поверхность во Франции и далее пересекает Европу.

Так он и продолжает свой путь, этот слой, местами залегая под землей (глубоко или неглубоко) местами паря над современным ландшафтом, как призрачный слой, помещенный воображением геолога в трехмерное пространство, откуда он давно и навсегда был стерт. А соединяет оба мира — подземное царство и воздушное царство призрачных слоев — выход на поверхность, единственная плоскость, где выбранный нами слой пересекает современную поверхность суши. Именно здесь его можно увидеть, измерить, простучать геологическим молотком, отобрать образцы фоссилий или минералов.

Там, где в древности находились сеноманские вулканы, этот слой будет сопряжен со слоями пепла и лав. В других местах он попадет в тектоническое подобие крушения поезда, оказавшись в ловушке между двумя сходящимися континентами. На западном побережье Северной Америки существовали отложения верхней части мелового периода, которые разделили эту участь: они были погребены на глубине 30 км, а затем снова подняты на поверхность, превратившись в сваканские гнейсы Каскадных гор.

Впрочем, по большей части эта порода остается подчеркнуто осадочной, как правило, представляя собой типичный глубоководный мел. Однако на тех участках моря, которые были мельче и ближе к суше, дно могло быть покрыто песком, а не известковым илом, и там будут найдены морские песчаники. Далее, если продолжать прослеживать сеноманские слои по всей стране, можно в конечном итоге добраться до берега этого древнего моря и наткнуться на ископаемые дельты, речные равнины, пляжи. В мире существует всего несколько раннесеноманских дельт. Одна из них находится на Аляске, другая — в Альберте, третья в Техасе (где и были обнаружены окаменелые почвы). Дельту в Вайоминге окрестили красивым именем Бель-Фурш фронтирской формации, а дельта в испанских Кантабрийских горах получила еще более красивое название — Сантильяна. Сеноманская дельта есть и в Южной Австралии, но она расположена под водой, в прибрежной акватории; еще один возможный экземпляр находится в Польше под Карпатскими горами.

Итак, вполне вероятно, что в будущем аналогичные дельты человеческой эпохи выйдут на поверхность. Насколько характерен будет этот деформированный тектоническими процессами лоскутный планетарный слой — свидетельство существования людей? Если он окажется практически таким же, как тысячи и миллионы выше-и нижележащих слоев, то не привлечет особого внимания наших инопланетых исследователей. И тогда они смогут обнаружить руины империи людей лишь нечаянно, благодаря удачному удару молотка будущего геолога по одному из бесчисленных пластов. В таком случае велика вероятность, что будущие колонизаторы Земли так и не узнают о предшествовавшей им бессовестной, колонизаторской, разумной цивилизации — то есть о нас.

Но империя людей не может являться лишь кратким эпизодом, после завершения которого, то есть после нашей гибели, жизнь на планете вернется в обычное русло. Человеческое наследие, скорее всего, не будет похоже на руины Ангкор-Вата — заброшенные, оккупированные джунглями и через несколько тысяч лет полностью поглощенные природой. Наше существование — это рубеж, переходный период между миром до людей и тем, что будет после. Ибо воздействие человечества оказалось столь велико, что мы уже изменили историю Земли. Мир, в буквальном смысле этого слова, никогда не будет прежним. Вопрос в том, каким образом будет задокументирована эта революция.

В геологическом здесь и сейчас наблюдается волна биологического вымирания. В настоящее время она нарастает, совершенно независимо от каких-либо сомнений, высказываемых по этому поводу. Неумолимо уничтожаются тропические дождевые леса, сплотившие под своими знаменами целое поколение экологических активистов. Большая их часть исчезнет меньше чем за столетие. Обречены на скорую гибель миллионы видов лемуры, попугаи, жуки, лягушки, пауки, орхидеи, ягуары. Многие тысячи уже ушли в небытие, причем большинство — до того, как ученые-люди смогли их найти, описать, дать им имя.

Но оставят ли эти вымершие виды следы в будущем? На суше мало возможностей для сохранения их тел, и лишь немногие опознаваемые останки попадают в консервную банку морского дна. Поколения этих животных и растений жили и умирали, а после смерти просто перерабатывались, снова становясь лесом. Как только этот лес исчезнет, будет вырублен, сожжен, ненадолго вспахан, затем превращен в пастбище, после чего заброшен, земные остатки этих видов будут вновь разобраны на составляющие их атомы и рассеяны по ветру. Мать-Природа была благодатна, но у Матери-Земли довольно короткая память. Выходит, улики с места этого конкретного преступления исчезнут навсегда?

Необязательно. Погибшие леса могут оставлять после себя капсулы времени — надо только знать, где и что искать. Однако не стоит рассчитывать на целиком окаменевшие деревья или сохранившиеся кости экзотических лемуров. Правда, залежи каменного угля действительно представляют собой ископаемые леса прошлого, но их остатки, как правило, измельчены, перемешаны, углефицированы и плохо поддаются реконструкции. Возможно, в детстве вы искали в кусках угля отпечатки листьев и окаменелые кости. Скорее всего, вас постигло разочарование, так как опознаваемые окаменелости оказались удручающе неуловимыми. Тогда вы наверняка догадались, что нужно исследовать не сам уголь, и отправились к терриконам — отвалам вокруг угольных шахт, чтобы поискать окаменелости на кусках сланца и песчаника, которые туда выбрасывают. В удачные дни там могут подвернуться каменные плиты с отпечатками древних листьев и папоротников. Однако чтобы найти достаточное количество окаменелых фрагментов и выстроить репрезентативную картину этого леса, понадобились бы очень долгие и упорные поиски.

Самое достоверное свидетельство существования исчезнувших каменноугольных лесов тем не менее находилось у вас в руках — но, чтобы разглядеть его, вам потребовался бы прибор несколько мощнее лупы. Это свидетельство практически всегда присутствует в сланцевых прослоях, зажатых между пластами угля. Увидеть его невооруженным глазом невозможно. Чтобы выявить нужный след, нужно взять кусок сланца и подвергнуть его — очень осторожно, в специально оборудованной лаборатории — коррозионному воздействию плавиковой кислоты. Это страшная штука, которой в реальности подвластно то, на что, по легенде, способен домашний самогон: она полностью растворяет камень, от которого остается лишь щепотка мелкого порошка. Насыпьте немного этого порошка на предметное стекло и поместите его под мощный микроскоп. Посмотрите в окуляр, и вы увидите сотни крошечных затейливых сфер, напоминающих богато орнаментированные яйца Фаберже, но всего несколько тысячных миллиметра в поперечнике. Это окаменелые пыльцевые зерна, состоящие из одного из самых прочных и кислотоустойчивых органических соединений в природе.

Всем страдающим сенной лихорадкой, увы, прекрасно известно, что растения ежесезонно вырабатывают колоссальное количество пыльцы. У каждого типа дерева, кустарника или травы свой особый тип пыльцы. По воздуху разносятся миллиарды пыльцевых зерен, однако лишь немногие из них достигают своей цели цветочных пестиков. Большая часть пыльцы попадает на землю. Огромные ее количества затем смываются в реки, выносятся в озера или в море и оказываются погребенными в слоях осадка; каждый грамм осадка и твердой породы, в которую он впоследствии превращается, может содержать много тысяч пыльцевых зерен. Извлекая эту ископаемую пыльцу, можно реконструировать особенности доисторической растительности; а разгадав особенности, снова вернуться к установлению состава растительных сообществ, а также температуры, количества осадков и сезонных колебаний, к которым были приспособлены эти растения, то есть восстановить путь развития экологии и климата прошлого.

Это дело требует высокой квалификации и больших временных затрат. Во-первых, нужно уметь распознавать и дифференцировать различные типы пыльцевых зерен. Затем в каждом образце нужно идентифицировать и подсчитать по меньшей мере несколько сотен зерен, чтобы обеспечить обоснованную репрезентацию различных типов пыльцы. Здесь необходимо провести небольшую дополнительную корректировку, так как нельзя просто приравнять количество пыльцы к количеству растений. Некоторые растения производят больше пыльцы, чем остальные, а некоторые виды пыльцы разносятся дальше. Сосна, например, известна своей обильной пыльцой, которая благодаря паре «крылышек», придающих зерну некоторое сходство с головой Микки-Мауса, способна при помощи ветра и водных течений разноситься на дальние расстояния. Незадачливый исследователь пыльцы может по пыльцевым зернам, произведенным несколькими давно ушедшими в небытие одинокими сосенками, мысленно воссоздать целый сосновый бор.

А когда эта работа завершится, необходимо будет многократно повторить весь процесс с образцами из целой последовательности слоев. Ведь один образец пыльцы помогает реконструировать лес лишь на один момент геологического времени, словно неподвижный кадр из фильма, а чтобы продемонстрировать, как менялся этот лес в продолжение определенного промежутка, требуется много образцов.

Последовательности ископаемой пыльцы, извлеченной из отложений, оставленных ныне исчезнувшими озерами и реками, использовались для составления схем развития ледниковых периодов. В хорошо изученных регионах, таких как Центральная и Северная Европа, а также Северная Америка, ученым удалось выявить множество климатических перипетий и показать, как распространялись и занимали территории только недавно освободившиеся ото льда прежде всего тундровые травы, затем березовые леса, сосны, дубы, другие теплолюбивые деревья, а потом вновь оттеснялись надвигающимися ледниками. Леса сменявших друг друга межледниковий в целом похожи друг на друга, но различаются особенностями индивидуального развития. В начале одного потепления бывает широко представлен граб; на пике другого оспаривают господство вяз и дуб. Если осторожно и терпеливо фиксировать последовательное изменение распространенности этих типов деревьев, получится мерцающая вереница кадров — своего рода фильм, повествующий о продвижении и отступании лесов в непрерывно трансформирующемся ландшафте.

Историю влажных тропических лесов реконструировать несколько сложнее. Это огромные, до сих пор большей частью неисследованные пространства; еще ожидают исчерпывающего изучения сегодняшняя тропическая флора и фауна, не говоря уже об ископаемой. Простой анализ пыльцы (как современной, так и древней) является нелегкой задачей — не в последнюю очередь из-за колоссального разнообразия растений во влажных тропических лесах (откуда следует, что исследователь должен научиться распознавать гораздо больше видов пыльцы), а также из-за их склонности к опылению насекомыми, а не ветром, что обусловливает меньшее количество пыльцы у каждого отдельного растения. Тем не менее ясно, что эти леса также реагировали на климатические изменения ледникового периода: когда с наступлением ледяных щитов климат сделался немного прохладнее и заметно суше, они не исчезли полностью, а уступили место лугам и сократились до изолированных участков.

Примерно 10 тысяч лет назад, по завершении последнего отступления ледников, в разных уголках Европы и по всему Средиземноморью в хронике пыльцевых спектров начали вскоре фиксироваться новые закономерности: исчезновение лесных сообществ, притом что климат оставался теплым, и их замещение лугами; доказательства нарушения почвы, усматриваемые в распространении сорных растений — крапивы, чертополоха, подорожника. Также в это время впервые появляется пыльца несомненно культурных растений — злаков, хотя зачастую ее трудно выявить, поскольку злаки обычно самоопыляются и им не нужно распространять свою пыльцу на большие расстояния.

Для нас это безошибочный признак того, что растущее население начало переходить к оседлости и отказываться от прежнего образа жизни, основанного на охоте и собирательстве. И одновременно с этим имело место первое серьезное воздействие человека на ландшафт: постепенное уничтожение обширных европейских лесов. Нынешний облик Европы кардинально отличается от ее первобытного состояния, и это различие отчетливо видно по пыльцевой летописи, сохранившейся в осадочных слоях на дне прудов и озер, а также в иле, скопившемся на прилегающих участках морского дна, поскольку пыльца способна на широкое и дальнее распространение. И этот процесс, протекавший в течение нескольких тысяч лет в Европе и в течение последних двух столетий в Северной Америке, в настоящее время охватывает Африку, Южную Америку и Азию, где на смену вырубаемым лесам приходят пастбища и пахотные угодья.

Безошибочный показатель будущего? Что ж, возможно. Леса мира, особенно на протяжении последних нескольких миллионов лет, испытывали на себе последствия резких климатических колебаний ледниковых периодов. Когда в межледниковья климат становился более теплым и влажным, они, как правило, увеличивались. С наступлением оледенения становилось прохладнее и суше, и леса сокращались, уступая место лугам. Так почему эта смена одного вида пыльцы другим в мировых слоях не может быть просто результатом естественных изменений в климате?

Здесь наши будущие палеонтологи (которые, мы полагаем, разработают, подобно нам, методы извлечения ископаемой пыльцы из горных пород и ее изучения), скорее всего, заметят, что этот конкретный наплыв луговой пыльцы не следует схеме изменений растительного покрова, характерной для предыдущих оледенений. Они, к примеру, смогут увидеть, что в данном случае глобальное обезлесение происходило не по мере похолодания, а, скорее, по мере потепления климата.

В этом наплыве пыльцы будет еще кое-что странное: его единообразие по всему миру, а также обеднение видового состава. Для природных лугов свойственно разнообразие трав, которое сказывается в естественном многообразии пыльцы, которую они производят. Пыльца южноамериканских пампасов отличается от пыльцы обширных африканских саванн, а та, в свою очередь, несхожа с пыльцой монгольских степей. Однако использование диких злаков и риса для того, чтобы прокормить несколько сотен миллионов, затем миллиард, затем 5 миллиардов, а затем (в очень скором времени) 10 миллиардов ртов, неизбежно привело к тому, что были отобраны, размножены и распространены по всему земному шару только самые продуктивные сорта.

Данное явление было названо макдональдизацией жизни; внезапно заполонившая большие пространства планеты однообразная пыльца культурных растений вряд ли останется незамеченной нашими будущими исследователями. Это будет непростой показатель. Поскольку пшеница в основном самоопыляется, то сравнительно небольшое количество ее пыльцы разносится ветром и попадает в почву. А вот кукуруза обильно вырабатывает пыльцу (каждый набор пыльников способен производить около 25 миллионов пыльцевых зерен), и, поскольку ей в основном свойственно перекрестное опыление, пыльца переносится ветром на большие расстояния. Пыльца масличного рапса, проклинаемая аллергиками, тоже плохо разносится ветром, но хорошо насекомыми. У рисовой пыльцы тонкая оболочка, поэтому она менее устойчива к гниению. Пыльцевая летопись станет зеркалом нашего земледелия, но это будет кривое зеркало.

Картину слегка дополнят и другие, более сложные показатели: красивые экзотические растения для эксплуатационных лесов, парков и пригородных садов, распространяемые по миру усилиями садоводов. Например, в Британии до появления человека существовало около 35 видов деревьев, и ландшафт от побережья до побережья по большей части был лесным. Сейчас от первоначальных лесов осталось всего ничего. Но эти остатки теперь конкурируют с сотнями видов завезенных деревьев — беспрецедентное садоводческое нашествие. Возможно, в данном случае это скорее «хэрродизация», а не макдональдизация[19]. Многие из «иммигрантов» выживают в садах и теплицах лишь благодаря усердным заботам садоводов. Другие энергично вытесняют местные виды деревьев. Рододендрон из Гималаев прижился в Уэльсе; повсеместно произрастают дугласова пихта и ель сихтинская, завезенные из Северной Америки.

Рассмотрим также виды животных, которые стали самыми верными спутниками людей в путешествиях по миру. Бурые крысы устремлялись с кораблей в новые места, изобиловавшие полными яиц гнездами экзотических птиц, и в основном приживались. Численность птиц быстро уменьшалась, в то время как невероятно приспособляемые крысы процветали повсюду. Вместе с крысами прибывали тараканы, кролики и, уже более осознанно, завозились овцы, свиньи, козы и крупный рогатый скот. А вместе с ними беспозвоночные: съедобная улитка, например, не является уроженкой Великобритании. Случаются и настоящие сюрпризы: стаи попугаев, порхающих по Южной Англии, или питоны, чувствующие себя в парке Эверглейдс во Флориде как рыба в воде. Морские организмы тоже, можно сказать, путешествовали автостопом: ракушки, моллюски, черви, морские водоросли, планктон, прикреплявшиеся к днищам кораблей или взятые на борт в качестве балласта, перемещались к новым берегам и в новые моря.

Общемировое перемещение видов превратилось в карусель живых организмов — беспрецедентное явление за все 4,5 миллиарда лет истории Земли. Именно эта отличительная особенность выделит нынешнее массовое вымирание изо всех ему предшествовавших: например, того, которое 65 миллионов лет назад погубило динозавров и многих других животных; или катастрофы, которая почти ровно четверть миллиарда лет назад истребила приблизительно 95 % всех видов в мире. Еще слишком рано судить, будет ли современное вымирание сопоставимо по масштабам с предыдущими: но при нынешних темпах через одно-два столетия мы, пожалуй, сможем состязаться с великими катаклизмами древности.

Наиболее серьезные последствия, по-видимому, будут наблюдаться на суше, где за одно жизненное пространство с нами напрямую конкурируют другие виды, а также в озерах и реках. Разглядеть, что творится в обширных, практически непроницаемых для нас водах океанов, намного труднее. В этой среде наблюдение осложнено. До недавнего времени было широко распространено представление о море как о практически неисчерпаемом ресурсе, который будет вечно обновляться (за несколькими весьма заметными исключениями, находящимися на самой вершине пищевой цепи, такими как киты), независимо от того, сколько рыболовецких судов бороздят волны. Это представление стремительно меняется Киты — не единственные крупные хищники, чья популяция снижается: численность большинства крупных видов акул, отслеживаемая с помощью тщательного анализа промысловых данных, за последнее десятилетие сократилась в два раза и более. Во все новостные заголовки некогда попало практически полное исчезновение из вод близ Ньюфаундленда трески, занимающей чуть более низкое положение в пищевой цепи. Спустя десятилетие после прекращения рыболовства популяция трески продемонстрировала признаки некоторого возрождения, что красноречиво свидетельствует о способности рыбы восстанавливаться после кризиса. В настоящее время запасы трески в Северном море, по-видимому, балансируют на аналогичном пороге устойчивости.

Если взглянуть на это с точки зрения палеонтологов, рыба занимает слишком высокое положение в пищевой цепи, чтобы оставить много окаменелостей. Если убрать рыбу, что произойдет с организмами, расположенными в этой цепи ниже (то есть с теми, кто более многочислен и, следовательно, имеет больше шансов быть обнаруженным в качестве ископаемого в образце породы)? Еще труднее сказать, как они будут питаться. Однако после резкого сокращения поголовья трески (и других важных промысловых видов рыб) в северо-западной части Атлантического океана произошли изменения в пищевой сети, по-видимому представляющие собой коренную трансформацию. Океанографы называют подобный тип воздействия трофическим каскадом. В этом случае каскадный эффект означал, что, когда вся крупная рыба была выловлена человеком, освободившееся место в пищевой сети заняла ее бывшая добыча: мелкая океанская рыба, креветки и крабы (возросла также численность тюленей, поскольку вышеозначенные морские организмы являются их основной пищей). Эти самозванцы крепко держались за свое новое место, и треска так и не вернулась. Данное изменение может оказаться практически необратимым, по крайней мере в тех временных масштабах, которые имеют значение для нас.

Можно ли будет выявить подобные изменения? Вероятно, да, поскольку исследования показали, до какой степени люди преобразовали морские, да и наземные экосистемы. Вскоре эти изменения вполне могут затронуть существ, часто встречающихся в виде окаменелостей, таких как двустворчатые моллюски и брюхоногие, морские ежи, морские блюдечки и усоногие, обитающие на морском побережье и мелководье. А также потенциальные микрофоссилии: планктонные одноклеточные организмы, например фораминиферы и диатомовые водоросли с хорошо сохраняющимися известковыми или кремневыми скелетами, которые опускаются на дно моря и миллиардами накапливаются в донных отложениях после того, как сами организмы погибли. Эти ископаемые непосредственно характеризуют палеогеографические условия на момент формирования отложений. Ныне представляется вероятным, что некоторые из них в будущем отчетливо зафиксируют влияние человеческой деятельности, тогда как другие станут барометрами более обширных океанографических изменений в подводном мире, который нагревается и эксплуатируется все интенсивнее.

Итак, давайте прикинем вероятную ситуацию, скажем, через столетие. Где-то от четверти до половины видов в мире окажутся истреблены, причем большинство исчезнет еще до того, как их успеют описать и присвоить им научное название. Среди них будет большинство видов птиц и крупных наземных млекопитающих, а также немало более мелких; почти все приматы, кроме Homo sapiens; значительная доля главных океанских хищников; и, судя по всему, существенная часть организмов, предшествующих им в пищевой цепи.

В геологическом отношении многое из этого не будет зафиксировано. Жизнь, смерть, вымирание, переселение на возвышенности оставят примерно столько же следов, как горные динозавры юрского периода, то есть практически никаких. Послание передадут прибрежные равнины, дельты и речные бассейны, а также граничащие с ними моря и лагуны.

Сколько времени займет восстановление? Тут в нашем распоряжении имеются неплохие аналоги. Оздоровление биосферы Земли после массовых вымираний в настоящее время изучено довольно хорошо, по крайней мере в общих чертах. Предыдущее восстановление заняло от 1 до 5 миллионов лет, пока не был достигнут уровень, примерно соответствовавший былому биоразнообразию. Это является некоторым утешением для людей, которых волнует экология, пусть даже сроки не соотносимы с человеческой жизнью. Под «восстановлением», разумеется, имеется в виду количество, а не качество таксонов. Ибо все медленные подъемы, последовавшие за экологическими катастрофами минувшего, открыли новые миры и преобразовали экосистемы: в пример можно привести млекопитающих, которые заняли место вымерших в конце мелового периода динозавров. Итак, наиболее заметная часть нашего потенциального наследия — это не наша нынешняя деятельность. Это то, что восстанет из пепла. Кто будет следующим фениксом: индейка или орел? Этого нам уже не узнать. Однако можно поставить на то, что от некоторых из бесчисленных популяций крыс, рассеянных ныне по островам всего мира, произойдут весьма примечательные потомки.

Что касается наших межзвездных исследователей, которые возьмутся за изучение рудиментов земной стратиграфии и палеонтологии, то самое главное в экологической революции, сохранившейся в слоях, то, что она сама расставляет четкие указатели. Они располагаются в крупных осадочных последовательностях либо ниже, либо выше этого события: об этом вам могут сообщить фоссилии, и зачастую достаточно чуть ли не одного взгляда. Скажем, аммонит нетрудно опознать Даже школьнику, увлекающемуся геологией, после чего любознательный ребенок объявит, что найдены мезозойские породы, или (что уже немного сложнее) нуммулит, и тогда он назовет палеогеновый период. Итак, направляемый подобным образом исследователь сможет обнаружить само событие вымирания, после чего будет искать доказательства того, что именно произошло и почему. Именно этим занимаются сегодня палеонтологи, пытаясь разгадать тайны массовых вымираний конца пермского и конца мелового периодов. Это было бы разумным путем для наших будущих летописцев. Впрочем, прежде они могут увидеть слоях еще более явные признаки того, что на этой замечательной планете имело место нечто предосудительное.

Сегодня за привязанность и симпатию экологов побороться с тропическими дождевыми лесами может еще один объект, в геологическом отношении более долговечный: коралловые рифы. Рифы сейчас в беде. Если они исчезнут, их гибель оставит в слоях Земли неизгладимый след — возможно, самое шокирующее из всех наших посланий будущему.

Подобно тропическим лесам, коралловые рифы — средоточие биологического разнообразия и продуктивности, которые на первый, да и на второй взгляд представляют собой обескураживающий парадокс. Ибо они занимают менее 1 % поверхности океана, но при этом дают прибежище большому количеству морских видов. Рифы переполняет жизнь, но существуют они только в бедных питательными веществами морях. И практически все видимые формы жизни это животные: кораллы, рыбы, морские слизни, моллюски. Так что же составляет основу этой могучей экологической пирамиды?

Парадокс объясняется двумя причинами. Первая — завидная эффективность переработки основных неорганических компонентов, таких как азот и фосфор, и здесь очевидны параллели с тропическим дождевым лесом, произрастающим на бедной тропической почве; можно также провести параллель с процветающей экономикой, где деньги постоянно находятся в обращении. Вторая причина подсказана растущим осознанием масштабов скрытой растительной жизни: частично это симбиотические одноклеточные водоросли, обитающие в тканях кораллов и обеспечивающие им питание в обмен на убежище, частично — нити водорослей, которые, не успевая вырастать, потребляются мириадами улиток, моллюсков и рыб. Это фотосинтезирующие водоросли, которые нуждаются в солнечном свете; следовательно, самая плодовитая часть рифа должна находиться в освещенном солнцем приповерхностном слое морской воды.

Рифы — изумительный экологический рай, но их геологическое значение заключается в том, что они — мощные производители известковых горных пород, или, проще говоря, известняка. Известковыми (то есть состоящими из карбоната кальция) являются скелеты кораллов, моллюсков, ракообразных и водорослей, которые потребляют ионы кальция и карбоната, растворенные в морской воде. Карбонат кальция производится в гигантских количествах, и риф может вырастать на несколько сантиметров в год. Рифы — самая быстрорастущая из всех известняковых сред, они важны и сами по себе, как производители горной породы, но главное — они определяют форму тех более обширных (и гораздо более широко распространенных) известняковых структур, которые носят название карбонатных платформ.

Что же такое карбонатная платформа? Небольшой пример — Багамская платформа, пока еще процветающая и потому являющаяся отличным местом для изучения геологического явления. Слово «небольшой» используется здесь в относительном смысле. Багамские острова невелики: несколько десятков миль в длину, несколько миль в поперечнике и всего несколько метров над уровнем моря. Но их поверхность — это лишь малая часть огромного известнякового массива. Отплывите с маской и трубкой от типичного багамского острова — и на протяжении нескольких десятков километров вы будете находиться на мелководье глубиной не более 10 м, а зачастую сможете отойти от берега на один-два километра, ступая по дну, и все еще будете держать голову над водой. Морское дно здесь повсюду состоит из карбоната кальция. Вы будете плыть (или идти по дну) над платформой. Заплывите немного дальше — и вы вдруг окажетесь на краю обрыва: дно моря круто уходит на глубину 4^_5 км. Вся платформа представляет собой чудовищную плосковершинную известковую глыбу мощностью более 5 км, покоящуюся на глубоком океанском дне. Ей намного больше 100 миллионов лет, и все это время, еще с юрского периода, когда Атлантический океан стал раскрываться, положив начало отделению Европы от Америки, она неуклонно росла вверх и вширь.

В те юрские времена морское дно находилось почти на современном уровне моря, что позволило организмам, выделяющим карбонат кальция, закрепиться и расти навстречу яркому солнцу, которое их питало. И поколение за поколением кораллы, водоросли, моллюски, губки тянулись к свету, вырастая на скелетах своих предков, а дно Атлантического моря тем временем опускалось все ниже. На протяжении 100 с лишним миллионов лет — и более 5 километров — они действовали в тандеме, создавая гигантские каркасы из бесчисленных скелетов, из которых и состоит Багамская платформа.

Организмы, построившие эти рифы и платформы, живучи. Оно и понятно, ведь им приходилось переживать все испытания, уготованные им капризной окружающей средой за 100 миллионов лет, но они продолжали расти и тянуться навстречу благодатному солнечному свету, тогда как фундамент под ними медленно, но неуклонно опускался в бездонную пучину. Все это время обитатели рифов демонстрировали почти безграничную способность справляться с экологическими потрясениями, которые вновь и вновь угрожали погубить их.

Они должны были быть уничтожены 65 миллионов лет назад сокрушительным ударом метеорита диаметром 10 км, рухнувшего на полуостров Юкатан, а также его физическими и химическими последствиями, которые положили (или помогли положить) конец господству динозавров на суше и изящных спиралевидных аммонитов в море. Рифы во всем мире погибли, но багамский карбонатно-кальциевый завод вовремя восстановился и сумел избежать небытия, которым грозила ему морская пучина. Считается, что 55 миллионов лет назад с морского дна поднялось огромное количество метана, обусловив кратковременный, но чрезвычайно сильный парниковый эффект и повышение температуры во всем мире на 5 С°. Многие организмы канули в вечность, но Багамские острова оправились и от этой экологической катастрофы. Совсем недавно им пришлось пережить американские горки» четвертичного ледникового периода: в один геологический момент они оказывались на мели, поскольку ледяные щиты расширялись и забирали из океана воду, а жизнь прямо-таки цеплялась за край того, что стало обнажившимся известковым массивом суши; в следующий (потенциально более смертельный) момент — во время серии катастрофических сокращений и таяния ледниковых щитов, каждое из которых поднимало уровень моря на несколько метров за столетие, а иногда и быстрее, — погружались на глубину, подвергая испытанию способность морских организмов наращивать скорость роста, чтобы удержаться в мелководных, просвечиваемых солнцем водах.

Но запас прочности известковых организмов не безграничен. Геологическая летопись Земли демонстрирует множество примеров внезапной гибели экосистем отдельных рифов и целых карбонатных платформ, порой намного превосходивших Багамские острова по масштабам. Некоторые из них были занесены илом, какие-то отравлены, чересчур разогреты или охлаждены, иные просто перегружены избытком питательных веществ; в итоге все они гибли, погружаясь на глубину, прежде чем уцелевшие организмы сумели отреагировать и снова запустить двигатели карбонатного завода. Тогда океанское дно являлось опорой многих тропических островов, которые, подобно Багамам, представляли собой огромные, древние, цветущие известковые горы. Однако зондирование океанов выявило на глубине километра и располагающиеся еще ниже подводные горы с плоскими вершинами — так называемые гайоты. Эти плато — бывшие коралловые острова и карбонатные платформы, утонувшие много миллионов лет назад; погубленные тем или иным природным катаклизмом, они погрузились в лишенные солнечного света воды, в вечный сон.

В частности, сурово обошлись с этими могучими, хотя и физиологически хрупкими создателями горных пород, рифообразующими организмами, массовые вымирания. Жизнь на рифах исчезла во время величайшего вымирания, случившегося в конце пермского периода, четверть миллиарда лет назад. Им пришлось несладко и в конце мелового периода, когда пострадали не только строители рифов. Наиболее заметным следствием этой внезапной катастрофы было резкое исчезновение большинства известковых планктонных водорослей: оседание на морском дне их крошечных известковых скелетов, образующих слои меловых пород, почти во всем мире остановилось.

Рифы Багам и многих других островов мира стойко перенесли множество невзгод. И все же большинство из них заметно страдают от бесчисленных посягательств человечества. Например, прямым посягательством является столь обычная вещь, как чрезмерная добыча рифовых животных, особенно рыбы. Сами по себе они не формируют карбонатные породы, но помогают поддерживать благоприятную для рифообразующих организмов среду, и их уничтожение влияет на продуктивность рифов в целом. В нашем новом парниковом мире, подпитываемом ископаемым топливом, начинают возникать волны тепла, и фотосинтезирующим симбиотическим водорослям, обитающим в тканях коралловых полипов, становится некомфортно в нагревающемся тропическом океане. Они покидают своих хозяев, в результате чего здоровые коричневые ткани кораллов превращаются в белые. Обесцвеченные кораллы лишаются питания, истощаются и умирают. Приток питательных веществ из сельскохозяйственных удобрений и взвесь, образующаяся в результате хозяйственного освоения и сведения лесов на прилегающих участках суши только усугубляют тяжелое положение кораллов. Питательные вещества вызывают массовый рост морских водорослей, которые вытесняют кораллы. Взвесь не мешает бурно растущим морским водорослям, но способна губить хрупкие коралловые полипы.

К этому нужно добавить глушение рыбы динамитом, случайный ущерб, наносимый рифам миллионами дайверов, последствия тысяч разливов нефти и химических веществ. И еще один угрожающий рифам фактор: постепенное закисление океанов вследствие повышения содержания углекислого газа в атмосфере из-за деятельности человека. Постепенное в масштабах человеческого времени, с геологической точки зрения оно сравнимо с внезапным ударом молота, нанесенным по коралловым организмам.

Предупреждение уже получено. Темпы вымирания обитателей рифов растут, начинают вымирать целые рифовые регионы. Смертельный удар, возможно, будет нанесен, как это часто бывало в прошлом, внезапным повышением уровня моря, примерно в XXI-XXII веках по человеческому календарю, когда парниковый эффект уже окажет серьезное воздействие и из разрушающихся ледниковых щитов выльются огромные объемы талой воды. Здоровые рифы, возможно, смогут справиться с катаклизмом, как уже бывало при изменении уровня моря во время ледниковых периодов всего несколько десятков тысяч лет назад. Но ослабленные карбонатные заводы эпохи поздней человеческой цивилизации, возможно, окажутся не в состоянии угнаться за поднимающимися водами. Большинство из них может попросту утонуть.

Это вымирание, в отличие от гибели миллионов организмов в тропических дождевых лесах, не пройдет практически бесследно. Оно оставит в слоях Земли в высшей степени отчетливое послание об одномоментном прекращении роста огромных белых известковых напластований на территории всего мира, которые уступят место и в буквальном смысле будут погребены под слоями кремнистого ила и песка. Это послание сможет прочесть и студент-геолог на первой неделе обучения. Студенту, увлеченному палеонтологией, не потребуется много времени, чтобы зафиксировать исчезновение множества морских видов, сопутствующее радикальной смене горных пород. Тот, кто посмотрит чуть шире, увидит, что осадочные слои, отложившиеся в это же время в других регионах мира, содержат несомненные следы более масштабных вымираний как на суше, так и в море. Внеземные исследователи далекого будущего будут заинтригованы этим совпадением. Однако на этом доказательства не закончатся.

До наших дней дошли образцы атмосферного воздуха, которые в течение почти миллиона лет были замурованы в превратившихся в лед слоях снежного покрова, сохранившегося в основании ледникового купола Антарктиды (возраст гренландских льдов не превышает 130 тысяч лет). Эти пузырьки воздуха попали в ловушку сразу после самого первого снегопада; воздух не герметизируется до тех пор, пока сообщающиеся пустоты в рыхлом снежном покрове не уменьшатся под весом последующих снегопадов, образовав на глубине нескольких метров изолированные полости. Такие пузырьки можно извлекать из ледяных кернов и исследовать.

Реконструкция атмосферы эпох, предшествовавших вышеупомянутой, — сложная задача. В горных породах неизмененный воздух не сохраняется, поэтому приходится искать следы косвенного воздействия на слои. Древнейшая атмосфера докембрийских времен практически или вообще не содержала кислорода. Этот вывод можно сделать на основании анализа древних окаменелых речных отложений возрастом свыше 3 миллиардов лет, включающих сохранившиеся зерна определенных минералов, таких как пирит и уранинит, которые не смогли бы пережить контакт с окисляющей средой. Но что касается точного состава этой древнейшей атмосферы, то все еще ведутся дискуссии, скажем, об относительном содержании азота, метана, углекислого и сернистого газов.

Появление в атмосфере кислорода около 3 миллиардов лет назад ознаменовалось образованием ржавчины: в слоях, отложившихся в море, впервые появились окисленные соединения железа, а примерно миллиард лет спустя кислород поступил в атмосферу в таких количествах что вызвал коррозию соединений железа на поверхности суши, образовав характерные «красноцветные отложения».

Гораздо позже — чуть более полумиллиарда лет назад — появились многоклеточные организмы, и сам по себе этот эволюционный прорыв был несколько гипотетически связан с достижением атмосферой такого «порогового» уровня содержания кислорода, который сделал возможным существование многоклеточных животных. Как только в период между 400 и 300 миллионами лет назад животные и растения вышли на сушу и постепенно ее заселили, они обусловили дальнейшие изменения в атмосфере. Выросли и были погребены каменноугольные леса. Углерод, поглощенный из воздуха лесными деревьями, был заперт под землей в угольных залежах. Таким образом углекислый газ был извлечен из атмосферы, а его место занял кислород. С увеличением количества кислорода леса стали гореть чаще, поэтому окаменелый древесный уголь нередко встречается в угольных пластах. С сокращением количества углекислого газа уменьшился парниковый эффект, что привело к снижению планетарной температуры, и на Южном полюсе, который тогда занимали соединенные Южная Америка и Африка, образовался ледниковый купол.

Это были радикальные изменения, происходившие во временных масштабах от десятков до сотен миллионов лет. Они до сих пор оказывают косвенное влияние, поскольку вызвали в составе атмосферы изменения, существенно превосходящие нынешние. Итак, останутся ли сегодняшние перемены различимы в далеком будущем?

На первый взгляд, это довольно сомнительно. Человечество не повлияло на соотношение основных компонентов атмосферы. Промышленная деятельность привела к локальному увеличению некоторых газовых примесей: диоксида серы, диоксида азота, озона (в нижних слоях атмосферы, а не в стратосфере, где иной набор промышленных газовых примесей, хлорфторуглеродов, продолжает снижать его уровень). Большинство из них недолго остаются в атмосфере, зато выпадают в виде кислотных дождей, приводя к гибели лесов и популяций озерных рыб; однако этот эффект, вероятно, окажется эфемерным, и его будет трудно выявить в будущих геологических летописях.

Но с углекислым газом, возможно, будет по-другому, несмотря на то что это примесный газ, концентрация которого в атмосфере равняется долям процента. При этом его относительное содержание в воздухе в раннем докембрии, вероятно, превышало 20 %, а в парниковом мире мелового периода составляло, по-видимому, где-то около 0,5 %, то есть было примерно в 20 раз больше сегодняшнего.

Если мы обратимся к периодам, которые к нам поближе, данные ледяных кернов за миллион лет однозначно свидетельствуют: все это время диоксид углерода оставался примесным газом, демонстрируя регулярные колебания концентрации, тесно связанные с климатическими изменениями, причем ее максимум и минимум, около 280 и 200 ppm соответственно, свидетельствуют о большом сходстве двух последовательных климатических фаз. Сейчас уровень СО₂ в атмосфере составляет около 380 ppm, а к концу столетия, скорее всего, перевалит за 500 ppm, что примерно вдвое превышает «нормальное» значение. И все-таки это по-прежнему будет ничтожная концентрация. Она не приведет к тому, что мы будем страдать от недостатка кислорода. Но с геологической точки зрения данное явление не имеет прецедентов, по крайней мере в истории ледниковых периодов, притом что возникло оно чрезвычайно стремительно. Его возможные последствия для климата ныне очевидны и являются предметом общественного обсуждения. Но как насчет простой химии?

Чтобы рассмотреть этот вопрос, нам понадобятся небольшая предыстория и несколько цифр. Сколько существует «нашего» углерода и каков его вклад в общий углеродный бюджет поверхностной окружающей среды? Что ж, в настоящее время в результате человеческой деятельности, главным образом сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов, в воздух ежегодно выбрасывается около 7 миллиардов тонн углерода (одного только углерода: если добавить к нему атомы кислорода для образования CO₂, получится примерно 25 миллиардов тонн). В атмосфере ныне содержится около 600 миллиардов тонн углерода. Примерно половина выбросов остается в атмосфере, составляя 1,5 ppm, которые мы вносим в нее ежегодно; небольшая доля другой половины поглощается растениями в тех частях мира, где леса в настоящее время расширяются, например в северных лесах России.

Это «поглощение растениями» само по себе является лишь небольшой частью гораздо более пространного уравнения, в котором наземная растительность (суммарный объем связанного углерода около 850 миллиардов тонн) и почва (суммарный объем углерода свыше 1 триллиона тонн) ежегодно обмениваются с атмосферой примерно 60 миллиардами тонн углерода посредством парных обратных процессов: фотосинтеза и разложения вкупе с дыханием.

Большая часть этой «другой половины» нашего выброшенного в атмосферу углекислого газа просто растворяется в океане, который представляет собой гигантский резервуар, содержащий более 38 триллионов тонн углерода. Однако за это нужно платить свою цену. Диоксид углерода, растворяясь в океанах, образует угольную кислоту (Н₂СО₃). Часть этой кислоты в воде распадается на ионы гидрокарбонатов и ионы водорода, которые представляют собой просто протоны. Протоны вступают в воде в реакцию с карбонат-ионами, образуя еще больше гидрокарбонат-ионов. Это плохая новость для многих морских животных и растений, которые нуждаются в растворенных в воде карбонатах, чтобы строить свои известковые раковины и скелеты. Создание раковин и скелетов будет затрудняться и в конечном счете — по мере закисления океана — станет невозможным.

На мировом уровне за последние 200 лет произошел мощный выброс углерода в систему «атмосфера — океан», уже составивший порядка нескольких лишних сотен миллиардов тонн, и к тому времени, когда у нас закончатся уголь и нефть, эта цифра, по всей видимости, утроится. Выброс этот был чрезвычайно стремительным — гораздо более стремительным, чем при переходе от оледенения к межледниковью. Ему понадобится некоторое время, чтобы охватить всю систему не в последнюю очередь потому, что океанские воды перемешиваются очень медленно. Поверхностные воды уже заметно закислены, но потребуется по меньшей мере 1000 лет, чтобы углекислый газ распространился по всей массе океанской воды. Итак, каковы могут быть последствия?

Закисление поверхностных вод приводит к нарушению баланса между карбонат- и гидрокарбонат-ионами в пользу последних и затрудняет получение организмами карбоната кальция для построения скелетов. Чтобы оценить последствия, можно взглянуть как на прошлое, так и на настоящее. На пике последнего оледенения, когда в воздухе было меньше диоксида углерода, океаны были не такими кислыми, по крайней мере на поверхности (на глубине ситуация, пожалуй, чуть сложнее). Из слоев морского ила, отложившихся в то время, были извлечены известковые скелеты микропланктона; взвешивание показало, что эти оболочки были значительно (на несколько десятков процентов) толще, чем у современных представителей того же вида. Похоже, в закисленных морях ближайшего будущего те же самые организмы будут создавать еще более хрупкие раковины, а некоторые, возможно, вообще не смогут их создавать.

Ныне имеются опасения по поводу того, как морские организмы, в частности рифообразующие кораллы, будут справляться с новым химическим составом моря. Было подсчитано, что, когда уровень углекислого газа в атмосфере, согласно прогнозам, удвоится, производство рифового известняка может уменьшиться на 30 %. Поскольку рифы соблюдают своего рода баланс прибыли и ущерба и производство известняка должно компенсировать разрушение рифов под воздействием штормов и питающихся коралловыми полипами хищников, одно это может заставить рифы сокращаться, а не расти. Это лишь усугубит их нынешние невзгоды.

Есть еще один вариант развития ситуации, хотя и несколько парадоксальный. Как ни удивительно, но при производстве организмами карбоната кальция в процессе кальцификации выделяется углекислый газ. А когда создается молекула карбоната кальция, это может означать, что один атом углерода изымается из атмосферы. Так оно и есть. Но только в очень длительной перспективе, составляющей многие тысячи лет. В таких масштабах карбонат кальция (известняк) представляет собой гигантское, в буквальном смысле спасительное хранилище изолированного углерода. Без него на Земле, скорее всего, была бы атмосфера, сравнимая с венерианской, невероятно плотной, состоящей из углекислого газа, и температурой поверхности 400 °С.

Однако в краткосрочной перспективе в результате реакции кальцификации ион кальция соединяется не с карбонат-ионом, а с двумя гидрокарбонат-ионами. Образуются молекула карбоната кальция, молекула воды и молекула углекислого газа; последняя повторно растворяется в океанской воде или выделяется обратно в атмосферу. Считается, что сегодня растущие рифы ежегодно выбрасывают в атмосферу несколько десятков миллионов тонн углерода. Это немало (хотя по сравнению с 7 миллиардами тонн на счету человечества — сущий пустяк).

Таким образом, более хрупкие морские раковины и разрушенные рифы могут стать еще одним ощутимым последствием глобальной деятельности человечества. Но воздействие изменившейся атмосферы на этом не закончится. В течение следующих нескольких столетий океаны, вероятно, будут поглощать большую часть (скажем, три четверти) избыточного углекислого газа, производимого человечеством, и он будет постепенно переноситься вглубь медленными океанскими течениями. Для его нейтрализации начнут растворяться известковые скелеты, уже накопившиеся на морском дне, сформировав слои ила. Так будет продолжаться в течение нескольких тысяч лет, пока вновь не установится химическое равновесие, частично за счет этого растворения, частично за счет выветривания на суше. И потому, когда оседание известковых скелетов возобновится, растворившееся морское дно, возможно, уже опустится на десятки сантиметров.

В напластованиях глубоководных известковых илов возникнет перерыв — повсеместный маркирующий горизонт, лакуна в осадконакоплении, пробел в будущих глубоководных известняковых слоях. Да, пробел очень тонкий, зато характерный. Подобный слой образовался во время геологически короткого потепления, происшедшего около 55 миллионов лет назад, примерно в начале эпохи эоцена, когда углеродный бюджет Земли был нарушен внезапным (продолжавшимся около 10 тысяч лет) притоком углекислого газа, который, скорее всего, оказался в атмосфере в результате гигантского выброса метана, окислившегося до более устойчивого CO₂. Это углекислый газ, попавший в океан, вкупе с глобальным повышением температуры на 5-10 °С способствовал заметному закислению и растворял известковые частицы на морском дне в течение примерно 100 тысяч лет. Все, что осталось от данного события, — слой нерастворимой глины толщиной несколько десятков сантиметров; в кернах океанского дна слой этот довольно заметен. Количество высвободившегося тогда углерода (по оценкам около 2 триллионов тонн) сравнимо с тем, которое можем высвободить мы, если сожжем все наши запасы ископаемого топлива (приблизительно 4 триллиона тонн). Наш выброс углерода завершится очень стремительно, на протяжении всего несколько столетий. Закисление океана, которое явится его следствием, несомненно, приведет к образованию на морском дне аналогичного растворенного слоя.

Слой глубоководной океанской глины, который возникнет в результате, будет в геологическом отношении временным по сравнению с некоторыми другими явлениями, уже описанными нами. Кроме того, залегая под глубоководным океанским дном, он будет относительно недоступен. В конечном счете этот слой обречен на уничтожение, поскольку в глубоководных желобах океаническая кора разрушается в ходе субдукции, погружаясь в мантию Земли. Через 100 миллионов лет современное океанское дно частично еще сохранится и будет доступно для бурения, так же как сегодня мы бурим донные отложения, возраст которых составляет 100 миллионов лет. Однако спустя 200 миллионов от него останется очень мало — возможно, в зонах субдукции какая-то часть осадочного чехла будет срезана с блоков океанической коры и сохранится на континентальных окраинах. Однако закисление окажет более широкое воздействие на все морские организмы, производящие карбонат кальция, в том числе на планктон (например, крылоногих, которые, по-видимому, особенно чувствительны к подобным химическим нарушениям) и обитателей мелководных морей. Это, несомненно, оставит более длительный след в летописи окаменелостей.

Ну а как насчет атмосферы будущего? После процесса нейтрализации несколько процентов углекислого газа из ископаемого топлива все еще сохранится в атмосфере (поскольку равновесие нарушилось); это означает, что уровень CO₂ сможет затем «восстановиться» до, скажем, 350, а не до 280 ppm и очень длительно влиять на климат. Вероятно, потребуются сотни тысяч лет для установления следующего долгосрочного равновесия посредством дальнейшего выветривания на суше, чтобы породить новое устойчивое состояние.

Это довольно значительное последствие, если использовать слово «значительное» применительно к масштабу, а не к моральной стороне дела. Но оно предполагает эволюцию выброса углекислого газа в условиях более или менее стабильной океанской системы. А она может и не быть стабильной.

Одной из загадок ледниковых периодов были регулярные колебания содержания углекислого газа, от чуть менее 200 ppm во время максимальных оледенений до примерно 280 ppm во время теплых (до появления человека) межледниковых фаз. Озадачивала вовсе не регулярность: она, как мы видели, обусловлена астрономическими факторами: небольшими изменениями орбиты Земли и наклона оси вращения, то есть циклами Миланковича. Вопрос был в другом: куда девались несколько сотен миллиардов тонн углекислого газа во время оледенений? Их не могла поглощать наземная растительность, поскольку с наступлением ледяных щитов леса умеренной зоны сокращались, тогда как тропические леса также частично уступали место лугам, поскольку климат низких широт становился чуть прохладнее и намного суше.

Может быть, углекислый газ поглощался океаническим планктоном, который затем в больших количествах опускался на морское дно и погребался? Что ж, самое загадочное, что этого, похоже, также не происходило, скорее наоборот, во время оледенений продуктивность планктона в целом, по-видимому, снижалась, а не повышалась. Это вызывает недоумение еще и потому, что в более сухом и ветреном климате над водой разносилось больше богатой питательными веществами пыли, которая вроде бы должна была удобрять океаны и увеличивать популяции микропланктона. Однако продуктивность океанов, особенно в Арктике и Антарктике, во время этих оледенений, судя по всему, понижалась, что уменьшало поступление в илы, образующиеся во время этих фаз, определенных биогенных элементов (таких, как барий). Итак, если сверху поступало больше питательных веществ возможно, снизу их поступало меньше? Если поверхностные воды океанов во время фаз оледенений, по сути, представляли собой прочную «крышку», значит, нутриентам из глубоководных вод было труднее пробиваться наверх, чтобы питать планктон, и потому популяции планктона в целом уменьшались.

Это правдоподобный механизм, но как он объясняет снижение уровня углекислого газа в атмосфере? Здесь нужно учесть, что океан — огромное хранилище растворенного диоксида углерода, вмещающее в 50 с лишним раз больше этого газа, чем атмосфера. Глубины в данном случае особенно важны, потому что там не происходит фотосинтез, поглощающий CO₂. Наоборот, на глубине углекислый газ образуется (и сразу же растворяется) по мере окисления тонущей органической материи — мертвого микропланктона. Так что если большая часть океана накрыта «крышкой», это препятствует обмену газом между океаном и атмосферой. Учитывая огромную разницу в размерах между этими двумя всемирными хранилищами углерода, океан может лишь слегка увеличивать свои объемные запасы растворенного углекислого газа, в то время как количество углерода в (относительно) небольшом атмосферном резервуаре снизится на четверть.

Речь, конечно, идет о глубоководном хранилище. Уровень углекислого газа в залитых солнцем поверхностных слоях океана во время оледенений будет отражать его пониженное содержание в атмосфере, и поэтому разница между содержанием CO₂ (а следовательно, и между кислотностью) на глубине и на мелководье будет значительнее, чем в современном океане.

Эта история с контролирующим атмосферный углекислый газ океаном, в котором во время оледенений, по сравнению с теплыми межледниковьями, усиливается расслоение («стратификация», как говорят океанографы), звучит убедительно. Она показывает, что состав атмосферы (а следовательно, и поведение климата) находится во власти огромного, сложного гиганта, океана — или, неуклюже перефразируя поэта Джеймса Элроя Флеккера, зеленого, светозарного, винноцветного, гадами кишащего, углеродом богатого моря.[20] Поражает регулярная работа (до сих пор не открытого) простого физического океанского механизма который мог бы связать ледниковый климат с усилением стратификации морей высоких широт.

Человечество уже изменило баланс углекислого газа в системе «океан — атмосфера» почти ровно на 100 ppm по сравнению с «естественным» уровнем: то есть более чем на общую разницу между периодами оледенений и межледниковий до появления человека, — и обещает умножить эту величину в несколько раз, прежде чем ископаемое топливо закончится. Воздействие этого существенного вклада можно смоделировать на примере будущих океанов. Но эта простая модель не способна учесть те цепные реакции, которые скорее всего возникнут в результате сбоя системы «океан — климат», подвергшейся вмешательству человека. В частности, цепная реакция почти наверняка нарушит систему океанских течений, поскольку изменение климата медленно влияет на распределение океанских температур, как буксир постепенно меняет направление движения океанского лайнера и как, скажем, таяние льда меняет соленость, а следовательно, плотность полярных вод.

Изменение океанских течений обусловит изменение климата на региональном и глобальном уровнях. В данном контексте это также будет означать изменение схемы обмена углекислым газом между глубоководным океаном и атмосферой. Приведет ли это к тому, что глубоководные океаны в конечном итоге будут поглощать больше углекислого газа из атмосферы? В таком случае возникла бы отрицательная обратная связь, помогающая сдерживать уровень CO₂ и парниковый эффект. Или океаны выделят в атмосферу очередную небольшую долю своего огромного запаса диоксида углерода, чтобы еще больше повысить уровень CO₂ в воздухе, а следовательно, и глобальные температуры? Вероятно, здесь мы оказываемся в области неограниченного множества допустимых решений. Единственное, о чем можно говорить с уверенностью, — изменения обязательно произойдут и парниковый мир еще преподнесет нам сюрпризы. Статус-кво не сохранится.

Мы находимся в области обратных связей и могли бы пойти немного дальше, потому что сейчас мы, как неразрывно взаимосвязанная система «земля океан — климат», двигаемся в неизвестном направлении, и эти обратные связи представляются весьма неопределенными. Положительная обратная связь была бы достигнута, если бы потепление высвободило большие запасы метана, хранящиеся в арктической вечной мерзлоте (а за последние пару десятилетий вечная мерзлота сокращалась, и многие из бесчисленных озер на окраинах зоны вечной мерзлоты по мере вытаивания льда, которое позволило озерной воде уходить в землю, исчезли). Потепление может высвободить и столь же значительные запасы метана, накопившиеся в глубоководных отложениях океана в виде клатрата — воскоподобного вещества, образовавшегося в результате распада органической материи. Разогрейте немного клатрата и он начнет шипеть, выделяя метан. Повсеместное подводное шипение, вызванное повышением температуры глубоких океанских вод на 1-2°C возвестит о еще большем потеплении. В мировых почвах также имеются огромные запасы углерода, которые могут поставлять диоксид углерода в атмосферу, если повышение температуры приведет к увеличению скорости разложения и дыхания органического вещества почвы. Потепление также, вероятно, приведет к повышенному поступлению водяного пара в атмосферу; это сам по себе мощный парниковый газ, который, вероятно, усилит эффект от повышения углекислого газа. Если запустятся все эти виды положительной обратной связи, мир юрского периода окажется не так уж далек от нас.

Существует также и отрицательная обратная связь. В более теплом мире с более кислой дождевой водой химическое выветривание твердых пород, выходящих на поверхность суши, происходило бы быстрее, помогая нейтрализовать эту кислоту. Если большая часть водяного пара, выделяемого при потеплении, сконденсируется, то облачный покров увеличится и сократит количество солнечного света, достигающего Земли, тем самым замедлив темпы глобального потепления. Насколько мы усвоили уроки геологического прошлого, положительные обратные связи срабатывают раньше и быстрее (на протяжении тысяч лет); после чего отрицательные обратные связи обуздывают потепление, главным образом за счет поглощения углекислого газа в результате выветривания горных пород, но уже в масштабах сотен тысяч лет.

У нас, людей, впереди интересное время. В более долгосрочной перспективе цепные реакции, запущенные незначительными изменениями состава атмосферы, будут разветвляться, охватывая разные аспекты окружающей среды, и оставят свой след в отложениях. Для любого межзвездного путешественника, разбирающегося в сравнительной планетарной химии (необходимая, надо полагать, квалификация), эти отпечатки станут одним из доказательств в высшей степени необычного земного катаклизма.

Коралловые рифы и карбонатные платформы, живые и мертвые, прекрасны, когда вы их находите. Но в любой период они занимают, как правило, всего 1-2 % морского дна. Возможно, через 100 миллионов лет большинство ярчайших современных экземпляров — австралийский Большой барьерный риф, Флорида-Кис, рифы Красного моря — по-прежнему будут погребены на глубине 1-2 км под поверхностью Земли или, возможно, поднимутся на тектоническом эскалаторе наверх, в область денудации (эрозии) и, превращенные безжалостными ветрами и водой в мириады разрозненных частиц, исчезнут навсегда. И в этом тонком слое будут лучше всего видны растворенные кислотой морские илы, глубоко погребенные в тех фрагментах современного океанского дна, которым за 100 миллионов лет удастся избежать субдукции. Нашим межзвездным исследователям может потребоваться совсем немного времени, чтобы обнаружить этот красноречивый растворенный слой, хотя катастрофическое воздействие на известковистые организмы, безусловно, оставит в летописи окаменелостей гораздо более отчетливый след.

Итак, будут ли спустя 100 миллионов лет обыкновенные осадочные породы на всем земном шаре нести след геологически краткого, но насыщенного существования человечества? Возможно. Предположим, цивилизация доживет до тех пор, когда большая часть мировых запасов нефти и угля будет израсходована. Дайте нам сто лет — и мы покончим с нефтью и заметно растранжирим каменный уголь. Навряд ли страны сумеют договориться между собой и прекратить их использование: они утверждают, что это погубит их экономику или, во всяком случае, поставит под угрозу их конкурентное преимущество перед соседями и соперниками. Уровень углекислого газа в атмосфере к этому времени окажется минимум вдвое выше нынешних значений и все еще будет расти. Глобальное потепление, возможно, составит не пару градусов, а по меньшей мере в два раза больше. С геологическими прецедентами мы уже ознакомились.

Сколько льда растает? Этого мы не знаем. Множество петель обратной связи препятствует уверенному прогнозированию. Вполне возможно, что ледяные шапки будут расти, а значит, уровень моря на самом деле упадет. Ибо глобальное потепление почти наверняка приведет к увеличению испарения воды из океанов, и образующийся водяной пар может просто дрейфовать над Гренландией, Антарктидой и Сибирью, выпадая в виде снега и наращивая главные мировые покровные ледники за счет океанской воды. Это, бесспорно, был бы самый предпочтительный вариант развития событий для 9 с лишним миллиардов людей, которые, по прогнозам, будут населять планету к тому времени. Сейчас внутренняя часть ледникового щита Антарктиды из-за увеличения снегонакопления растет. Но в целом континент теряет лед из-за ускорения его вывода в море, особенно в его самой теплой части, на Западном Антарктическом полуострове. Мы должны ждать и наблюдать.

До недавнего времени всеми признавалось, что удвоение уровня углекислого газа к концу столетия приведет к повышению уровня моря где-то на 0,5-1 м. Это довольно проблематично для населения Голландии, Бангладеша и Мальдивских островов, но большинство из нас напрямую катастрофически не затронет.

Однако, поскольку атмосфера начинает напоминать атмосферу юрского периода, а биосфера не в состоянии стабилизировать круговорот углерода (не говоря об азоте, фосфоре и сере), что-нибудь запросто может пойти наперекосяк. Дьявол кроется здесь в деталях динамики крупных ледниковых щитов, что создателям математических моделей чрезвычайно трудно включать в свои расчеты. Система океан-ледники способна вести себя нелинейно; то есть ледяные щиты поначалу могут слабо или вообще никак не реагировать на постепенное потепление и даже некоторое время расти. Затем в какой-то момент, который крайне трудно или невозможно предсказать, они внезапно могут отреагировать довольно стремительно. Части ледниковых щитов Гренландии и Антарктиды вполне могут пересечь порог устойчивости и за краткий отрезок времени, быть может всего несколько десятилетий, сдуться, точно воздушный шарик, и сбросить лед в океан.

Итак, давайте предположим, что через несколько столетий уровень моря поднимется, скажем, на 20 м. Абсурд? Вспомните, что в юрский и меловой периоды он был примерно на 100 м выше современного. Повышение уровня моря на 20 м — небольшая перемена в геологической истории. Это обоснованное (в прошлом с окружающим миром такое уже случалось, хотя он и не подвергался тому неуважительному обращению, которое терпит ныне от нашего биологического вида), а не аналитическое (давайте создадим математическую модель мира и рассчитаем, что произойдет, если мы изменим параметры) допущение.

Подъем на 20 м будет примерно соответствовать уровню моря около 3 миллионов лет назад, в эпоху плиоцена, до начала ледниковых периодов. Таков консервативный средне- и долгосрочный прогноз глобального потепления. Тогда в мире было теплее, чем сейчас, но все же не так жарко, как во время теплой стадии в юрском и меловом периодах. Антарктический ледниковый покров, вероятно, был немного меньше современного (в настоящее время ученые активно пытаются установить, насколько «немного»), а вот в Гренландии, согласно реконструкциям, льда практически не было, не считая небольшой ледниковой шапки над горным хребтом на северо-востоке этого массива суши.

Характер затопленного ландшафта, который получится, можно спрогнозировать довольно точно. Просто возьмите карту любой страны и начертите 20-метровую изогипсу (линию высот). Изменятся очертания, плюс-минус трансформированные прибрежные песчаные отмели и дельты. Человеческое общество испытает последствия на себе. Но здесь речь идет о более важном сигнале: любой мало-мальски приличный заезжий геолог из далекого будущего поймет, что имело место резкое повышение уровня моря.

В летописи слоев Земли свидетельств аналогичных (и более серьезных) повышений и понижений уровня моря — хоть пруд пруди. Вот почему это не такое уж сенсационное предположение особенно если учесть чудовищные масштабы коллективного вмешательства человечества в круговорот углерода на Земле. И если бы последствия ограничились лишь затоплением некоторых низменных прибрежных равнин, можно было бы на этом и не зацикливаться. Но при нашем понимании глобальных закономерностей осадконакопления становится все яснее, что последствия повышения уровня моря заметно отражаются на всем океане и влияют на характер формирующихся слоев практически повсюду.

Давайте возьмем мелководное море, скажем Северное, находящееся между Англией и Голландией. Ныне оно имеет подходящие размеры и форму для того, чтобы в нем доминировали мощные приливные течения, которые сносят осадочный материал с морского дна на коварные подвижные песчаные отмели у побережья Восточной Англии. Пусть уровень моря поднимется на 20 м. Центр Лондона и его окрестности будут затоплены. Баттерси и Стейне исчезнут, а к северу от Эгама и к югу от Кенсингтона сформируется новая береговая линия. Аэропорт Хитроу по-прежнему будет функционировать — еле-еле. Северное море станет шире, глубже, и интенсивность приливов в этом только что увеличившемся водоеме, скорее всего, снизится. На тех участках морского дна, которые омывались мощными течениями, внезапно станет спокойнее. Прежние опасные песчаные отмели утратят подвижность и будут погребены под тонкозернистыми илами, осаждающимися из толщи спокойных вод.

Нечто подобное произошло в районе Северного моря около 50 миллионов лет назад. Уровень моря поднялся, и все море, которое тогда простиралось и над нынешней Восточной Англией, оказалось укрыто толстым илистым одеялом. Это илистое одеяло дошло до наших дней в виде лондонской глины. Если вы добираетесь на работу лондонской подземкой, вполне вероятно, что вы проноситесь мимо нее, а если вы садовник, вы наверняка проклинаете тяжелую почву, которую она создает. Однако эта глина приносит нам много пользы. Залегая толстым слоем на дне Северного моря, она образует над огромным нефтяным месторождением Фортис своего рода покров, который последние 50 миллионов лет предотвращал просачивание нефти, пока в конце XX века не пришли люди и не выкачали ее. Это очень характерный геологический маркирующий слой.

Давайте спустимся глубже в океан, к границе большей части мировых осадочных отложений. Изучим океанские глубины напротив устья Амазонки. Амазонка — не самая длинная на Земле река, но самая полноводная. На нее одну приходится около пятой части мирового речного стока. Что происходит с переносимыми ею илом и песком, смытыми с половины Южной Америки? Большая их часть временно отлагается на мелководье устья реки. Но река постоянно приносит новые отложения, а мелководный шельф в этом месте не слишком широк. Дальше в океане расположен континентальный склон, уходящий примерно на 5 км вглубь, до самого дна Южной Атлантики.

В один ненастный день отложившиеся рядом с побережьем слои ила и песка будут взбаламучены грохочущими валами шторма, бывающего раз в столетие. Или мощным землетрясением. Потеряв устойчивость, они начнут соскальзывать, а потом низвергнутся вниз в виде подводного оползня массой в миллиард тонн, по пути поглощая морскую воду, превращаясь в плотный, клубящийся поток взмученных ила и песка, набирая скорость, и наконец помчится, словно железнодорожный экспресс, на самое дно Атлантического океана. Этот турбулентный водный поток, отягощенный осадочным материалом, преодолеет сотни километров, подобно внезапному урагану, проносящемуся по морскому дну, пока под воздействием силы трения не начнет постепенно замедляться. Затем осадочный материал выпадет из движущегося потока, застилая дно океана плащом из песка и ила толщиной около 1 м и более. Если мутьевые потоки будут через определенные промежутки времени повторяться, в скором (по геологическим меркам) времени у берегов Южной Америки может скопиться слоистая толща осадка мощностью в сотни и даже тысячи метров. Так возникает явление, описанное нами выше, — турбидитный конус выноса, порождение регулярно повторяющихся катастрофических мутьевых потоков.

Конусы выноса турбидитных потоков — это свалки земного осадочного материала в глубоких морях, возникающие почти у всех крупных речных устьев. Они обладают высоким потенциалом долгосрочной сохранности. Примерами ископаемых турбидитных конусов выноса, которые были подняты на поверхность суши силами, пробудившимися в процессе горообразования, может служить большая часть Скалистых гор и Аппалачей, Анд, Гималаев, гор Уэльса и Шотландии. В сущности, отыскать горный хребет без подобных отложений.

Хотя турбидитные конусы в основном формируются на глубоководном дне, они чувствительны к относительно небольшим колебаниям уровня моря в освещаемых солнцем водах на высоте тысяч метров над ними. Представьте себе падение уровня моря на 50 м. То. что раньше было мелководьем континентального шельфа, становится сушей, которую будут пересекать и размывать реки, практически достигающие в настоящий момент края континентального шельфа. В самый разгар последнего оледенения, 15 тысяч лет назад, когда уровень моря опустился примерно на такую же величину, река Амазонка, тогда бо лее длинная, переносившая гораздо больше взвешенного материала, чем ныне, почти непрерывно снабжала Амазонский турбидитный конус выноса гигантским количеством осадков. Сегодня конус выноса сравнительно спокоен и нарастает очень медленно. Если уровень моря еще поднимется, длина Амазонки резко сократится (поскольку бассейн Амазонки почти плоский и расположен не намного выше уровня моря), и уменьшенное количество материала, который она будет переносить, в основной своей массе задержится у новой береговой линии, вдали от края континентального шельфа. Могучий Амазонский турбидитный конус выноса практически или вообще лишится новых поступлений ила и песка из мутьевых потоков и перестанет расти.

Таким образом, изменение уровня моря будет заметным и отразится не только на побережье, но и на значительной части морского дна. Его последствия, материализованные в различных типах осадочных отложений, станут одним из наиболее очевидных явлений для геолога, будь то человек или космический пришелец. Наше предполагаемое повышение уровня моря приведет к тому, что в случае Амазонского турбидитного конуса выноса относительно мощные, быстро отлагающиеся осадочные слои сменятся тонкими, медленно накапливающимися. Если на заиленное морское дно практически не поступает новый материал, то медленные химические изменения приводят к образованию тонкого, но очень характерного слоя марганца, фосфатов и характерных зеленоватых силикатов железа; эти минералы — результат взаимодействия морской воды со стабильным, застойным морским дном в течение длительного периода времени. Это показатель изменений уровня моря.

Такой слой геологи называют поверхностью максимального затопления. Это один из терминов секвентной стратиграфии — геологической дисциплины, которая сопоставляет последовательности слоев, выявляя закономерности в отложениях, образовывавшихся по всему миру в результате изменений уровня моря. По иронии судьбы, секвентная стратиграфия активно применяется геологами-нефтяниками, которые с ее помощью определяют местонахождение нефтеносных пластов. Возможно, поверхность максимального затопления окажется первым признаком нашего

Вероятны и другие варианты, ибо поразительно, какими разнообразными могут быть долгосрочные последствия изменения климата и уровня моря. Есть некоторые свидетельства того, что при при повышении уровня моря прибрежные вулканы могут извергаться чаще, поскольку избыток морской воды оказывает давление на неглубоко расположенные резервуары магмы или же подземная магма вступает в контакт с просачивающейся морской водой, вызывая выбросы пара, которые, в свою очередь, могут спровоцировать более крупные извержения.

Возможно, придут в движение даже горы. Например, Анды в целом образуются с помощью единственного механизма: тихоокеанская плита пододвигается под южноамериканский континент и выпячивает его западную окраину. Однако в центральной части эти горы примерно в два раза выше, чем на севере и юге, и достигают 6 км над уровнем моря. Что-то их подпирает, и было высказано предположение, что это, по сути, реакция на холодное антарктическое течение, подходящее к побережью. Оно, в свою очередь, создает засушливые условия на прилегающем побережье и в горах. Поэтому речной сток невелик, и в океаническую впадину поступает мало обломочного материала. Небольшое количество отложений недостаточно «смазывает» опускающуюся тихоокеанскую плиту, что впоследствии заставляет горы подниматься еще выше. Отсюда следует, что если в будущем климат станет более влажным и глубоководный желоб заполнится осадком, через миллионы лет наконец «смазанная» зона субдукции позволит Центральным Андам опуститься до «нормального» уровня. Если это так, то незначительные, казалось бы, явления способны привести к колоссальным последствиям! Колоссальным но в то же время настолько неочевидным, что при любой попытке проанализировать далекое будущее будет трудно установить причинно-следственную связь.

Давайте сведем воедино самые существенные свидетельства нашего краткого пребывания на Земле. Первые заметные следы мы, вероятно, оставили 10 тысяч лет назад, когда стали главным кандидатом в истребители половины крупных видов млекопитающих. Это довольно незначительное событие, которое, скорее всего, затеряется в хаосе мировых перипетий. Чтобы установить это, в будущем потребуется какой-нибудь увлеченный и терпеливый палеонтолог, занимающийся позвоночными. Следующие 10 тысяч лет изменения носили преимущественно локальный характер: вырубка средиземноморских лесов, а затем и лесов в Северной Европе. Триста лет назад стартовало беспрецедентное ускорение как численности людей на планете, так и их индивидуального воздействия на природу. Вырубка лесов происходит по всей планете, возделываются практически все уголки ландшафта, пригодные для сельскохозяйственной обработки. Далее — глобальные химические изменения: накопленный за несколько сотен миллионов лет углерод извлечен из осадочных слоев и за несколько столетий выпущен в атмосферу. Все более массовое вымирание, глобальное потепление и повышение уровня моря. Сами собой напрашиваются параллели с началом юрского периода: то же внезапное глобальное повышение уровня моря, те же разительные изменения в характере отложения осадочных пород почти во всем мире, будь то на суше или в море, та же революция форм жизни на Земле.

Уже высказывалось предположение, что нарушение человечеством базовых геологических и эволюционных процессов означает, что мы уже вступили в совершенно новый период геологического времени. Некоторые ученые назвали этот период — сначала неофициально, возможно полушутя, но теперь все более серьезно — антропоценом (термин введен Паулем Крутценом, не геологом, но специалистом по химии атмосферы, лауреатом Нобелевской премии), и точкой его отсчета вполне логично считать начало промышленной революции. Пожалуй, данная интерпретация событий вполне оправдана. Теперь остается лишь задуматься о масштабах этой геологической смены вех. Ибо существует иерархия геологических единиц времени, сравнимая с делением более недавних времен на столетия, годы, месяцы и дни; возможна и более близкая аналогия: последовательность королевских династий (пример: Тюдоры), подразделяющихся на правление отдельных монархов (пример: Генрих VIII).

Так, юрский период является составной частью мезозойской эры (грубо говоря, «эры рептилии»), которая, в свою очередь, с двумя другими эрами составляет фанерозойский эон, начавшийся полмиллиарда лет назад с появлением многоклеточной жизни и продолжающийся до сих пор. Юрский период делится на более короткие временные интервалы (эпохи), о которых мы упоминали выше (ранняя, средняя, поздняя), в свою очередь, состоящие из еще более коротких отрезков — веков (тоарский век и другие) и т. д.

Итак, каким же подразделением геохронологической шкалы считать антропоцен? Веком или эпохой? Перерастет ли он какой-то период или даже эру? Или (да помогут нам небеса, если это произойдет) — в эон? Официально мы живем в эпоху голоцена (она началась около н тысяч лет назад, когда ледник отступил в последний раз), которая является второй частью четвертичного периода, стартовавшего около 2 (точнее, 1,81[21]) миллионов лет назад, когда на планете начались великие оледенения, а тот, в свою очередь, входит в состав кайнозойской эры (в целом соответствующей эпохе млекопитающих, начало которой ныне относят к моменту удара метеорита, 65 миллионов лет назад погубившего динозавров на пике их расцвета).

Мы пока не можем предсказать масштабы, а также устойчивость запущенных нами изменений, поскольку они лишь в самом начале. Существенная доля видов, которые окружали Homo sapiens при его появлении, пока еще с нами; коралловые рифы, хотя и страдают, но до сих пор худо-бедно функционируют; глобальная температура поднялась не более чем на полградуса; грядущая морская трансгрессия демонстрирует только первые признаки.

Почти три десятилетия назад океанограф Уоллес Брокер предположил, что глобальное потепление приведет к короткому «супермежледниковому» промежутку, после которого обычное течение ледниковых периодов несколько тысяч лет спустя, возможно, продолжится. Этот прогноз был поразительно прозорливым для своего времени но сейчас он кажется весьма консервативным. В геологическом отношении это будет кратковременный всплеск. Антропоцен займет свое место как новая эпоха четвертичного периода — скромный след нашей деятельности.

Однако что, если вымирание, которое ныне набирает силу, охватит, скажем, половину видов в мире? А наш избыток углерода обусловит некоторые серьезные эффекты положительной обратной связи, такие как потепление на океанском дне и в континентальных зонах вечной мерзлоты, вызвав гигантские выбросы метана в атмосферу, что еще больше повысит температуру? Мы почти наверняка потеряем почти все ледники, вернемся в парниковый мир юрского периода, а зрелищная морская трансгрессия затопит большую часть суши. Тогда, вероятно, будет тяжело снова, даже в срок, измеряемый в геологических масштабах, нарастить ледниковые щиты, пусть к этому времени люди вынуждены будут в большинстве своем исчезнуть со сцены.

Тогда антропоцен, соперничая по размаху изменений с юрской системой, потянет по меньшей мере на период. Пожалуй, если мы как следует постараемся, то сможем потягаться с юкатанским метеоритом или с таинственными силами, почти ровно четверть миллиарда лет назад едва не удушившими океаны Земли и не уничтожившими приблизительно 95 % биологических видов, после чего палеозойской эре наступил конец.

Научная фантастика? Хорошо бы это было так, неважно, что подобные изменения гарантируют человечеству и всем его памятникам прекрасную летопись окаменелостей. Однако сейчас уже можно делать ставки на то, что антропоцен заслужит по крайней мере статус геологического периода. Те, кто не окончательно зациклился на нашем бессмертии, могут поставить перед собой разумную промежуточную цель: очень, очень постараться, чтобы антропоцен не перерос уровень эпохи. Это попросту может спасти несколько миллиардов человеческих жизней.

Каковы бы ни были масштабы воздействия человечества, возможно, не столь уж очевидно, что они были вызваны местной, более или менее разумной цивилизацией. Массовые вымирания, повышение уровня моря, выбросы углекислого газа — все это случалось в истории Земли и раньше, по совершенно естественным причинам. Общемировое перемещение видов перед вымиранием, пыльца массово выращиваемых зерновых культур — ну, это вообще может показаться странным. Однако геологи Викторианской эпохи выдвинули гипотезу сети сухопутных мостов, чтобы объяснить появление очень похожих динозавров на очень разных континентах, прежде чем пришло понимание того, что сами континенты, на которых жили эти динозавры, расходились и сливались в новые структуры.

Можно представить, как наши будущие летописцы начнут все больше и больше осознавать необычайность этого конкретного события и сочинять гипотезы, объясняющие все эти странные и загадочные нюансы. Они станут искать доказательства — и в конце концов найдут их. Где-то непременно отыщется слои возрастом сто миллионов лет, который будет выходить на поверхность и одновременно представлять собой, скажем, часть дельты, на которой некогда стоял город. Для будущих палеонтологов это явится ошеломляющим открытием, сродни обнаружению Уолкоттом бёрджесских сланцев столетие назад. Тогда-то и наступит самое интересное.