Большая книга тайн. Таинственные явления в природе и истории
Шрифт:
Глава 10. Великие оледенения
Несомненно, эпохи оледенений нашей планеты надо отнести к числу широкомасштабных катастрофических явлений с весьма трагичными для живых существ, населяющих Землю, последствиями. Процесс оледенения — это не только резкое расширение площадей ледяных массивов, покрывающих планету, но и серьезное изменение климатических условий со значительным понижением температуры окружающей среды. Все это приводит к кардинальному изменению условий обитания животных и растений. Организмы, не сумевшие быстро приспособиться, погибают. Вот одно из свидетельств справедливости данного утверждения. На полуострове Камчатка было обнаружено гигантское кладбище мамонтов. Оно было огромным не по площади, так как занимало небольшой участок долины местной реки, а по числу нашедших здесь свою смерть особей. Бивни,
Долина реки Камчатки окружена горными массивами. Понижение температуры привело к образованию ледников в горах. Похолодание продолжалось, и оледенение расширялось. Горные ледники в конце концов сомкнулись кольцом и оставили нетронутым лишь маленький клочок земли в речной долине. Сюда и пришли мамонты со всей Камчатки. Здесь они и погибли, причем не столько от нехватки пищи, хотя, конечно, такой клочок земли не смог бы прокормить это огромное стадо, сколько от страшного холода, ведь близлежащие ледники стали причиной резкого падения температуры воздуха. И это не единственный пример катастрофических последствий великих ледниковых периодов для растительного и животного мира.
Учеными найдены свидетельства, как минимум, четырех наиболее крупных ледниковых периодов. Были обнаружены признаки оледенения, имевшего место 2300 млн лет тому назад в архейскую эру. Следующее, как предполагают, произошло 400 млн лет тому назад в сигурийском периоде. 250 млн лет тому назад в каменно-угольном и пермском периодах палеозойской эры наступило новое резкое похолодание, приведшее к распространению ледников на континенты. Последнее оледенение, о котором немного рассказывалось выше, стало серьезной проверкой на выживаемость для первобытного человека, ведь оно имело место уже в четвертичном периоде и завершилось всего 10 тыс. лет назад. Быстро, в течение всего одного тысячелетия, освободились от ледяного покрывала толщиной 2–4 км Канада, Гренландия, север Европы и Азия. Расчеты ученых показывают, что подобные ледяные массивы не могли исчезнуть в результате простого таяния в связи с повышением температуры окружающей среды. Видимо, большая часть ледяного покрова сползла в океанические воды, продрейфовала в южные широты и уже там растаяла. В результате этого существенно повысился уровень океанов, и закрытый когда-то залив превратился в Северный Ледовитый океан. Его холодные воды соединились с Мировым океаном, и мощное теплое атлантическое течение Гольфстрим помогло растопить громадные айсберги, а также существенно изменило климат Скандинавии.
Итак, климатические условия в областях, подвергнутых оледенению, изменились. Однако явления, сопутствовавшие ледниковому периоду, не исчезли полностью. И сейчас существуют крупные ледники. Так, мощность ледникового покрова Антарктики составляет 4,5 км, Гренландии — 3,3 км, даже посреди континентов сохранились громадные массивы льда. Например, ледяные шапки гор Тянь-Шаня и Памира имеют толщину 0,5–0,6 км, а ледники Федченко — до 1 км. Но и это еще не все. Огромные площади, равные тысячам квадратных метров, Сибири и Канады, кажется, навечно скованы вечной мерзлотой. Толщина замерзшего слоя горных пород составляет сотни метров, а местами доходит до 1200 м. Лишь на несколько десятков сантиметров оттаивает поверхностный слой почвы за короткое лето, но и этого достаточно для существования в этих районах скудной жизни.
Чем же были вызваны подобные резкие похолодания на Земле? Было замечено, что все ледниковые периоды практически совпадали с крупными горообразовательными эпохами.
Для этих периодов были характерны увеличение материковых площадей и соответственное уменьшение океанических пространств. Следовательно, и климат планеты становился неустойчивым, подверженным резким колебаниям.
Исследования эволюции растительного мира за последние 30–50 млн лет указывают на то, что в этот период на планете происходило медленное похолодание. Причину этого ученые видят в том, что на Южном полюсе Земли в результате бурного процесса горообразования резко изменился рельеф, возникли горы высотой около 2000 м. Сначала ледники возникли на самых высоких точках, а затем стали распространяться и захватили весь материк. Это произошло вследствие общего похолодания в Антарктиде, ведь вновь образованные ледники увеличили отражательную способность континента, в результате чего он стал получать от Солнца меньше тепла. Чем массивнее становились ледники, тем меньше тепловых лучей поглощалось материком, тем жестче становился климат и тем быстрее росли ледники. Установлено, что великое оледенение Антарктиды началось около 30 млн лет назад. По мере того как антарктический ледяной массив рос, увеличивалось и его влияние на общепланетные климатические условия. Атмосферные циркуляции и морские течения распространяли антарктический холод по всей планете. Это оледенение произошло в начале четвертичного периода. Сейчас ледники занимают относительно небольшую площадь, хотя высота современных антарктических гор даже выше 2000 м. Следовательно, в вышеизложенной теории не хватает какого-то важного звена. Было еще что-то, заставившее меняться климат на планете.
Для развития крупного оледенения достаточно понижения среднегодовых температур на 2–4 °C, как считают ученые. Этого хватит для роста ледяного покрова, а уже разросшийся ледник сам вызовет дальнейшее падение температуры на Земле. Существует несколько теорий, касающихся причин первоначального понижения средней температуры атмосферы Земли.
Часть исследователей считает, что это могло произойти в связи с уменьшением количества тепла, получаемого от Солнца. Если существует 11-летний цикл солнечной активности, то вполне может существовать и цикл, имеющий значительно большую длительность. Тогда похолодание будет совпадать по времени с периодами, когда солнечное тепловое излучение имеет наименьшую интенсивность.
Иногда повышение или понижение температуры происходит независимо от солнечной активности, а под влиянием изменения состава атмосферы. В 1909 г. видный шведский ученый С. Аррениус обратил внимание на то, что содержание углекислоты в атмосфере влияет на температуру нижних слоев воздуха. Исследования показали, что углекислый газ пропускает тепловое излучение Солнца, но поглощает большую часть теплового излучения Земли, т. е. препятствует остыванию поверхности планеты. Если концентрация углекислоты в атмосфере уменьшится в 2 раза, то средние годовые температуры упадут на 4–5 °C, что, вероятно, приведет к новому ледниковому периоду.
Интересную гипотезу выдвинул вулканолог И. В. Мелекесцев. Он сопоставил периоды великих похолоданий с периодами увеличения вулканической активности. Вулканическая деятельность не только приводит к загрязнению атмосферы вулканическим пеплом, но и способна изменить газовый состав и температуру воздушной оболочки нашей планеты. Во время извержений вулканы выбрасывают в верхние слои атмосферы миллиарды тонн пепла. Мощные воздушные потоки быстро распространяют пепел над поверхностью земного шара.
Например, пепел вулкана Безымянного в течение двух дней после извержения, произошедшего в 1956 г., был перенесен по верхним слоям атмосферы на противоположную сторону земного шара и обнаружен над Лондоном. Загрязненная атмосфера теряет прозрачность для солнечной радиации и значительно ослабляет ее. Также пепел способствует конденсации водяных паров в атмосфере, в результате чего небо затягивается сплошной облачной пеленой, которая еще больше уменьшает интенсивность солнечного излучения. Например, увеличение облачности на 10 % влечет за собой снижение среднегодовой температуры на 2 °C. В наше время не раз происходили крупные вулканические извержения, но они расходились по времени на десятки лет, поэтому не смогли существенно повлиять на изменение климата.
На протяжении четвертичного периода интенсивность вулканической активности не раз менялась. Этот вывод был сделан после изучения осадочных пород на дне Тихого и Атлантического океанов. Причем время осаждения особенно насыщенных пеплом слоев совпадает с периодами сильных оледенений. Кстати, надо заметить, что современная вулканическая деятельность не оставляет существенного следа в осадочных материалах.
Значит, понижение температуры вызывалось более широкомасштабной вулканической активностью, причем как по числу, так и по силе извержений. На сегодня точно установлено: эпохи похолоданий и активного вулканизма совпадали по времени на Камчатке и в некоторых других тектонически активных зонах. Связь этих двух природных катастрофических явлений очевидна. Но и здесь есть исключения. В осадочных породах позднемеловой эпохи был обнаружен большой слой вулканического пепла, хотя расширения ледниковых образований в то время не происходило.