Технопарк юрского периода. Загадки эволюции
Шрифт:
«Обстановка сложилась как-то особенно необыкновенно: на прежний снег, оставшийся от прошлой зимы, выпал в этом году новый», - писал Полибий о переходе Ганнибала через Альпы. И, как мы знаем, тогда в Европе действительно был «малый ледниковый период», век страшных зим.
Так же, считала советская исследовательница С. Орлова, можно подсчитать и другие климатические границы. Граница между холодным и умеренно холодным климатами - пятьдесят четыре градуса максимального угла падения солнечных лучей, между умеренно холодным и умеренно теплым - шестьдесят четыре, между умеренно теплым и теплым - семьдесят четыре, между теплым и жарким - семьдесят восемь.
Этот максимальный угол падения солнечных лучей (а) связан простой формулой с наклоном земной оси (е) (сейчас земная ось отклоняется от «вертикали» перпендикуляра к плоскости земной околосолнечной орбиты на двадцать три градуса) и широтой (ф):
ф - е = 90°- а
или
е - ф=90°- а
(это если е больше ф).
Можно, конечно, минуту поупражняться и узнать, в каком поясе вы живете. Узнать, что, скажем, в Москве (56° с.ш.) максимум стояния солнца над горизонтом - пятьдесят семь градусов, в Феодосии (45° с.ш.)- шестьдесят восемь, а в Ленкорани (39° с. ш.) - целых семьдесят четыре градуса. И получается, что грубо приближенно Москва находится в умеренно холодном климате, Феодосия - в умеренно теплом, а Ленкорань - на границе субтропиков и теплого климата.
Но можно посчитать (по той же формуле) и иначе. Если наклонение земной оси уменьшится на 17 градусов, с 23 до 6 градусов, то максимальный угол падения солнечных лучей в Москве летом будет 40 градусов. Даже в Ленкорани максимальный угол летом будет 57 градусов - как сейчас в Москве. Свирепое материковое оледенение на просторах Евразии неизбежно. Но это крайний случай, для наглядности. На самом деле астрономические колебания в наклоне оси гораздо меньше, в пределах менее чем трех градусов.
Это не значит, что больших, на десятки градусов, сдвигов земной оси вообще не было. Видимо, были, и возможно, не раз. Такие большие смещения земной оси могли быть причиной и загадочно теплых эпох в истории планеты, когда у полюсов во тьме полярной ночи прыгали лягушки, и самих великих оледенений, когда пояс жизни вдоль экватора сжимался до весьма жалких размеров. Но там и причины были иные. И реже все это происходило. Пока же мы говорим о ритмах внутри ледникового периода, для объяснения которых малых периодических перемен в космических параметрах земной орбиты вполне достаточно. В совокупности эти перемены могут дать напрямую примерно 6 градусов прибавки или падения температуры в июле на широте Архангельска.
Мало? Вовсе нет! Тронувшись в сторону похолодания, климат не останавливается, даже если похолодание астрономическое прекратится. Снег отражает солнечные лучи обратно в космос, любой ледник, уже занявший на поверхности Земли территорию больше ста километров в диаметре, становится климатообразующим фактором. Он как бы сам себя поддерживает и «лоббирует». Тут еще очень многое зависит от соотношения и расположения суши и моря. На сплошь океанической Земле оледенений вообще быть не может. Материк (наример, современная Евразия или Северная Америка), перегородив океан по широте, мешает притоку тепла из тропиков и способствует оледенению, так же как и могучие субширотные горные пояса той же Евразии, став преградой на пути южных ветров, сделали возможным сохранение по всей Сибири вечной мерзлоты (чего в Северной Америке, где все горы тянутся по меридианам, нет).
Поэтому циклы Миланковича работают и при сравнительно небольших «космических» прибавках тепла. Очень четко выделились по кислороду-18 основные ритмы четвертичного оледенения, наступлений и отступаний материковых льдов. Они совпали с вычисленными Миланковичем. Главный из них - 100-тысячелетний, менее влиятельный -185-тысячелетний, еще менее влиятельные, но определенно выраженные, - 41- и 26-тысячелетние ритмы. Они и определяют ход оледенений в последний миллион лет, эпоху расселения и становления человека на Земле.
Нам повезло?
Иаков узнал, что в Египте есть зерно, и сказал своим сыновьям: «Почему вы сидите и ничего не делаете? Я слышал, что в Египте есть зерно на продажу, так пойдите туда и купите зерна, чтобы нам выжить и не умереть!»
Бытие
Нам повезло. Не нужно быть специалистом, чтобы увидеть на этой кривой содержания тяжелого кислорода в керне гренландского льда: не было в прошлом такого необычайно стабильного, без больших отскоков и колебаний, климатического периода, как голоцен, последние 10 тысяч лет, эпоха рождений народов и цивилизаций (левая, черная часть графика). Похожий на наше межледниковье ээмий (выделен черным справа внизу) в среднем был таким же теплым, но тогда относительно спокойными были только две тысячи лет - от сюрпризов погоды и жестоких климатических бросков человек (неандерталец) в Европе мог спастись только в пещерах, что он и делал
Интересно, что прошлое крупное «ээмийское» (мелентьевское) межледниковье, во многом, до мелких подробностей похожее на нынешнее, с максимумом 132 тысячи лет назад, ученые теперь буквально щупают руками. Почти одновременно, сначала на российской научной станции Восток в Антарктиде, а затем и на нескольких международных станциях в Гренландии ученые в девяностых годах XX века пробурили ледниковый щит на многокилометровую глубину. Ряды полученного там и там ледяного керна, столбиков льда, с величайшими предосторожностями хранят и исследуют всей мощью современной лабораторной техники. Такого инструмента проникновения в прошлое в руках исследователей не было еще никогда. Чуть ли не каждый год из последних полмиллиона лет можно, что называется, пощупать, протестировать на все лады. Да еще и в двух противоположных концах Земли!
Блестяще еще раз подтвердилась теория Миланковича. Керны, пришедшиеся на интервал с 135 до 115 тысяч лет назад (в Гренландии это 90-метровая колонка льда с глубины 2870- 2780 метров, а в Антарктиде, где осадков, питающих ледниковый щит, выпадает гораздо меньше,- колонка на километр ближе к поверхности)- это математически вычисленное Миланковичем прошлое большое межледниковье, почти одинаково проявившееся в обоих полушариях. По целому ряду показателей, по содержанию тяжелого изотопа водорода, тяжелого кислорода - это была теплая эпоха. В общепланетном масштабе активизировалась жизнь - это косвенно подтвердило резкое, в несколько раз, повышение содержания в тогдашней атмосфере продуктов жизнедеятельности - метана и углекислого газа. В Европе (это выяснили по отложениям некоторых озер) ненадолго установился сухой климат, с пылевыми бурями и лесными пожарами. Разница в температурах по сравнению с предыдущими и последующими похолоданиями достигала восьми - десяти градусов (в Антарктиде разница поменьше). Теплая передышка тогда длилась 20 тысяч лет. От максимума потепления до нового наступления ледника тогда прошло 17 тысяч лет. Сейчас с последнего максимального потепления миновало 9 тысяч лет. Так что у человека, возможно, еще есть в запасе тысяч восемь лет, чтобы решить, как предотвратить расползание ледниковых щитов по просторам Евразии и Северной Америки.
В связи с этим возник даже вопрос: почему тогда, в прошлое межледниковье, не произошло главного события межледниковья последнего. Почему тогда человек не стал тем, чем он стал в голоцене? Почему не появилось крупных человеческих сообществ, а ростки материальной и духовной культуры, которые уже были, не развились в настоящую культуру, в цивилизации? Ведь гомо сапиенс по объему мозга, по способности к развитию принципиально ничем не отличался от нынешнего. Биологически они были вполне готовы. Это был один с нами вид, это были наши прапра, отделенные от нас всего лишь пятью тысячами поколений. Но это были еще дикари.
Нельзя сказать, что наши предки совсем не воспользовались выпавшей на их долю удачей, относительно мягким климатом по всей Земле. Воспользовались. Маленькими группами они именно тогда стали покидать колыбель человечества, Африку. Они прошли через Аравию и освободившийся от ледников Кавказ и двумя потоками двинулись на восток - северным путем по Сибири и Китаю и южным - по Ирану и Индии. В Европу они тогда еще не попали - возможно, их туда не пустили пришедшие еще раньше (и тоже из Африки) эректусы-неандертальцы, люди другого, не нашего вида (по другой версии - подвида).