Журнал «Вокруг Света» №02 за 1963 год
Шрифт:
До сих пор остается загадкой причина таких крупных изменений климата и возникновения великих оледенений Земли. Высказано много гипотез, но ни одна из них не может пока претендовать на роль научной теории.
Многие ученые искали причину земных похолоданий вне Земли, выдвигая астрономические гипотезы. Одни считали, что оледенение Земли возникало при изменении количества солнечного тепла, получаемого Землей, в связи с колебанием расстояния между нею и Солнцем. Это расстояние зависит от характера движения Земли по орбите вокруг Солнца. Предполагали, что оледенения наступали тогда, когда зима приходится на афелий, то есть точку орбиты, наиболее далеко отстоящую от Солнца, при максимальной вытянутости земной орбиты. Однако последние исследования
Другую группу астрономических гипотез можно назвать космической. К ней относятся предположения о влиянии на похолодание Земли различных участков вселенной, которые проходит Земля, двигаясь в космосе вместе со всей Галактикой. Одни считают, что похолодание происходит тогда, когда Земля проходит участки мирового пространства, заполненные газом. Другие те же последствия приписывают воздействию облаков космической пыли. Третьи утверждают, что «космическая зима» на Земле бывает тогда, когда земной шар находится в апогалактии — точке, наиболее удаленной от той части нашей Галактики, где расположено наибольшее количество звезд. На современном этапе развития науки нет возможности подкрепить все эти гипотезы фактами.
Наиболее интересны гипотезы, которые ищут причину изменения климата на самой Земле. По мнению многих исследователей, похолодание, вызывающее оледенение, может возникать в результате изменений в расположении суши и моря, под влиянием движения материков либо вследствие перемены направления морских течений (так течение Гольфстрим ранее было отклонено выступом суши, простиравшимся от Ньюфаундленда к островам Зеленого Мыса).
Климат может значительно меняться и в результате изменения наклона земной оси и перемещения полюсов, а также вследствие колебаний в составе атмосферы: увеличение в атмосфере вулканической ныли либо уменьшение углекислого газа приводит к значительному похолоданию. В последнее время ученые стали связывать появление и развитие оледенения на Земле с перестройкой циркуляции атмосферы, когда при одном и том же климатическом фоне земного шара в отдельные районы попадает значительно большее количество осадков и при соответствующем рельефе земной поверхности здесь возникает оледенение.
Несколько лет назад возникла новая гипотеза, любопытная своей оригинальностью. Эта гипотеза объясняет некоторые до сих пор не изученные факты, хотя на главный вопрос: какова основная причина оледенений Земли, — она также не отвечает.
Ниже мы предлагаем вниманию читателей краткое изложение статьи, напечатанной в американском журнале «Сайенс энд меканикс».
В. Котляков, кандидат географических наук
Секрет ледников
Морской ил — ключ к загадке.
Юинг и Донн — американские геологи — создали гипотезу о причинах оледенения Земли несколько неожиданно для самих себя, когда они искали ответ на совершенно другой вопрос.
Летом 1953 года океанографическое судно «Ветка», принадлежащее Ламонтской геологической обсерватории Колумбийского университета, исследовало дно Атлантического океана. Исследователи обнаружили, что в одном из слоев осадочных отложений резко изменяется окраска грунта. Лабораторный анализ взятых проб показал, что это явление связано с изменением вида фораминиферы — мельчайших организмов, ископаемые остатки которых сохранились в морском иле. Другими словами, в течение многих тысяч лет океан был наполнен одним видом фораминиферы, обитавшим в сравнительно холодной воде, но затем внезапно температура воды повысилась на 4,5—5,5 градуса (по Фаренгейту), и в нем развились тепловодные организмы. Радиоуглеродное определение
проб выявило, что такое потепление океанских вод имело место 11 тысяч лет назад.А что, если Арктика была свободной ото льда?
Что же вызвало это странное явление? Юинг и Донн высказали предположение: «Что, если Северный Ледовитый океан, который, по мнению многих, всегда оставался замерзшим, на самом деле временами оттаивал?»
Ученые попытались восстановить картину океанических течений для такого периода. Оказалось, что, если бы Арктика была свободной ото льда, обмен вод Северного Ледовитого и Атлантического океанов должен был быть более оживленным. Большие массы охлажденной воды проникали в Атлантический океан, понижая в нем температуру воды на несколько градусов. Когда же в Арктике наступило похолодание, такой обмен резко замедлился, и Атлантический океан потеплел.
Оттаявшая Арктика заковывает в лед материки.
Но оттаявшая Арктика, окруженная холодными землями, должна была усиленно испаряться.
Юинг и Донн составили синоптическую карту такого периода, и оказалось, что она сильно отличается от современной. Согласно этой карте потоки воздуха с Северного Ледовитого океана относились к полярным областям материков. Когда влажные ветры достигали холодной земли, выпадали обильные снега, которые не могли растаять за короткое лето.
Все толще и толще становился белый снежный покров, в нижних слоях постепенно превращавшийся в лед. Под собственной тяжестью образовавшийся ледниковый щит начинал медленно ползти. И хотя каждое лето его «щупальца» несколько отступали, однако в суровые зимы льда скапливалось все больше. Ледник наступал на континент до тех пор, пока какие-то силы не останавливали накопление снега.
Что остановило ледники?
Какие же это были силы? Юинг и Донн подсчитали общее количество воды, скапливавшейся на материках во время ледниковых периодов: этой воды оказалось достаточно, чтобы повысить уровень Мирового океана примерно на 90 метров.
Море между Гренландией и Норвегией довольно мелкое, и если уровень океана в ледниковый период понижался на эти 90 метров, то водообмен между Северным Ледовитым и Атлантическим океанами должен был прекратиться. Арктика замерзала. Влаги, необходимой для образования ледников, становилось меньше. Края ледникового покрова начинали таять значительно быстрее, чем они нарастали зимой. Континенты освобождались ото льда.
Растаявшие ледники повышали уровень океана, циркуляция вод между Атлантикой и Арктикой усиливалась. Северный Ледовитый океан теплел, и цикл начинался снова.
Полюса земли смещаются.
Однако до четвертичного периода на земном шаре в течение сотен миллионов лет был теплый, умеренный климат. Почему же за сравнительно короткий срок в миллион лет (Следы ближайшего перед этим наступления ледников обнаружены в слоях, отложенных 190—210 миллионов лет назад. (Прим. ред.)) последовало сразу четыре (Число ледниковых наступлений в четвертичную эпоху еще не точно установлено наукой. Есть мнение, что таких наступлений было восемь и даже одиннадцать. Другие считают, что был только один ледниковый период. (Прим. ред.)) наступления ледника, чередовавшихся с потеплениями?
Это может быть результатом смещения полюсов земного шара.
Уже давно считают, что полюса Земли медленно дрейфуют. В предшествующую геологическую эпоху, по мнению некоторых ученых, Северный полюс располагался в северной части Тихого океана, а Южный — в Южной Атлантике. Но при таком их положении выпадавшему тогда снегу негде было скапливаться: он таял в океанах, и холод равномерно распределялся океаническими течениями по всему земному шару. Затем полюса переместились: один — в стиснутый материками Северный Ледовитый океан, а другой — на антарктический континент. Снег начал накопляться в Северной Америке, Азии, северной Европе, Гренландии и Антарктиде. Началась эпоха ледников.