По холодным следам

Жизнь и смерть великих ледников

До сих пор мы знакомились с тем, что знают и думают ученые о четырехликом плейстоцене — антропогене — ледниковом — четвертичном периоде. Рассказ можно было вести от третьего лица. Для большей объективности даже приходилось на время переходить на позиции антигляциолистов. Так шахматист, оценивая обстановку, должен временами представлять себя на месте своего противника.

Пора выглянуть из-за чужих спин. Теперь мы попытаемся восстановить в общих чертах историю четвертичного периода. Для этого придется выбрать из богатого набора гипотез те, которые кажутся наиболее убедительными и умолчать о тех, которые представляются наименее обоснованными.

По-видимому, надо согласиться с большинством исследователей четвертичного периода: оледенения были, и не один раз. Скорее всего, главных оледенений было четыре, а до них было малое, предварительное оледенение. И средние годовые температуры, например в Центральной Европе, колебались в достаточно больших пределах.

Почему же началось великое оледенение Земли и ледники наступали и отступали несколько раз?

Прежде всего надо оговориться: не обязательно похолодания и потепления должны были охватывать разом всю Землю. Они могли проходить по-своему в каждом более или менее значительном районе. Потому-то и трудно четвертичникам найти общий язык.

«На Земле в плейстоцене невозможно найти такой образцовый район, природные изменения которого можно рассматривать в качестве модели (эталона) и всей земной поверхности. Различные природные районы… носили в себе и свои особенности изменений во времени». Так считает известный географ К. К. Марков.

Возможно, ледники в Северном и Южном полушарии развивались не синхронно. Вообще полярные районы нашей планеты во многих отношениях различны. На Северном полюсе — океан, на Южном — континент. На Северном — вокруг океана суша. На Южном — континент окружен морями и океанами. Антарктида значительно холодней Арктики. Южный и северный геомагнитные полюсы планеты противоположны, как два полюса магнита.

В обоих полушариях полюсы холода (станция «Восток» в Антарктиде и Оймякон в Сибири) приходятся на сушу, потому что климат суши в среднем заметно суровее морского.

После того как примерно сорок миллионов лет назад в олигоцене началось общее отступание морей и поднятие суши, климат на Земле (если допустимо говорить о всеземном климате) стал суровее: среднегодовая температура на планете, возможно, понизилась на несколько градусов. Особенно заметное похолодание должно было происходить в Северном полушарии, где преобладают континенты.

Климат, как известно, зависит и от движения суши (вверх — вниз) и от направления океанических и атмосферных потоков. Когда потоки воздуха (или течения вод) беспрепятственно переходят из тропиков к полюсам, они переносят с собой тепло и распределяют его равномерно по планете.

В олигоцене вокруг Северного океана начали стеной вырастать холмы и горы, а суша, вздымаясь, стала кольцом стягивать северный Полярный круг. Теплые морские течения с трудом проникали на север. А теплые воздушные потоки все чаще отклонялись от привычного пути и «загибались» на запад или восток. Росла замкнутость северной полярной зоны. В то же время на противоположной макушке планеты продолжали властвовать моря. Возможно, задолго до четвертичного времени в Антарктиде появились мощные ледники. Для этого здесь достаточно холодно (среднегодовые температуры значительно ниже нуля), а влажные морские ветры прежде, до образования сплошного ледяного покрова, должны были приносить вдоволь снега. (И сейчас на окраине Антарктического ледяного щита выпадает немало осадков, до 200–300 миллиметров в год. По-видимому, именно отсюда, с окраин, началось образование ледников Антарктиды.) Чем холоднее делался Северный океан и выше суша, тем резче обособлялись климатические зоны в Северном полушарии. Материки охлаждались сильнее, чем моря, особенно в зимнее время. Растительность, приспосабливаясь к климату, еще более резко подчеркивала разницу климатических зон (растительный покров задерживает влагу, накапливает солнечную энергию и вообще смягчает местные климаты).

Образование ледникового щита.

Влажный и сравнительно холодный воздух с полярного океана стекал к югу. В зимнее время, охлаждаясь над северными окраинами континентов, воздушные потоки осыпали землю обильным снегом. Снежный покров от зимы к зиме утолщался. Он отражал лучи весеннего солнца и все дольше задерживал зиму. Наконец, на северных склонах гор начали оставаться перелетки — белые шапки снега и льда. Чем обширнее они становились, тем сильнее влияли на климат окружающих территорий.

Ледники превратились в ловушки дождя и снега, в зеркала, отражающие тепло солнечных лучей. Обнаженные горные породы поглощают более восьмидесяти процентов энергии солнца, а ледники — в пять раз меньше.

Перед четвертичным периодом Скандинавские горы были, пожалуй, выше нынешних. Сейчас Скандинавия поднимается. Возможно, так продолжается со времени гибели последнего здесь ледника. Нынешняя высота полуострова — это промежуточное положение. Высота гор сравнительно недавно, один-два миллиона лет назад, могла быть выше на километр или даже более.

До четвертичного периода морозная оболочка планеты — криосфера — лишь в немногих местах, на высоких горах да на полюсах, касалась суши или океана. Только там и были небольшие ледяные шапочки. Общее поднятие суши привело в конце концов к тому, что многие горные хребты доросли до криосферы — главным образом там, где она располагалась невысоко над землей, в приполярных районах Евразии, Северной Америки и в Антарктиде. Впившись в криосферу, горы стали как бы перекачивать ее «холод» к поверхности земли.

Итак, со Скандинавских гор и приполярных возвышенностей Северной Америки поползли первые ледники в то время, когда Северный океан еще не был Ледовитым. Он питал ледники водой и снегом. А они раздавались вверх и вширь, истекали ледяными потоками, сползали все ниже и ниже к подножьям гор.

Это было похоже на сказочный котел. Ему сказали: «Котел, вари». И полезла из него каша неостановимо.

Ледники заполняли полярные моря и океан. Они еще больше охлаждали воду, отражали солнечные лучи и мешали испарению. Холода накатывались на все Северное полушарие. В горных системах Альп, Кавказа, Пиренеев, Кордильер начали расти обширные горные ледники. От этого, конечно, теплее не становилось.

А все началось с пустяков: с небольшого поднятия материков, изоляции полярного океана и с белых многолетних шапочек на вершинах. На другом конце Земли, в Антарктиде, в те времена уже были ледники, сплотившиеся в почти сплошной ледниковый щит. Полярные ледяные шапки должны были изменить общий характер воздушных потоков. Стены холодного воздуха препятствовали теплым ветрам вторгаться к полюсам.

Итак, было сказано волшебное слово.

Центры оледенений блуждали по северным окраинам континентов, приспосабливаясь к меняющимся условиям питания, испарения и таяния. Горное оледенение превратилось в континентальное. Возникли четыре великие ледниковые империи: в Северной Европе, Гренландии, Северной Америке и Антарктиде.

Толща льда местами превышала два-три километра. Образовался исполинский слой необычной горной породы. На каждый квадратный километр земли подо льдом давила тяжесть в один-полтора миллиарда тонн. От такого непомерного груза прогибалась земля. Материки, как перегруженные корабли, начали медленно опускаться. На фоне общего похолодания приполярных зон на их климате должны были сказываться и некоторые неземные силы. Тут пора вспомнить о графиках Миланковича. Северное полушарие, судя по всему, периодически получало то меньше, то больше солнечного тепла. На это отзывались ледники: то вытягивая свои щупальца далеко на юг, то поджимая их к самым предгорьям.

Великие ледники не только рождаются и растут, но и стареют.

В величии ледников таились причины их гибели. Ледяные потоки залили почти всю Европу, Северную Америку и часть Азии. Полярный океан, скованный ледяным панцирем, стал более подобен суше, чем океану. Толпы ледников заполнили почти половину материков Северного полушария и всю Антарктиду.

Ледяная империя была слишком обширна. Скопление на континентах непомерных масс льда должно было влиять даже на скорость вращения Земли. Обеднилась влагой атмосфера. Заметно уменьшился Мировой океан (уровень его понизился на десятки метров). От этого еще больше становились материки, холоднее — климат, меньше — океан, суше — атмосфера.

И вот наступил кризис ледниковой империи. Кризис питания. На Земле было достаточно «холода». А вот влаги… Северный океан теперь вовсе «не испарялся» из-подо льда. Площадь поверхности других океанов сократилась — тоже уменьшилось испарение. Да еще добавилось общее похолодание вод Мирового океана (испаряемость холодных вод меньше, чем теплых).

Великие ледники умирали от недостатка пищи: снега и дождя. Изменилось общее направление воздушных потоков: они беспрепятственно пересекали во всех направлениях обширные ледовые «плоскогорья». Здесь, как ныне в центре Антарктиды, воздух был очень сух и неоткуда было ожидать поступления влаги: вокруг материки!

Там и сям в ледниковом панцире появлялись проплешины — словно проталины весной в снегу. Обнажались скалы, отложения ледников и другие горные породы. Солнце нагревало их. Здесь же рождались озера. Они, как и земля, впитывали солнечное тепло. Образовались в ледниках оазисы, которых немало сейчас в Антарктиде.

Но главное — ледники чахли без пищи. «Худели». А земная кора все еще оставалась опущенной. Она как бы помнила былую тяжесть ледников. Понижения стали затопляться морскими и талыми водами.

Возможно, к этому времени Южное полушарие страдало от избытка влаги, и в Антарктиде ширились ледники. Возможно, Северное полушарие усиленно облучалось Солнцем, согласно подсчетам Миланковича. Но и без всего этого великие ледники были обречены. Чем обширнее становились их владения, тем более слабела их власть и тем скорее приближался кризис.

Полярный океан все еще оставался подо льдом, на высоких горах еще белели снеговые шапки, а на равнинах уже буйствовала «геологическая весна». Среди огромных озер и обильных рек зеленели острова. И лишь кое-где темнели грязные ледяные глыбы и целые поля «мертвых льдов». Вслед за ледовой катастрофой наступила пора «всемирных потопов».

Суша постепенно поднималась, материки как бы всплывали. Они освобождались ото льда и излишка воды. Повышался уровень Мирового океана. И полярный океан тоже становился обширнее, разрывая свою ледяную скорлупу. Теплые воздушные и морские течения вторгались в него с юга. Таяли льды. В Северном полушарии наступило «геологическое лето».

А потом все началось сначала. Как только освободился ото льда полярный океан и поднялась поверхность материков, холодные и влажные северные ветры обрушились на возвышенности. Снега зимой накапливалось все больше и больше. Кое-где на вершинах стали сохраняться перелетки. Началась новая «геологическая осень». Возвращалась ледниковая эпоха…