Евгений Гернет - Ледяные лишаи

• Название: Ледяные лишаи
• Автор: Евгений Гернет
• Издательство: Наука
• Жанр: Научпоп
• Год: 1981

Эта книга, изданная в 1930 г. очень малым тиражом, долго оставалась мало кому известной. Однако ее выход явился крупным событием в науке; ее автор логически обосновал новую теорию оледенения Земли, заслуживающую пристального внимания. Те же идеи на 25 лет позже были высказаны американскими учеными и получили широкую известность, а многие положения, впервые сформулированные Е. С. Гернетом, стали в настоящее время общепризнанными. Переиздание книги восстанавливает приоритет отечественной науки в важном вопросе ледниковой теории — происхождении и причинах ледниковых эпох. О научном и практическом значении теории Гернета и о ее современном развитии рассказывается в приложении к книге, написанном доктором географических наук О. П. Чижовым.

---

Для объяснения ледниковой эпохи высказано много гипотез, из которых главные я приведу ниже. Но предварительно читателю, геологически не подготовленному, надо объяснить, в чем заключается физическая сущность материкового оледенения.

Для образования материкового льда нужно, чтобы выпадающий на землю за зиму снег не успевал за лето весь растаять. Тогда с каждым годом снега будет скапливаться все больше и больше и он постепенно, под влиянием давления вышележащих снежных слоев, будет уплотняться и, цементируясь замерзанием просачивающейся через него воды (получающейся от таяния верхних слоев снега в период таяния), будет постепенно превращаться в лед. Никакого другого способа образования материкового льда не существует.

Мы знаем, что в Европе, в местностях, где в ледниковую эпоху был сплошной ледяной покров, в наши дни зимний снег не только успевает вполне стаять за лето, но делает это даже в самом начале лета, оставляя землю чистой от снега в течение многих месяцев. Почему же в ледниковую эпоху он не успевал стаивать?

Тут предполагались две возможности: или в ледниковую эпоху значительно больше выпадало снега, или снег в то время летом значительно хуже таял, так как было холоднее.

На этом и базируются главным образом все гипотезы, т. е. на желании объяснить, почему тогда была повышенная влажность климата, или почему тогда была пониженная температура, или, наконец, почему было и то и другое вместе.

Особняком от них стоит еще гипотеза, которая предполагает, что земная ось, а следовательно, и земные полюса — царства льда и мороза, перемещаются то так, то этак, тем самым объясняя климат данной местности в данную эпоху. По этой гипотезе, следовательно, в ледниковую эпоху не было ни повышения влажности климата, ни понижения температуры, а просто Северный полюс переместился к Атлантическому океану. Про эту гипотезу мы уже говорили, когда речь шла о миоценовом климате.

Первые же гипотезы, пытающиеся объяснить ледниковую эпоху царившими тогда повышенной влажностью или пониженной температурой, можно разбить на две группы: на гипотезы космические, связывающие эти явления с обстоятельствами, вытекающими из положения Земли среди других небесных тел, и гипотезы физические (земные), объясняющие их обстоятельствами, произошедшими на самой нашей планете.

Климатические условия, царившие в Европе в ледниковую эпоху (по Неймайру)

После того как были выяснены гигантские размеры оледенения Европы, предполагали, что ледниковая эпоха была периодом жесточайших холодов, благодаря которым на всем северном полушарии погибла всякая органическая жизнь. Подобное предположение не оправдалось, так как вскоре доказали, что в Средней Европе целые области оставались незанятыми льдом и были населены многочисленными растениями и животными. Органическая жизнь не исчезала в Европе даже во время наибольшего оледенения, и, следовательно, климат ледниковой эпохи был только немного холоднее климата третичного периода и настоящего времени.

Характерная особенность ледниковой эпохи состояла в огромном развитии ледников, мощность которых превосходила в несколько раз мощность современных глетчеров (горных ледников). Если мы вообразим, что снеговая линия (граница постоянных снегов на горах) опустилась на 1000 м ниже современной, то ледники получат такое развитие, каким они обладали в ледниковую эпоху. Равнины Скандинавии будут в этом случае лежать выше снеговой линии и покроются льдом, который начнет распространяться во все стороны. Точно так же в Альпах при этом условии область вечного снега значительно увеличится и лед дойдет до края гор и распространится по равнине. Можно привести множество примеров, показывающих, что все явления ледниковой эпохи объясняются весьма просто, если допустить опускание снеговой линии сравнительно с современным ее положением.

Как известно, из климатических условий на высоту снеговой линии оказывают влияние количество осадков и средняя годовая температура. Сильное увеличение количества снега, выпадающего в течение года, способно вызвать как опускание снеговой линии, так и понижение температуры. Таким образом, расширение площади, занятой ледниками, может быть обусловлено исключительно увеличением количества осадков. Ввиду этого даже высказывалось предположение, что ледниковая эпоха была просто временем повышенного выпадения осадков. Даже в настоящее время можно указать на страны с довольно умеренным климатом, где сильное развитие глетчеров обусловлено обилием осадков.

Для этих стран характерно, что они имеют богатую растительность вплоть до снеговой линии. Поэтому если в ледниковую эпоху в Европе царил мягкий климат и развитие ледников обусловливалось лишь иным распределением тепла и обилием осадков, то леса должны были доходить вплоть до границы ледяного покрова. На самом же деле древесные растения не доходили до указанной границы, и у края североевропейского ледяного покрова, а также у подножий альпийских глетчеров обитала арктическая флора, состоявшая из низкорослых полярных ив, карликовых берез и других полярных растений. Очевидно, необыкновенное развитие ледников в ледниковую эпоху не обусловливалось исключительно обилием осадков, а было вызвано и уменьшением температуры.

Установив это, мы можем идти далее и попытаться оценить тогдашнюю среднюю годовую температуру различных местностей Европы. В основу наших вычислений положено наблюдение, что средняя годовая температура при поднятии на каждые 200 м уменьшается на 1 °C. Таким образом, опусканию снеговой линии на 1000 м соответствует понижение годовой температуры на 5 °C. Так как в настоящее время средняя годовая температура всей земной поверхности равняется 15 °C, то во время наибольшего оледенения она достигала только 10 °C.

Остается еще решить вопрос, сопровождалось ли это уменьшение температуры увеличением количества осадков. На этот вопрос мы можем ответить утвердительно, так как даже в таких областях, которые не подвергались оледенению, речные террасы того времени достигают таких размеров и мощности и отличаются таким обилием наносов, что время их образования необходимо отнести к эпохе, богатой осадками. Предполагая влажный климат, нет никакой необходимости для объяснения явлений ледниковой эпохи допускать понижение температуры на целых 5 °C. Кроме того, громадные ледяные массы потребовали для своего образования такие огромные количества воды, что уровень моря понизился, по вычислениям одного ученого, почти на 100 м. Таким образом, снеговая линия проходила не на 1000 м ниже, чем теперь, а всего на 900 м. Подобные расчеты все более и более укрепляют мысль, что ледниковая эпоха вовсе не была временем лютых холодов.

Два или три отдельных оледенения Европы и разделяющие их межледниковые эпохи соответствуют, по воззрению одних ученых, колебаниям ледяного покрова в течение великой ледниковой эпохи, тогда как, по мнению других, они являются самостоятельными ледниковыми эпохами. Как бы то ни было, во всяком случае этот период истории Земли необходимо считать временем больших колебаний климата. Раз наблюдения правильно истолкованы и твердо установлено, как далеко отступал ледник в межледниковую эпоху и какой климат имела последняя, безразлично, принимать ли одну или три ледниковые эпохи. Важно только решить, закончились ли те большие колебания климата, которые происходили в течение великой ледниковой эпохи, или мы живем в одну из межледниковых эпох. Однако на этот вопрос, относящийся к будущему Земли, наука еще не в состоянии ответить; что же касается ее прошедшего, то мы не знаем ледниковых явлений за весь промежуток от каменноугольного периода до четвертичного. (Проявления ледниковых явлений, относящихся к каменноугольному периоду, обнаружены в Индии, Австралии и Южной Африке. — Е. Г.).

Земные гипотезы для объяснения ледниковой эпохи (по Неймайру)

Долго царил взгляд, что оледенение было вызвано изменением тех условий, при которых, как думали, появляется фен. Этим именем обозначают дующий с юга горячий, сухой ветер, который, появляясь в Северных Альпах, вызывает быстрое таяние снега и льда. Вначале думали, что фен зарождается в Сахаре из жгучих ветров пустыни и затем, проносясь над Средиземным морем, достигает Альп; вместе с тем предполагали, что в ледниковую эпоху Сахара была покрыта водой и представляла огромное внутреннее море, вследствие чего вместо фена дул холодный, влажный ветер; он то и был причиной оледенения Альп, а по мнению других — и Северной Европы. Новейшие исследования в Сахаре убеждают нас в том, что в ледниковую эпоху здесь не было моря; впрочем, если бы даже последнее существовало, климат Европы изменился бы очень мало и во всяком случае фен не перестал бы дуть. Ветер этот приходит не из Сахары, а из местностей, лежащих гораздо далее к западу, и достигает южного склона Альп со значительным содержанием влаги; здесь он теряет ее в виде дождя, охлаждаясь в горах, и, перебравшись через хребет, спускается в долины северного склона, имея высокую температуру благодаря сжатию воздуха при падении. Таким образом, сравнительно высокая температура фена вовсе не обусловлена теплым климатом тех областей, откуда он дует, но является следствием механического сжатия.