Евгений Гернет - Ледяные лишаи
В течение этого огромного промежутка времени происходили коренные изменения общего устройства поверхности Земли и всей природной обстановки. После периодов горообразования следовали оледенения. Об их продолжительности и пределах распространения известно очень мало. Предполагают, что горообразовательные процессы и связанные с ними оледенения разделялись промежутками времени в 250–300 млн. лет. Предпоследним было оледенение в конце каменноугольного — начале пермского периода (пермо-карбоновое); от последнего кайнозойского оледенения, которое только и рассматривается в книге, его отделяет долгий промежуток теплого времени — с конца палеозоя до миоцена.
Теплая миоценовая эпоха, с которой Гернет сравнивает ледниковый период, началась 25 млн. лет назад, 9 млн. лет назад она перешла в более холодную — плиоценовую, и в течение последнего миллиона лет длится четвертичный период (или плейстоцен).
Наиболее древним ледяным образованием последнего кайнозойского оледенения является ледяной покров Антарктиды, возникший еще в миоцене и существующий уже более десяти, а может быть, и двадцати миллионов лет. За ним следует ледяной покров Гренландии, его возраст превышает 2–3 млн. лет. Известно, что в течение последнего миллиона лет ледниковые и межледниковые эпохи чередовались. Покровное оледенение распространялось на равнины Северной Америки и Северо-Восточной Европы (при этом сильно увеличивались по длине, толщине и площади все горные ледники), а затем оледенение вновь сокращалось до близких к современным размеров. В четвертичном периоде продолжительность ледниково-межледниковых циклов (от предыдущего максимума оледенения до следующего) измеряется промежутком времени в 40–70 тыс. лет, в среднем около 50 тыс. лет; по другим оценкам, продолжительность ледниково-межледниковых циклов — около 100 тыс. лет. Теплое межледниковое время, подобное тому, в котором мы живем, окончилось около 70 тыс. лет назад. Оно сменилось похолоданием и наступанием ледников. Потепление имело место, по-видимому, и между 50–30 тыс. лет назад. Последний максимум оледенения был около 18 тыс. лет назад, около 10 тыс. лет назад край последнего европейского покровного ледника отступил в пределы Южной Финляндии и Швеции, а затем, около 7 тыс. лет назад, оледенение сократилось до современных размеров.
Температура полушарий и аномалии температуры в Северной Атлантике (см. гл. II, с. 29–37). Средняя годовая температура южного полушария на 2° ниже средней температуры северного. Что это объясняется охлаждающим влиянием ледяного материка Антарктиды, теперь общепризнано. Кажется даже странным, что могли быть иные толкования. Гернет дает их исчерпывающую критику и свое простое, естественное и единственно правильное объяснение (с. 31–33). Также очевидна и причина аномалий температуры в Северной Атлантике, заключающаяся в охлаждающем влиянии Гренландского покровного ледника (с. 33–34).
Снегоизбыточный слой атмосферы (см. гл. III, с. 37–46). Введенное Гернетом понятие о снегоизбыточном слое атмосферы, т. е. слое, в котором зимой может выпасть больше снега, чем растаять летом, широко используется современной гляциологией. Этот слой известным советским географом академиком С. В. Калесником был назван хионосферой (от греческого слова хионос — снег)[21]. Понятие о снегоизбыточном слое атмосферы (хионосфере) лежит в основе теории «ледяного лишая» Гернета. Существование хионосферы, лежащей ниже в высоких широтах (к полюсам) и выше в низких (к экватору), объясняет самую возможность возникновения ледников. Гернет показывает связь хионосферы с высотой и состоянием земной поверхности. Хионосфера опускается навстречу поднимающимся горам: на их склонах, обращенных к влажным ветрам с океана, увеличивается количество осадков. После возникновения и распространения ледников хионосфера опускается еще ниже. Отступание ледников влечет за собой повышение нижней поверхности хионосферы и способствует их дальнейшей деградации.
Понятие о хионосфере до сих пор остается дискуссионным. Одни гляциологи считают его важнейшим фундаментальным понятием теоретической гляциологии и гляциоклиматологии, т. е. учения о взаимодействии климата и оледенения; по мнению других, достаточно знать, где проходит снеговая линия в горах и на ледниках и не вводить особого абстрактного понятия.
К сторонникам хионосферы принадлежал профессор Томского университета М. В. Тронов[22], к ярым противникам — не менее известный ученый П. А. Шумский, ранее, однако, сам пользовавшийся этим понятием в своих работах[23]. Теперь он считает, что хионосфера — понятие фиктивное. Однако Гернет прекрасно обосновал необходимость этого понятия. Превышение годового количества снега над его стаиванием, объясняет возникновение и существование ледников[24].
Колебания земной коры и возникновение ледников (см. гл. III, с. 51–55). Совершенно справедливо Гернет рассматривает поднятие суши как первопричину возникновения ледников. Участки суши, повысившиеся до снегонулевой поверхности и вошедшие в пределы снегоизбыточного слоя (хионосферы), становятся «ледородными возвышенностями». На них остается к осени не успевший стаять за лето снег, дающий начало леднику. Однако, по Гернету, существенное значение имеют только пологие куполообразные поднятия обширных территорий, создаваемые эпейрогеническими движениями земной коры. Орогенез (горообразование) он считает процессом второго порядка, не имеющим даже, как он пишет, «для нас в нашей ледниковой теории никакого значения» (с. 7). Это, конечно, неверно.
Поднятия грандиозных горных хребтов, таких, как Альпы, Гималаи, Кордильеры и др., нельзя считать тектоническими процессами второго порядка. Эпейрогенические колебания имеют меньшую амплитуду по сравнению с орогеническими. Для зарождения ледников важен сам факт повышения суши, какими бы движениями земной коры он ни вызывался.
Средняя высота поверхности суши повысилась за последний миллион лет на 300–800 м, в том числе равнины (в результате эпейрогенеза) на 300–500 м, а горы (в значительной мере как результат орогенеза) на 1000–2000 м. Конечно же, приближение к хионосфере в горах было более быстрым, чем на равнинах.
Картина постепенного разрастания «ледяного лишая», образовавшегося на первичной «ледородной возвышенности», поднявшейся до хионосферы, нарисована Гернетом умозрительно, а не на основании изучения хода явлений в природе. Сравнение ледников различных ледниковых районов позволяет проследить их эволюцию от начальных стадий ко все более развитым и представить ход ледниковых событий во времени. Гляциологические исследования в районах распространения малых ледников и многолетних снежников свидетельствуют о том, что начальные формы оледенения обязаны скоплениям снега, навеваемого ветром или соскальзывающего с крутых склонов. Толщина снега в таких скоплениях во много раз превышает толщину снежного покрова на ровных участках, где снег ложится в результате выпадения из облаков. Эти скопления и дают начало многолетним снежникам, со временем переходящим в ледники. Образуются они на склонах и в понижениях, находящихся ниже хионосферы. Для начала образования ледников необходимо лишь приближение земной поверхности к хионосфере и рельеф, способствующий концентрации (скоплению) снега в отдельных местах. Этому благоприятствуют горы. Не ровные куполообразные поднятия с пологими склонами, поднявшиеся до хионосферы, способствуют возникновению оледенения, как думал Гернет, а горный пересеченный рельеф, по высоте приближающийся к нижней поверхности хионосферы. На Полярном Урале, например, типичном ледниковом районе малого оледенения, ледники лежат на высоте от 390 до 1180 м над уровнем моря, а нижняя поверхность хионосферы — на 1350 м, т. е. много выше. Существование ледников здесь обязано не превышению снежных осадков над стаиванием, а превышению над последним масс снега в местах его скопления.
Характерными типами малых ледников являются навеянные ледники, лежащие на подветренных склонах, и каровые. Первые образуются благодаря переносу снега ветром при метелях с наветренного склона на подветренный, как говорят, в ветровую тень, вторые — благодаря скоплениям снега в глубоких нишах (карах) на горных склонах, куда снег частью сдувается ветром, частью соскальзывает по крутым стенкам кара лавинами.
Образование снежника, а затем ледяной шапки на пологой куполообразной возвышенности, вошедшей в пределы хионосферы, описанное Гернетом, также возможно. Так образуются в горах ледники плоских вершин[25], ледяные шапки на полярных островах. Но это скорее редкие случаи, исключения, чем типичный способ зарождения ледников.
Нельзя согласиться и со скептической оценкой Гернетом (с. 9) возможности так называемых эвстатических колебаний уровня моря, т. е. не зависящих от изменения высоты суши, и изостатических колебаний земной коры, т. е. ее оседаний под нагрузкой, и поднятий, когда такая нагрузка снимается. Особенно важны для нас гляциоэвстатические колебания уровня моря и гляциоизостатические колебания суши.
