Евгений Гернет - Ледяные лишаи
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.
Первые связаны с изъятием воды, испаряющейся с поверхности Мирового океана, на образование льда или возвращением воды в океан в результате его таяния. В противоречии самому себе Гернет приводит соображение о том, что в ледниковую эпоху «громадные ледяные массы потребовали для своего образования такие огромные количества воды, что уровень моря понизился… почти на 100 м» (с. 21). В современной ледяной Антарктиде находится объем воды, равный 60—80-метровому ее слою, равномерно разлитому по поверхности Мирового океана. Если растопить лед Гренландского покрова, что предлагает Гернет, то уровень Мирового океана поднимется на 6,5 м.
Гляциоизостатические колебания суши состоят в опускании ее под нагрузкой льда и поднятии после того, как эта нагрузка устраняется. Эти колебания относятся к наиболее быстрым колебаниям высоты суши (равно как сравнительно быстрыми являются и гляциоэвстатические колебания уровня моря). Поднятие Фенноскандии, скорости которого приводит Гернет (с. 9), относится как раз к гляциоизостатическому поднятию после того, как растаял покрывавший Фенноскандию материковый лед Скандинавского ледяного щита.
Распространение и сокращение оледенения. Взаимная связь оледенения суши и моря (см. гл. III, с. 56–59; гл. V, с. 72–79, 82–85). Саморазвитие ледника, идущее, по Гернету, на поверхности, поднявшейся в хионосферу, которая в свою очередь понижается по мере распространения «ледяного лишая», неизбежно. Правда, Гернет несколько преувеличивает эту неизбежность, когда пишет, что «ледяной лишай, зародившись на площадке ледородной возвышенности величиной, может быть, с медный пятак, может охватить собой десятки миллионов квадратных километров земной поверхности» (с. 58).
Это было бы верно, если бы условия погоды из года в год оставались неизменными. Однако это не так, нужно не только поднятие земной поверхности до снегоизбыточного слоя (хионосферы) и немного выше, но и сохранение благоприятных для оледенения условий (обильных осадков зимой, прохладного лета) в течение ряда лет. Поэтому для возникновения оледенения поднятие земной поверхности должно быть довольно большим и охватывать значительную площадь, входящую в пределы хионосферы. Но во всяком случае (принципиально важно только это) возникшие при благоприятных условиях снежники, не стаивающие летом, увеличиваются в размерах и распространяются все шире самосильно. Разросшийся ледяной лишай, понижая температуру, создает сухость климата, что ухудшает его питание осадками и, следовательно, ограничивает его рост определенными пределами (с. 77–78). Но эти пределы связаны не только с развитием ледников на суше, но и с замерзанием соседних м: орей, или, по Гернету, с распространением ледяного лишая с суши на море. Это понимание им значения взаимной связи оледенения суши и моря является сильной стороной его теории. О такой связи Ф. Пашингер, автор первой гипотезы автоколебаний горных ледников, не упоминал. А без этого автоколебания климата и оледенения в глобальном масштабе нельзя представить.
Существуют два типа связи между оледенением суши и моря (с. 72–74, 82–85). В географических условиях южного полушария, где полярный материк окружен океаном, образуется устойчивый покровный ледник — «ледяной лишай локализованный стационарный». Его расширение за пределы материка ограничивает глубокое море. Выпадающий на поверхность ледяного покрова снег уравновешивается обламыванием айсбергов. Вокруг ледяного материка образуется кольцо плавучих льдов.
В северном полушарии обширные материки окружают «средиземное» полярное море. Покровный ледник, образовавшийся в Гренландии, вызывает охлаждение соседней суши и моря. Айсберги Гренландии охлаждают берега Баффиновой Земли и Лабрадора, где образуются «рефлекторные ледяные лишаи». Затем возникают и разрастаются ледники в Скандинавии. Постепенно заполняется айсбергами, охлаждается и покрывается плавучими льдами и полярный океан. Вся Северная полярная область ко времени максимального распространения льдов превращается в сухую ледяную пустыню, превышающую по размерам Антарктиду. И все это вместе Гернет называет «великим гренландским ледяным лишаем» в максимальную фазу его развития.
Сухость климата ограничивает дальнейшее распространение этого ледяного лишая, а затем приводит к отступанию льдов. Географические условия северного полушария определяют соотношение оледенения суши и моря, делающее неизбежным смену наступания льдов их отступанием, чередование ледниковых и межледниковых эпох. Оледенение северного полушария не стационарно, не существует устойчиво, а то расширяется, то сокращается. Гренландский ледяной лишай — это «лишай, ограничиваемый пульсациями».
Предел распространению «ледяного лишая» кладет создаваемая им «зимняя сухость климата» (с. 56); ничто другое не может ограничить его «самосильное» расползание. Если бы в Африке поднялась куполообразная возвышенность и «средина купола выступала выше снегонулевой поверхности, то мы неизбежно должны получить оледенение Африки от океана до океана…» (с. 54). Подтверждение такой возможности Гернет видит в том, что геологами были найдены следы покровных оледенений в низких широтах. Зимняя же сухость климата могла создаться лишь благодаря распространению оледенения с суши на море.
Но возможность такого неограниченного расползания льда по поверхности суши Гернет преувеличивает. Он, как справедливо заметил проф. М. В. Тронов[26], совсем не учитывает изменения отношений между ледником и климатом. Помимо собственного «самосильного» развития и охлаждающего влияния на климат, возникает и противодействующее влияние климата из-за повышения температуры с широтой. С потеплением по мере продвижения во все более низкие широты увеличивается стаивание льда у края ледника и количество стаивающего льда сравнивается, наконец, с количеством накапливающегося снега. Дальнейшее продвижение прекращается. Предел распространения оледенения определяется не только связанным с охлаждающим влиянием ледника уменьшением осадков, как считал Гернет, но и с повышением температуры и стаивания у края при продвижении его вниз по склонам гор и в более низкие широты.
Что же касается следов покровного оледенения в низких широтах, то они относятся к позднепалеозойскому (пермокарбоновому оледенению), бывшему около 300 млн. лет назад, когда положение материков, ныне лежащих в низких широтах, было совершенно иным. Возможно также, что пермокарбоновые ледники были горными и не распространялись на равнины. О пермокарбоновом и более древних оледенениях известно очень мало.
Значение айсбергов (см. гл. III, с. 56–58; гл. V, с. 72–79).
Температура замерзания морской воды зависит от ее солености, чем последняя больше, тем ниже температура замерзания. Соленость воды глубоких морей и океанов в среднем составляет 35‰ (35 г соли в 1 л воды). Такая вода замерзает при —1,8 °C. Но в отличие от пресной воды, имеющей наибольшую плотность при +4 °C, т. е. при температуре выше температуры замерзания, морская вода, охлаждаясь, становится все более плотной вплоть до температуры ее замерзания. Охлаждаясь с поверхности, морская вода опускается вниз, а на поверхность поднимается более легкая, теплая вода. Поэтому для замерзания морской соленой воды необходимо ее охлаждение на всю глубину.
Но в прибрежных участках моря, в заливах и губах у устьев рек создается поверхностный опресненный слой. Чем больше речной сток, тем большую акваторию занимают поверхностные слабосоленые воды. Их плотность меньше, чем нижележащих, хотя и более теплых, но и более соленых вод. Образование морских льдов и замерзание морей происходит благодаря наличию такого опресненного слоя[27]. Глубокий же Центральный Арктический бассейн мог долго оставаться открытым. Его замерзание задерживалось и тем, что приток в него пресных речных вод в ледниковые эпохи сильно уменьшался. Воды открытого полярного бассейна были холоднее современных. Ныне под холодным распресненным поверхностным слоем толщиной около 50 м с температурой —1,3° лежит слой более теплых атлантических соленых вод толщиной около 200 м с температурой +0,5°. Воды же открытого океана были охлаждены до —1,8°. Превращение его в Северный Ледовитый океан могло происходить лишь путем заполнения айсбергами, как и представлял себе это Гернет (с. 76–79). Пресный лед айсбергов почти не таял в соленой морской воде. Скопляясь во все большем количестве, айсберги постепенно заполнили всю акваторию Северного Ледовитого океана. Какую-то, со временем все большую долю составляли и морские плавучие льды, выносимые из окраинных морей.
