Текст книги "Ледяные лишаи"

Автор книги: Евгений Гернет

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 10 страниц)

Колебания инсоляции, обусловленные астрономическими причинами, были рассчитаны в 20-х годах XX в. югославским астрономом М. Миланковичем. Его расчеты затем неоднократно проверялись и уточнялись. Колебания инсоляции не вызывают сомнений, но вопрос о том, насколько велико их влияние на климат, стал предметом не прекратившейся до настоящего времени дискуссии.

Автоколебательной природе смены ледниковых эпох межледниковыми не противоречит возможность влияния на них и внешних воздействий, как известных в настоящее время, так и других, которые могут быть установлены в будущем. Но «самосильное» развитие оледенения, предположенное Гернетом, является, по-видимому, определяющим.

Значение охлаждающего влияния снега и льда на климат было обосновано в конце XIX в. А. И. Воейковым [18]18
  Воейков А. И.Климаты земного шара, в особенности России. СПб., 1884; Воейков А. И. Избр. соч.: В 2-х т. М.; Д.: Изд-во АН СССР, 1948, т. 1, с. 162–748.


[Закрыть]. В 20-х годах XX в. английский климатолог Ч. Брукс сделал расчет дополнительного охлаждения климата, вызываемого ледяным покровом и способствующего его распространению [19]19
  Brooks С. Е. P.Climate through the ages. L., 1926; Брукс К. Климаты прошлого. М.: Изд-во иностр. лит., 1952. 357 с.


[Закрыть]. В те же годы немецкий климатолог Ф. Пашингер высказал идею об автоколебаниях горных ледников [20]20
  Идею Пашингера излагает в своей книге и Брукс, см. с. 253–254 рус. пер.


[Закрыть], но первым, кто независимо от них и в логически безупречной форме обосновал теорию автоколебаний климата и оледенения, был Е. С. Гернет (вспомним слова К. Г. Паустовского о «стройной неопровержимости» его теории). И он в отличие от Пашингера рассмотрел не только автоколебания ледников, но всей системы, включающей ледники, морские льды, океан и атмосферу. Внутренние взаимодействия в этой системе могут быть учтены и направлены человеком так, чтобы наиболее рационально согласовать с ними свою хозяйственную деятельность.

Осуществление проекта уничтожения Гренландского ледяного лишая, предлагаемого Гернетом, принципиально возможно. Также возможно и искусственное очищение Северного Ледовитого океана от плавучих льдов. Такие проекты обсуждались в современной научной литературе. Превращение Северного Ледовитого океана в безледный полярный бассейн несомненно изменило бы климат Северной полярной области и всего северного полушария. Нужно ли и своевременно ли осуществлять подобные проекты и каких усилий и затрат энергии это потребует – другой вопрос. Но важно то, что вмешательство человека в ход природных событий огромного масштаба и значения возможно. Если бы изменения климата зависели только от внешних воздействий, таких, как тектонические силы Земли, вызывающие горообразование, или колебания инсоляции по астрономическим причинам, или любые другие, то человек был бы бессилен (по крайней мере при современной технике) влиять па них.

Поэтому знание причинно-следственных связей, управляющих ходом изменений климата и оледенения, имеет не только теоретический, но и практический интерес. Это увеличивает значение ледниковой теории, логические основы которой заложил Е. С. Гернет.

Критический разбор книги

Трудно было бы предположить, что написанная 50 лет тому назад книга Е. С. Гернета, излагающая его ледниковую теорию, во всех своих разделах соответствует современному состоянию науки. Автор книги проявляет поразительное проникновение в существо дела и ясное понимание хода ледниковых событий, но излагает предмет на уровне науки 20-х годов. Рассмотрим поэтому важнейшие положения его ледниковой теории и сделаем необходимые поправки в соответствии с современным состоянием знаний.

Эры и периоды истории Земли и их продолжительность(см. гл. I, с. 5—29). Гернет пишет, что события геологической истории не имеют абсолютной хронологии, что известна лишь последовательность событий, продолжительность же времени в тысячах и миллионах лет может быть указана лишь предположительно. Теперь это утверждение уже неверно. Успехи физики и физической химии последних десятилетий дали в руки геологов способы оценки абсолютного времени событий истории Земли. Они основываются на измерении содержания в минералах изотопов элементов, накопившихся после образования минерала вследствие распада содержащихся в нем радиоактивных веществ. В частности, события последних десятков тысяч лет оцениваются так называемым радиоуглеродным методом (по радиоактивному изотопу углерода, C ₁₄). Им датируются с точностью до двух – трех сотен лет органические остатки (торф, древесина, раковины моллюсков, кости и ткани животных), захороненные в отложениях. Наиболее надежно определяется этим методом возраст в пределах между 5 и 50 тыс. лет.

Приводимая Гернетом в главе I периодизация истории Земли (с. 6) по современным представлениям выглядит несколько иначе. Три последние эры – палеозойская (т. е. эра древней жизни), мезозойская (средней жизни) и кайнозойская (новой жизни) – объединяются в одну сверхэру (эону) – фанерозойскую (от греческих слов фанерос – явный и зоэ – жизнь). Эти три эры и были объектом изучения классической геологии XIX и начала XX в. Фанерозойские осадочные породы, залегающие пластами, содержат явные следы жизни, ископаемые остатки животных и растений, которые служили геологам руководящими окаменелостями для оценки относительного возраста слоев Земли. Продолжительность всего фанерозоя, по современным данным, составляет 570 млн. лет, в том числе 340 млн. лет – палеозой, 163 млн. лет – мезозой и 67 млн. лет – кайнозой. Сравнение с данными, приводимыми Гернетом, показывает, что приблизительная оценка возраста этих эр близка по порядку величин к более точным современным определениям. Между самыми древними периодами палеозоя, указываемыми Герпетом, – кембрием и силуром – современные геологи ставят еще один – ордовик.

Все докембрийское время, принимавшееся ранее за одну архейскую эру, ныне делится на четыре эоны продолжительностью приблизительно по одному миллиарду лет: катархей, архей, афебий и рифей (афебий и рифей вместе называют протерозоем). Их общая продолжительность в 3,5 раза больше той, какую предполагали в начале нашего века. Последняя зона – фанерозой – занимает лишь примерно восьмую часть общей продолжительности жизни Земли, насчитывающей четыре с половиной миллиарда лет.

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]21
  См.: Калесник С. В. Общая гляциология. Д.: Учпедиздат., 1939, с. 28.


[Закрыть]. 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]22
  См.: Тронов М. В., Лупина Н. X.Основы учения о снеговой границе и хионосфере. Д.: Наука, 1977. 168 с.


[Закрыть], к ярым противникам – не менее известный ученый П. А. Шумский, ранее, однако, сам пользовавшийся этим понятием в своих работах [23]23
  См.: Шумский П. А.Энергия оледенения и жизнь ледников. М.: Географгиз, 1947. 60 с.


[Закрыть]. 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]24
  См.: Котляков В. М.Снежный покров Земли и ледники. Д.: Гидрометеоиздат, 1968, с. 136 и след.


[Закрыть].

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]25
  Описание ледников такого типа см.: Авсюк Г. А.Ледники плоских вершин. – Труды Ин-та географии. М., 1950, т. 45.


[Закрыть], 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.

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]26
  Тронов М. В. Проблема развития ледников. Томск, 1956, с. 102.


[Закрыть], 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]27
  См.: Захаров В. Ф.Мировой океан и ледниковые эпохи плейстоцена. Л.: Гидрометеоиздат, 1978; см. также:. Olausson Е., Jonasson U. С.The Arctic Ocean during the Wurm and early Flandrian. – Geologiska Foreningens i Stockholm Forhandlingar, 1969, vol. 91, p. 185–200.


[Закрыть]. 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.

Охлаждение, вызванное покровным оледенением суши, усиливалось и обламывающимися от ледников айсбергами, замерзанием прибрежных мелких морей, образованием морских плавучих льдов. Ледники способствовали охлаждению моря, а морские льды его усиливали и ускоряли разрастание оледенения.

Заслуживает внимания и описанное Гернетом охлаждение восточных берегов Северной Америки выносимыми Лабрадорским течением айсбергами и образование на Баффиновой Земле и п-ове Лабрадор «рефлекторных ледяных лишаев» (с. 74–76). Вместе с айсбергами выносились и морские льды, это имеет место и в наше время.

Доледниковое распределение температуры на земной поверхности(см. гл. IV, с. 59–72). Попытка Гернета представить распределение температуры на поверхности Земли в доледниковое время также очень интересна. В наше время появилось немало работ, посвященных таким реконструкциям. Реконструкция Гернета основывается на введенном им понятии «астронормальной температуры», т. е. температуры, обусловленной суммой солнечного тепла, получаемого на данной широте сушей пустынного характера, при отсутствии атмосферной влаги и циркуляции атмосферы.

Астронормальная температура полярных районов изменяется между —40° зимой и +26° летом при средней годовой —6°, а экваториальных областей – между +33° и +36° при средней годовой +35°.

Высота поверхности суши над уровнем моря, циркуляция атмосферы, ветры, содержание в атмосфере паров воды и влияние океана отклоняют температуру от астронормальной. Простые географически оправданные соображения приводят к доледниковым температурным условиям в северной полярной области, близким к рассчитанным в наше время многими учеными [28]28
  Будыко М. И.Возможности изменения климата при воздействии на полярные льды. – В кн.: Современные проблемы климатологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1966, с. 347–357; Ракипова Л.Р.Изменения зонального распределения температуры атмосферы в результате активных воздействий на климат. – Там же, с. 358–383.


[Закрыть].

Устойчивые безледное и полностью оледенелое состояния Земли(см. гл. V, с. 79–82). Гернет предполагал, что возможно и такое распределение суши и моря и соответствующий тип соотношения материкового оледенения и морских льдов, когда обламывающиеся от покровного ледника айсберги непрерывно уносились бы морскими течениями. Тогда ледяной лишай мог бы принять всепланетные размеры (с. 57–58).

Историческая геология свидетельствует о том, что ледниковые периоды были сравнительно короткими эпизодами в истории Земли, длившимися десятками миллионов лет. Безледные периоды, когда на всей Земле господствовал сравнительно теплый климат и климатические различия по широтным зонам были не столь значительными, как ныне, занимали больше времени, длились они сотнями миллионов лет. Оледенениям Земли предшествовали периоды горообразования и коренной перестройки рельефа внутренними силами земных недр. Следы оледенения на рубеже каменноугольного и пермского периодов находят на материках, ныне лежащих в низких широтах – Африке, Южной Америке, Индии. Между пермо-карбоновым и переживаемым нами кайнозойским оледенением прошло около 250 млн. лет. Известны следы и более древних оледенений. Однако полному оледенению на всей своей поверхности Земля никогда не подвергалась. Но заключение Гернета (с. 81) о том, что такое глобальное оледенение, если бы оно произошло, было бы устойчивым, подтверждают современные расчеты. Полностью оледеневшая Земля отражала бы более 80 % поступающей от Солнца энергии и освободиться от оледенения уже не смогла [29]29
  См.: Шумский П. А., Кренке А. Н.Современное оледенение Земли и его изменения. – Геофизический бюллетень. М.: Наука, 1964, № 14, с. 128–130.


[Закрыть].

Почему «не леденела» Сибирь(см. гл. V, с. 85–88). Объяснение Гернетом климатических изменений в Сибири, включая и причину вымирания мамонтов, по современным представлениям, принять нельзя.

«Не леденела» Сибирь не из-за сравнительно теплого климата, а потому что, несмотря на холод, там было сухо. Влага, поступающая с Атлантического океана, аккумулировалась западнее, и для оледенения равнин Сибири ее уже не хватало. О суровости климата свидетельствуют толщи вечной мерзлоты, достигающие в Сибири нескольких сотен, а местами превышающие тысячу метров. На такую глубину мерзлота могла проникнуть лишь за многие тысячелетия господства крайне сурового климата.

Вечномерзлые грунты существуют в резко континентальном климате с суровой продолжительной зимой, но довольно жарким, хотя и коротким, летом. В современных условиях в Якутии на оттаивающей на 1–1,5 м почве прекрасно вызревают хлеба, картофель, овощи. Такой резко континентальный климат с еще более суровой зимой господствовал на равнинах Сибири и в ледниковое время. Летом равнины покрывались богатой растительностью, дававшей пищу огромным стадам травоядных, о чем свидетельствуют остатки животных так называемой мамонтовой фауны, очень богатой видами. Зимой все эти стада питались ветками кустарников и сухой травой, которую они легко могли добывать, так как зимы были очень малоснежными.

Остатки мамонтов датируются временем между 35 и 11 тысячами лет назад, что свидетельствует о том, что эти животные жили именно в ледниковое время и вымерли после отступания материковых льдов, когда климат стал теплее и влажнее. В ледниковое время на равнинах Сибири господствовали сухие тундростепи, как их называют в литературе, подчеркивая этим названием особый характер растительности, пригодной и для северных оленей и мускусных быков, и для сайгаков, лошадей, мамонтов. С потеплением стала протаивать вечная мерзлота и усиленно развиваться термокарст, т. е. просадки грунта над вытаивающими ледяными слоями. Сухая тундростепь сменилась заболоченной тундрой с мелкими озерами. Сократилась и общая площадь пастбищ. Огромные пространства осушавшейся в ледниковую эпоху материковой отмели, в том числе и Беренгийская суша между Чукоткой и Аляской, были заняты морем. Это коренное изменение ландшафта оказалось гибельным для мамонтов, полностью вымерших к концу последнего ледниковья. Сокращение пастбищ, вязкие болота и озера, где проваливались и гибли тяжелые звери, и, как думают многие ученые, хищническое истребление мамонтов первобытным человеком были причиной их вымирания.

Можно указать еще на некоторые предположения Гернета, не соответствующие современным представлениям. Среди них – сравнение оледенения Земли со снежными полями на Марсе (с. 34–35), предположение о древности следов былого, более обширного оледенения на Тянь-Шане и Гималаях (с. 87) и некоторые другие, не имеющие принципиального значения. На Марсе выпадает не снег, а конденсат углекислоты, испаряющийся летом. Постоянные полярные шапки Марса сильно отличаются от земных: это лед с мелкоземом, заносимым обычными для этой планеты пыльными бурями. На Тянь-Шане, Памире, в Гималаях, как и в других горных районах, существуют ледники. В ледниковые эпохи они разрастались до много больших размеров и спускались в предгорья. Наиболее ясные следы более обширного оледенения относятся к последней ледниковой эпохе.

Гернет не учитывает и нигде не приводит в своих соображениях также циркуляцию атмосферы, объясняющую, в частности, и то, почему не леденела Сибирь. Господствующий в умеренных широтах западный перенос воздушных масс определяет обеднение их влагой по мере движения с запада на восток. Для покровного оледенения равнин к востоку от Енисея влаги уже не хватало.