На суше и на море - 1980

Кто-то из физиков однажды заметил, что новая научная гипотеза в процессе признания проходит три этапа. Первый: «Какая чушь!» Второй: «Нет, в этом что-то есть». Наконец, третий: «А кто же этого не знает?» Это шутливое, но вместе с тем не лишенное глубокого смысла суждение невольно вспоминается при чтении повести Паустовского. Ведь и теории ее героя — Е. Гернета суждено было пройти все три этапа. Вначале, еще при жизни автора «Ледяных лишаев», его идея вдохновила только писателей, а не ученых, с недоверием отнесшихся к смелой гипотезе, выдвинутой вдобавок каким-то чудаком-капитаном.

Между тем в основе этой теории лежит представление об изменениях климата и оледенении Земли как процессе автоколебаний. По мнению Гернета, распространение ледников вызвано не внешними причинами. Сами ледники, однажды появившись в результате поднятия гор и материков, вызвали охлаждение климата, способствовали собственному распространению. Дальнейшее охлаждение и замерзание Полярного бассейна привело к уменьшению влаги, сокращению осадков и самого оледенения.

В 1955 году в американском научном журнале «Science» появилась статья В. Стокса «Иной взгляд на ледниковый период»[5], в которой независимо от Гернета выдвигалась по существу та же гипотеза. Позже два соотечественника Стокса, сотрудники знаменитой Ламонтской геологической обсерватории М. Юинг и В. Донн, выступили в том же издании со статьей «Новая теория ледниковых периодов»[6], где развивались далее положения Стокса. В их изложении теория получила теперь широкую известность под названием теории Юинга и Донна. Начался как бы второй этап в процессе утверждения теории оледенения Земли, некогда впервые выдвинутой капитаном Гернетом.

В нашей стране о «Ледяных лишаях» Гернета впервые всерьез заговорили в кругах гляциологов с начала 60-х годов[7]. Сопоставление его книги со статьями Стокса и Юинга — Донна убеждает в тождественности предполагаемых ими основных причин значительных колебаний климата и оледенения, что выражалось в смене ледниковых и межледниковых эпох на протяжении последнего миллиона лет истории Земли. Но разумеется, изложенную Гернетом еще в 1930 году гипотезу несправедливо связывать с именами Юинга и Донна. Ее следует называть теорией Гернета — Стокса в честь тех, кто первыми выдвинули и развили ее[8].

Кроме того, в «Ледяных лишаях» Гернета есть положения, которых не коснулись американские авторы. Между тем они крайне важны: в них дан анализ существенных проблем эволюции климата и оледенения Земли. Это прежде всего объяснение первопричин возникновения ледников и, кроме того, различия в состоянии и истории оледенения северного и южного полушарий.

Основная причина возникновения ледников, по Гернету, — это существование в атмосфере слоя, в котором количество осадков, выпадающих за зиму в виде снега, превышает по объему то, какое способно растаять летом. Этот слой Гернет назвал снегоизбыточным, а нижнюю поверхность его, где снега выпадает столько, сколько стаивает за лето, — нижней снегонулевой поверхностью.

Эти понятия позже были введены в науку академиком СВ. Калесником под названием хионосферы (т. е. снежной сферы) и нижней ее поверхности. Они широко применяются советскими гляциологами. Поднятия земной поверхности (горообразование, или орогенез, повышение и расширение материков, или эпейрогенез), происходившие миллионы лет и продолжающиеся ныне, способствовали вхождению отдельных участков суши в снегоизбыточный слой (хионосферу), что и создало условия для возникновения ледников.

Их образование сопровождается охлаждением воздуха. Это вызвано двумя причинами: увеличивается отражательная способность снежной поверхности, она поглощает меньше солнечного тепла, а температура снега и льда не поднимается выше нуля — точки их таяния. Поэтому после возникновения ледников слой хионосферы над ними понижается, благоприятствуя их расширению.

Различия в оледенении в северном и южном полушариях объясняются особенностями строения земной поверхности. У Южного полюса лежит материк Антарктида, окруженный океаном. Ледники, некогда образовавшиеся в горах Антарктиды, постепенно слились, образовав ледяной материк, который мы знаем теперь. Дойдя до берега моря, лед стал откалываться айсбергами. Их расход уравновешивается за счет выпадающего на поверхность Антарктиды снега. Когда-то образовавшись и заняв весь континент, покровное оледенение Антарктиды сохраняется до наших дней, мало изменяясь в размерах. Антарктический лишай, по Гернету, лишай локализованный, стационарный. У Северного полюса наоборот: Ледовитый океан охвачен кольцом континентов, размерами превышающих Антарктиду.