Происхождение. Как Земля создала нас

С начала нынешней эпохи перемежающихся морозов ритм наступления ледниковых периодов следовал циклу Миланковича в 41 000 лет – циклу наклона земной оси, – однако по не вполне ясным причинам примерно миллион лет назад колебания стали медленнее, но сильнее в соответствии со стотысячелетним циклом эксцентриситета Земли[71] – увеличением эллиптичности нашей орбиты. Ледниковые периоды зашагали под другой барабан[72] – барабан, который бьет реже, но громче. Каждый следующий ледниковый период становился все суровее и дольше: крупнейшие ледниковые щиты с Северного полюса покрыли всю сушу Евразийского и Североамериканского континентов и не успели до конца растаять даже за межледниковые теплые периоды[73] (антарктическая ледяная шапка тоже понемногу тает, но гораздо меньше[74]).

Так что астрологи правы – просто правы они не в том, в чем считают себя правыми. Движение планет по небесам не определяет ни характера, ни удачливости человека, но их гравитационное воздействие на наш мир все-таки оказывает влияние на гораздо более глубокие процессы – на климат Земли как таковой. Небесная механика, регулирующая пульсацию ледниковых периодов в последние несколько миллионов лет, вполне проста. Однако тонкие эффекты циклов Миланковича лишь способствуют колебаниям между ледниковыми периодами и межледниковыми фазами в климате Земли в те моменты, когда мировой климат уже завис в шатком равновесии на грани очередного оледенения. Так что остается более масштабный вопрос: что же создает условия для оледенения?

Из парника в морозильник

Нынешний период в жизни Земли – странное время. Около 80–90 % времени своего существования[75] наша планета была гораздо жарче, и периоды, когда у нее на полюсах сохраняются ледяные шапки, на самом деле скорее редкость. За последние 3 миллиарда лет периодов, когда на планете было заметное количество льда, выдалось всего шесть[76]. Но последние 55 миллионов лет Земля плавно остывает, и глобальный климат из парника превратился в морозильник. Это получило название «кайнозойское похолодание» – по геологической эпохе, в которую оно происходит.

Слоеный пирог из разных горных пород у нас под ногами дает геологам возможность разделить долгую историю нашей планеты на разные эры, периоды и эпохи, которые часто называют по видам ископаемых остатков в соответствующем слое – они словно главы и параграфы в книге времен. Нынешняя эра – эра млекопитающих и покрытосеменных растений (к флоре и фауне нашей планеты мы вернемся в главе 3) – называется «кайнозой» (это означает «новая жизнь») и началась 66 миллионов лет назад с массового вымирания видов, ставшего концом мезозоя («средней жизни»), эры распространения динозавров. Нынешний период кайнозойской эры – четвертичный: для него характерны колебания климата между оледенением и межледниковыми фазами, с чем мы только что и познакомились. Если же разделять время на еще более тонкие слои, последняя эпоха четвертичного периода – это голоцен, наш нынешний межледниковый период, в который вместилась вся история человеческой цивилизации.

К концу мелового периода, перед самым массовым вымиранием динозавров 66 миллионов лет назад, на планете было жарко и влажно и даже в полярных регионах росли пышные леса. Уровень моря был, вероятно, на 300 метров выше нынешнего, поэтому половина площади континентов на планете была под водой: суша составляла всего 18 % поверхности Земли[77]. Теплая фаза продолжалась еще 10 миллионов лет, и ее кульминацией стал палеоцен-эоценовый термический максимум (о его значении мы подробно поговорим в главе 3) – он произошел 55,5 миллиона лет назад, до того, как в глобальном климате наметилась устойчивая тенденция к похолоданию. Около 35 миллионов лет назад первые нетающие льды появились в Антарктиде[78], с 20 до 15 миллионов лет назад сформировался ледниковый щит над Гренландией, а к началу четвертичного периода остывание перешло грань, за которой начала разрастаться ледяная шапка на Северном полюсе. Мы вошли в нынешнюю фазу перемежающихся ледниковых периодов[79].

Складывается впечатление, будто Земля решила остывать целеустремленно и приложила для этого усилия. Какие же крупномасштабные планетарные процессы обеспечили это глобальное похолодание?

Некоторые газы, например метан и углекислый газ, а также водяной пар, в атмосфере ведут себя словно стеклянные панели в парнике: они пропускают видимый коротковолновой солнечный свет, который нагревает Землю, и блокируют длинноволновое инфракрасное излучение, испускаемое теплой поверхностью Земли. В результате парниковые газы удерживают тепловую энергию и не пропускают ее обратно в космос, то есть, в сущности, изолируют планету, что приводит к повышению температур. А значит, любой механизм, снижающий количество парниковых газов в воздухе, приведет к глобальному похолоданию.

Разделы геологической истории Земли