Воды мира. Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты

Идея Дансгора опиралась на самые передовые знания об атомных изотопах и новейшую технологию масс-спектрометрии, но научная проблема, в понимание которой она внесла ключевой вклад, имела почти вековую давность. Речь шла о роли льда в истории Земли. Благодаря работам таких естествоиспытателей, как Агассис, Форбс и Тиндаль, во второй половине XIX в. теория ледникового периода получила широкое признание в научных кругах. Во многом это было связано даже не с убедительностью самой теории, а с появлением многочисленных свидетельств в ее пользу. Решающую роль в достижении консенсуса сыграла картография, позволившая свести воедино бесчисленные наблюдения за ледниками, ледяными щитами и оставленными ими моренами. К 1870-м гг. на карты было нанесено достаточно данных, которые никак не могли быть объяснены беспорядочным дрейфом айсбергов[324]. То, что Джеймс Гейки в письме Джону Мьюру назвал «пристрастием» британских геологов к айсбергам, в конечном итоге было сокрушено массивом доказательств в пользу движущихся ледяных щитов. При этом решающую роль в Британии сыграла публикация в 1914 г. исчерпывающего труда Уильяма Райта «Четвертичный ледниковый период», в котором содержалась подробная карта с указанием предположительных линий движения ледников по территории острова, воссозданных на основе моренных отложений и ледниковой штриховки.

Такие карты помогли убедить оставшихся скептиков-геологов и в том, что ледниковый период был не единичным событием, а целой серией отдельных ледниковых эпох. «Появляется все больше свидетельств того, что Земля пережила несколько разделенных во времени оледенений», – пояснял Райт[325]. Однако до сих пор было неясно, что именно могло вызывать такие колебания климата, погружавшие Землю в ледниковую эпоху. Джеймс Кролл предложил свое объяснение, в основе которого лежало сложное взаимодействие между различными компонентами климатической системы Земли, такими как ледяные шапки на полюсах, водяной пар, создававший отражающие облака и охлаждающие туманы, а также океанические течения, переносившие тепло по всему земному шару. Хотя Кролл и его сторонники были убеждены, что законы физики теоретически доказывают существование такой всемирной климатической системы, идея о том, что океаны, лед и атмосфера взаимодействуют в глобальных масштабах, в то время казалась слишком революционной и недоказуемой. В первую очередь она была таковой в глазах геологов, которые привыкли основывать свои теории на обширных полевых наблюдениях и комплексных картах. Поэтому еще несколько десятилетий после смерти Кролла его идея не удостаивалась внимания в дискуссии о ледниках.

Так продолжалось до тех пор, пока у Кролла не нашелся последователь, увлекшийся его теорией с почти религиозным пылом. Этим человеком был сербский инженер Милутин Миланкович. Попав во время Первой мировой войны в плен, он посвятил четыре года тому, чтобы провести скрупулезные расчеты изменения положения Земли относительно Солнца на протяжении сотен тысяч лет. В результате ему удалось выделить три основных цикла, которые влияли на инсоляцию Земли: первый был связан с раскачиванием земной оси с периодом в 23 000 лет; второй – с изменением ее угла наклона с периодом в 41 000 лет; и, наконец, третий – с небольшим изменением эллиптической формы земной орбиты с периодом в 100 000 лет. Хотя эти циклы не меняли общее количество солнечного света, достигающего Земли, они влияли на распределение солнечной энергии, во-первых, в течение года и, во-вторых, между разными частями земного шара, что, в свою очередь, оказывало значительное воздействие на земной климат (как и предсказывал Кролл). При этом Миланкович разделял убежденность Кролла в том, что причиной ледниковых периодов было изменение положения Земли относительно Солнца, однако считал, что главным фактором, запускавшим процесс оледенения, были не суровые зимние морозы, а продолжительные, но холодные летние периоды в северных широтах, где ежегодно происходит накопление и таяние снега и льда.