Взламывая планету Земля

Круговорот воды. Большая часть нашей планеты покрыта водой, и преобразование воды в лед и пар и обратно – процесс, важный для понимания наук о Земле. Океаны наполнены водой, около 1 % атмосферы составляет водяной пар, хотя значения могут существенно различаться, и все чаще геологи подозревают, что глубоко в коре и мантии Земли тоже есть большой запас воды. Текучесть и химический состав магмы зависит от содержания воды, и, в свою очередь, это влияет на горные породы, которые она образует. На поверхности Земли течет вода, ледники и ледяные щиты усердно обтачивают твердые породы, что является важной фазой цикла преобразования горных пород. И, конечно, погодные явления подвижны, ими движет постоянный круговорот воды из океанов и с суши в атмосферу, где вода превращается в облака и снова проливается дождем на поверхность.

Метеорологи стали понимать закономерности погоды с учетом атмосферных фронтов в 1920-х годах.

Круговорот воды в природе запускается солнечным теплом, когда вода с поверхности испаряется в атмосферу. Большая часть испарений происходит над океаном, но пар достигает атмосферы без растворенных в нем солей. Таким образом, дождь – важный и постоянный источник пресной воды.

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ЗОНЫ

Разделить всю земную сушу на большие области со схожим климатом, включая местность с одинаковым средним количеством осадков и сходными сезонными колебаниями температуры, вполне возможно. Становится ясно, что даже в далеко расположенных друг от друга уголках Земли наблюдаются схожие климатические особенности. Наглядным примером является пустыня – любой регион с уровнем осадков меньше 25 см в год. Климат создает схожие условия обитания (и проблемы выживания) для растений и животных: растение, способное выжить в австралийской пустыне, имеет все шансы выжить и в любой другой. Такие климатические области, как степи и лесостепи, более-менее похожи по составу флоры и фауны. Окаменелости и наличие (или отсутствие) химических веществ в воде, свойственные таким природным зонам, могут показать, где сформировалась порода.

Климатические зоны тесно связаны с понятием биологических регионов (или биомов). Каждый биом имеет определенный набор биотопов (или сред обитания). Самым крупным является биом океана, его характеризует вода, остальные девять биомов определяются климатом. На климат могут влиять особенности конкретной местности, например, места вдали от моря более засушливые, чем прибрежные районы, а в высокогорных районах температура ниже, чем у моря. Однако более универсальный показатель – близость к экватору, где климат мягче, чем у полюсов.

Можно выделить следующие 10 биомов:

• смешанные леса;

• тайга;

• степи и лесостепи;

• кустарниковые степи;

• влажные тропические леса;

• пустыни;

• горные леса;

• тундра;

• океан;

• арктические пустыни.

Нерешенные вопросы

Науки о Земле постепенно свели на нет загадки нашей планеты и позволили многое узнать о том, как устроен мир. Однако все еще остается немало вопросов о Земле, на которые нужно найти ответы. Давайте озвучим некоторые из них.

Изменили ли люди геологию Земли?

Сегодня горные породы образуются из осадочных отложений на поверхности Земли – точно так же, как и раньше. Это первое правило геологии, верно? Но кое-что изменилось. Фрагменты материала, участвующего в цикле преобразования горных пород, больше не просто породообразующие минералы, получившиеся из других пород или посредством естественных процессов. Напротив, к ним примешались материалы, произведенные человеком, – микроскопические частицы пластика, продукты нефтепереработки и радиоактивные металлы, созданные внутри ядерных реакторов (или бомб). Через миллионы лет все это станет частью твердых пород абсолютно нового типа, неизвестного прежде.

Песчаник с этого пляжа будет содержать в том числе частицы пластика.

Вырубка лесов изменит состав отложений, из которых формируются будущие породы Земли.

Эти «неестественные» породы не представляют особой опасности для будущего планеты. В конце концов человеческая деятельность не сильно затронет Землю. Необычным пластам и за несколько тысяч лет не удастся значительно повлиять на планету в глобальном смысле.

Однако следует ли геологам уделять им больше внимания? Когда геологи видят глобальные изменения на геологической шкале, они используют их для проведения границы новой эпохи – или даже периода. Вопрос в том, изменили ли мы, люди, химический состав атмосферы и океанов, разнообразие видов на Земле настолько, что создали предпосылки для открытия новой эпохи? Текущая эпоха называется голоценом, она началась по окончании последнего ледникового периода около 12 000 лет назад. Существует научная школа, утверждающая, что мы вступили в новую эпоху, имя которой «антропоцен», что означает «эпоха людей».