Земля после нас: Что расскажут камни о наследии человека?

Глинистые породы преобладают среди всех осадочных пород; обширная часть верхнего слоя почвы и отложений включают в себя хотя бы минимальное количество грязи. При любых попытках сравнительной планетологии Землю обычно описывают как живую планету (единственную в Солнечной системе — или настолько близкую к этому, что разницы почти никакой); зеленую планету — из-за ее толстого растительного покрова; голубую планету — из-за ее глубоких океанов. Но с тем же правом можно назвать Землю планетой грязи, поскольку она единственная покрыта плотной коркой грязи и глинистых пород, буквально облеплена продуктами собственного распада. Эта планета здорово прогнила. Ее окружает настолько толстая оболочка из продуктов химического выветривания, что отыскать первичную породу — дело непростое.

Грязь необходима для функционирования систем жизнеобеспечения Земли, потому что ее бесчисленные глинистые частицы играют важную роль в геохимических циклах планеты. По-видимому, столь же незаменимой она оказалась для зарождения жизни, поскольку реакции, при которых аминокислоты взаимодействуют друг с другом, образуя более сложные органические структуры, в присутствии глинистых минералов протекают гораздо быстрее. Глинистые минералы не уникальное явление Земли — в небольших количествах они были обнаружены и в марсианских породах, которые сформировались во время короткой ранней фазы развития Марса, более теплой и влажной. Но Земля прямо-таки измазана грязью, как мальчишка, вышедший с футбольного поля в дождливый день.

Однако грязь — это больше, чем глина. Какими бы сложными по структуре ни были глинистые минералы, они блекнут (в буквальном смысле) в сравнении с ужасающе сложным комплексом живой и мертвой материи, которым изобилует большинство грязей, образуя насыщенный, темный и, откровенно говоря, дурно пахнущий компост из разлагающихся отложений, в котором пируют бесчисленные бактерии.

Следовательно, грязь — одно из крупнейших в мире хранилищ углерода, мировая общая могила для перегнивших остатков многих поколений живых организмов. Погребенные, разогретые и спрессованные сложные углеводороды распадаются на более простые, которые мигрируют в недра Земли, местами накапливаясь в виде подземных резервуаров нефти и газа. Или же эти жидкие углеводороды просто просачиваются обратно на поверхность, где поглощаются живыми организмами и переходят в новые их поколения. Возникшие из грязи запасы углерода играют важнейшую роль в воздействии на климат, особенно когда используются энергопрожорливыми цивилизациями.

Другие продукты распада первичных пород попадают в жидкую среду в виде заряженных ионов — натрия, калия, кальция, хлоридов, сульфатов, карбонатов. Со временем они накопились в океанах, сделав их солеными. Океаны вообще поглотили так много этих продуктов распада, что едва ли могут вместить в себя больше. Поверхностные океанические воды насыщены, к примеру, ионами кальция и карбонат-ионами. Они легко соединяются друг с другом либо простыми химическими способами, либо при посредстве растений и животных, образуя минерал карбонат кальция — основной компонент известняка.

Известняк — еще одно гигантское хранилище углерода на Земле, даже в большей мере, чем глинистые породы. Действительно, в пластах земного известняка диоксида углерода связано примерно в сто раз больше, чем содержится в атмосфере. Наши будущие исследователи быстро осознают значение этого факта как механизма долгосрочного регулирования температуры планеты: на данный момент объем законсервированного в горной породе углерода количественно примерно равен объему углекислого газа в атмосфере Венеры. Данное количество углекислого газа поглощает на поверхности этой уникальной планеты столько радиации, что поддерживает ее температуру на уровне 400 °С, как в печи. Температура эта выпарила всю воду как с поверхности Венеры, так и из ее атмосферы.

Любопытно, что на Марсе очень мало CO₂ — как в атмосфере (хотя та скромная атмосфера, которой он все же обладает, состоит в основном из этого газа), так и, что удивительно, в поверхностных слоях пород. Либо на Марсе изначально было мало углерода (что маловероятно), либо углекислый газ улетучился в космос, медленно «ускользая» из атмосферы под влиянием солнечной радиации, чему способствовало слабое гравитационное поле этой маленькой планеты.

Становится все более очевидным, что геологические слои — не просто твердая оболочка планеты, представляющая эстетический и исторический интерес для любознательных наблюдателей. Вернее будет сказать, что они играли — и продолжают играть — решающую роль в поддержании и регулировании стабильных условий жизни на планете. Жизнь в этом смысле также не была пассивной. Она сама породила некоторые осадочные породы — например, многие известняки и весь уголь, а также ее остатки, такие как нефть, заполнили другие породы. А кроме того, образовала окаменелости.