Земля после нас: Что расскажут камни о наследии человека?

Астрономический регулятор, похоже, крепко держит земной климат в руках, наняв нескольких мускулистых мордоворотов, которые без колебаний выполняют его указания. Главные среди этих наемников — парниковые газы, в основном диоксид углерода, а также метан. Доказательства содержатся в ископаемых пузырьках воздуха, которые в течение миллиона лет были заключены в спрессованных годовых слоях снега в огромных ледниках Антарктиды и Гренландии. Благодаря им можно напрямую измерить концентрацию углекислого газа и метана в древнем воздухе. Эти газы в точности отражают астрономические закономерности. Почему — пока не совсем ясно. Но, вне зависимости от того, каковы конкретные механизмы этого явления, астрономия, парниковые газы и климат до сих пор шагали практически в ногу. При определенных астрономически заданных пороговых значениях глобальная температура, уровень моря и уровни парниковых газов повышались и понижались с такой дружной согласованностью, что теперь уже трудно разобраться, где причина, а где следствие.

Общая схема, бесспорно, именно та, что была предсказана еще Миланковичем. Но в некоторых отношениях наблюдаемая картина климатических изменений отличается от описанной астрономическими прогнозами. Во-первых, в расчетной теоретической модели показано сложное сочетание трех основных факторов, возникающих в результате регулярных изменений наклона земной оси, ее медленного колебания, а также растяжения орбиты Земли от круга к эллипсу и обратного сжатия. Однако климатические данные указывают на то, что в любой отдельно взятый промежуток времени, как правило, доминировал лишь один из этих факторов. За последние примерно полмиллиона лет это был фактор растяжения орбиты с периодом 100 тысяч лет. Его доминирование нельзя было предсказать астрономическими расчетами: значение 100-тысячелетнего цикла сейчас должно было быть снижено, но это не так. Очевидно, что на поверхности Земли есть нечто, что в каждый конкретный момент времени резонирует только с одним из этих астрономических факторов. Под некоторым подозрением находятся огромные, инертные покровные ледники высоких широт, которые, возможно, при каждом конкретно взятом размере и стадии развития умеют танцевать только под одну из доступных мелодий.

Во-вторых, рассчитанная астрономическая кривая сложна, но в целом каждый пик тепла и холода в ней симметричен, прогнозируемые скорости потепления и похолодания равны, поскольку теплые и холодные периоды сменяют друг друга. В действительности же это было не так. Образцы ила и льда дружно демонстрируют заметно асимметричный пилообразный узор, указывающий на то, что история оледенений на Земле строго следовала схеме медленного похолодания и резкого потепления. То есть Земля была склонна медленно, на протяжении нескольких десятков тысяч лет скатываться в ледниковую фазу. Но когда она переходила из оледенения к теплому межледниковью, это, как правило, происходило намного быстрее, со стремительным разрушением ледяных щитов и необычными всплесками потепления и изменения уровня моря, который в целом мог подняться во всем мире более чем на 100 м по мере того, как глобальный холод уступал место глобальному теплу.

В рамках отдельных циклов Миланковича, особенно во время холодных фаз, также наблюдались резкие перепады температур: самые узкие интервалы составляли примерно 1000 лет. Их трудно связать с орбитальными изменениями, и они до сих пор остаются загадкой. К этим мелкомасштабным нарушениям в работе регулятора Миланковича причастны крупные ледниковые купола. Лучше всего подтверждены данными последние несколько десятков тысячелетий, период расцвета, а затем сокращения и распада северных ледниковых щитов. В это время произошла череда последовательных драматических разрушений ледяных щитов (эти разрушения называются событиями Хайнриха), которые оставили следы в виде характерных, разбросанных по обширной площади слоев гальки и валунов, погребенных на морском дне в северной Атлантике. Эти слои обломков — свидетельство прохождения колоссальных скоплений сталкивающихся айсбергов. Откуда выходили эти ледяные армады? Обломочные слои можно проследить до восточного побережья Северной Америки и распада огромных Лаврентийских ледяных щитов: омываемые потоками талой воды, они потеряли сцепление с сушей и буквально соскользнули в море.

Выбросы ледового материала в Атлантику оказывались настолько масштабными, что уровень моря каждый раз поднимался на несколько метров. Перемены, по-видимому, происходили так стремительно, что это могло быть замечено на протяжении человеческой жизни — и вероятно, так и случилось: людям, жившим тогда на побережье, почти наверняка пришлось бежать в горы. В буквальном смысле.