Краткая история планеты Земля: горы, животные, огонь и лед - Дж. Д. Макдугалл

Описанные только что колебания климата были кратковременными, слишком короткими, чтобы их можно было связать с более длинными ледниковыми циклами. Данные, которые мы о них имеем, тоже очень локальны — только из Европы и Северной Атлантики. Большинство исследователей считает, что они были вызваны изменениями рисунка океанских течений, в частности, изменением объема теплой воды, поступающей в Северную Атлантику с юга. Причины таких внезапных изменений направления течений, также как и их связь с межледниковыми периодами, не установлены, хотя проведенные в последние годы исследования гренландских ледяных кернов позволяют предположить, что предыдущий межледниковый период, начавшийся около 130 000 лет назад, отличался еще более короткими климатическими вариациями, чем современный. Вероятно, нам просто повезло с нашим достаточно устойчивым климатом во время возникновения и подъема индустриального общества в последние полтораста лет.

В широком смысле современные люди поистине являются порождением Великого Ледникового века. Наш род Homo появился в Африке после начала оледенения в Северном полушарии, а распространение нашего вида Homo sapiens по всему земному шару произошло во время Висконсинского ледникового периода, когда уровень океана был значительно ниже. Часто бывает трудно распутать причину и следствие, но, как мы уже видели, изменчивость межледникового климата за последние 10 000 лет, по-видимому, сильно повлияла на развитие человеческой цивилизации. Но 10 000 лет это очень короткий промежуток времени на геологической шкале. Если и есть какой-то урок, который мы можем извлечь из изучения геологической истории, то он состоит в том, что на любом отрезке временной шкалы и при любом ее масштабе постоянной особенностью этой истории является изменение — эволюционное изменение, изменение в очертаниях и расположении континентов и океанов, изменение климата. В коротком путешествии по геологическому времени, которое мы с вами совершили в этой книге, мы рассмотрели всего лишь несколько линий изменения, которые произошли за четыре с половиной миллиарда лет существования нашей планеты. Геологическая летопись, отражение событий в горных породах заканчивается в настоящем, где-то в конце теплого межледникового периода Великого Ледникового века. Нам остается только спросить: каких изменений мы можем ожидать в будущем?

Глава 13.

ЧТО БУДЕТ ДАЛЬШЕ?

ГЕОЛОГИЯ И ЧЕЛОВЕК

Что касается весьма отдаленного будущего, то судьба нашей планеты ясна. Она будет поглощена опаляющим пламенем Солнца, когда оно расширится и станет звездой типа «красного гиганта». Как и все звезды, Солнце питается за счет ядерных реакций, протекающих в его плотной центральной части, где атомы водорода сдавливаются столь плотно, что сплавляются, образуя более тяжелые элементы и освобождая при этом огромные количества энергии. На основании наблюдения других звезд во Вселенной мы знаем, что, когда в этом процессе будет исчерпан весь водород, внутренняя часть Солнца сожмется в еще более плотное ядро, в то время как его внешняя, «более холодная» (но все еще имеющая температуру в тысячи градусов) оболочка расширится в сторону периферии солнечной системы, далеко за пределы орбиты Земли, поглощая все на своем пути. Но это произойдет в далеком будущем, через столько миллиардов лет от нашего времени, сколько прошло от ее возникновения в прошлом. К тому времени наш вид уже давно исчезнет.

Но есть еще и другие вещи, которые, несомненно, произойдут с Землей в будущем. Количество выделяемого тепла в глубинах Земли, которое движет литосферные плиты, частично порождаемого радиоактивным распадом, а частично сохранившееся от времен образования Земли 4,5 миллиарда лет назад, медленно уменьшается, но так постепенно, что те геологические процессы, которое оно питает, будут, вероятно, продолжаться в их современной форме еще миллиарды лет, может быть до самых последних дней нашей планеты. Океанские бассейны будут возникать и исчезать, континенты — сталкиваться, создавая грандиозные горные хребты, которые затем снова будут снесены процессами химической и физической эрозии в море, и когда настанут подходящие условия, Земля снова попадет в тиски оледенений. А в своем движении в космическом пространстве наша планета почти наверняка столкнется с какими-нибудь обломками из космического мусора, которыми кишит наша Солнечная система. Не будучи крупными в космических масштабах, эти обломки будут достаточно большими, чтобы столкновение с ними глубоко изменило условия жизни на поверхности Земли за очень короткое по геологическим меркам время.

Но в сравнительно ближайшем будущем, на протяжении жизни нескольких поколений, наша планета должна будет пережить другие, более касающиеся нас потрясения. Один из моих коллег любит говорить, что самым важным из действующих агентов геологических изменений в данный конкретный момент геологической истории является человек. Мы являемся первым видом в истории Земли, обладающим способностью модифицировать поверхность планеты, ее атмосферу и климат радикально и в глобальном масштабе. Рисунок 13.1 показывает, как со временем изменялась численность людей, а вслед за ней, нога в ногу, изменялась степень всего лишь одного из видов нашего воздействия на окружающую среду — поступление в атмосферу углекислого газа. В прошлом по естественным причинам в атмосферу выбрасывалось гораздо большее количество углекислого газа; его концентрация изменялась в гораздо большей степени, чем показано на рисунке. Но насколько мы можем судить, эти изменения происходили значительно медленнее; их результаты, хотя и суровые или даже роковые для некоторых растений и животных, не были обрушены на общество, столь сложно организованное, как наше, которое очень тонко приспособлено к среднему климату последних нескольких столетий. Если, как предсказывают многие ученые, возрастание концентрации углекислого газа в атмосфере вызовет рост среднегодовой температуры на Земле на несколько градусов, последствия этого будут для нас совершенно катастрофическими. Целые продуктивные сельскохозяйственные пояса будут исключены из сферы землепользования или по крайней мере останутся пригодными только для совершенно иных культур, чем те, которые там выращиваются сейчас. (С другой стороны, районы, лежащие в высоких широтах и имеющие сейчас второстепенное значение для сельского хозяйства, особенно в России и Канаде, могут неожиданно оказаться главными источниками пищевых продуктов.) По мере повышения температуры начнется подъем уровня океана — частично в результате таяния ледяных шапок, а частично потому, что сама океанская вода при нагревании расширяется, что приведет к затоплению многих плотно населенных и расположенных низко над уровнем моря областей и увеличению уязвимости других от тропических штормов. Пока люди вынуждены использовать ископаемые виды топлива, сжигание которого является главным источником дополнительно поступающего в атмосферу углекислого газа, нет реальных возможностей задержать рост его содержания в ней, хотя путем совместных международных действий можно было бы несколько замедлить этот рост. За длительный период времени общество, несомненно, приспособится к изменениям, которые должны произойти. Однако поскольку эти изменения будут быстрыми даже по человеческой шкале времени, то вполне вероятно, что они вызовут значительные трудности, нужду и разрушения во многих частях мира.

Рис. 13.1. Графики, показывающие изменения численности населения (слева) и содержания углекислого газа в атмосфере (справа) после приблизительно 1700 года, согласно данным из разных источников. Концентрации углекислого газа выражены в частях на миллион (ррт). К середине 1990-х годов содержание углекислого газа в атмосфере составляло около 360 частей на миллион. Хотя процентные изменения на обоих графиках очень различны, ясно, что скорость роста как народонаселения, так и содержания углекислоты в атмосфере весьма возросли во второй половине двадцатого столетия. 

Есть также возможность, что рост среднегодовой температуры на Земле, который, несомненно, будет сопровождать рост выбросов углекислого газа в атмосферу, будет в то же время противодействовать тенденции к погружению Земли в новую ледниковую эпоху, которая, согласно графику рис. 12.4, охватывающему значительный отрезок времени, может наступить в любой момент. Но все же маловероятно, что эти две противоположные тенденции точно уравновесят друг друга. Большинство ученых, изучавших эту проблему, считают, что обусловленное углекислым газом потепление перевесит и мы находимся в начале «сверхмежледникового периода», который будет продолжаться до тех пор, пока мы не израсходуем все наши ископаемые топливные ресурсы. К тому времени, вероятно через несколько столетий, концентрация углекислого газа в атмосфере будет по крайней мере в три раза выше, чем в предындустриальную эпоху. Постепенно большая часть этого избыточного углекислого газа будет поглощена океанами; при отсутствии нового поступления углекислоты ее концентрация в атмосфере начнет уменьшаться, что позволит Земле снова погрузиться в ее несколько запоздалый ледниковый период. В отдаленной, геологической, перспективе истории Земли изменения, вызванные человеком, такие как, например, увеличение содержания углекислого газа в атмосфере, представляют собой мелкие пертурбации. Как должно быть очевидно из предшествующих глав, в прошлом Земля прошла через гораздо более серьезные нарушения хода эволюции, и тем не менее их следы в каменной летописи в общем довольно незначительны. Если завтра люди исчезнут с лица планеты, то через несколько миллионов лет следы их деятельности будут едва заметны. Но краткость нашей индивидуальной жизни заставляет большинство людей устремлять внимание на проблемы более близкого будущего; для исторических масштабов времени с нашим развитым знанием о работе Земли возможно предсказать, что нас ждет.