История Земли - Ричард Флинт

Западный район; плювиальные озера. На карте растительности ледниковой эпохи изображена территория США восточнее Скалистых гор; горные территории, расположенные западнее, не показаны отчасти потому, что мы располагаем о них слишком скудной информацией, а также потому, что мы не можем показать имеющиеся у нас сведения на мелкомасштабной карте. В целом в горах растительные зоны, очень узкие из-за крутизны склонов, продвигаются вниз по горным склонам приблизительно на 600 метров по вертикали, а в некоторых районах и на значительно большее расстояние.

Рис. 67. Схема части района Хребтов и Впадин и прилежащей территории, показывающая: А. современные озера, большей частью засоленные и мелководные

Поразительное изменение природных условий происходило в районе Хребтов и Впадин [Запада США. - Ред.]. Большое количество бессточных впадин частично или полностью заполнилось водой и образовало озера (рис. 67). Самое большое древнее озеро Бонневиль достигало более 300 метров глубины и по объему было сравнимо с современным озером Мичиган. В период существования этих озер на них сформировались пляжи и дельты, на дне отлагались осадки, в которых сохранились ископаемые рыбы и другие организмы. Когда вода испарилась и озера высохли, отложения оказались на поверхности, и сейчас среди пустыни они представляют собой удивительное зрелище.

Рис. 67. Схема части района Хребтов и Впадин и прилежащей территории, показывающая: Б. озера, существовавшие 20 000-15 000 лет назад. Увеличение количества озер в северной части района было результатом менее жаркого климата

Типичная впадина в районе пустыни Мохаве в юго-восточной Калифорнии показана на фото 54. Центральная часть ее, сухая, покрытая белой солью и почти совершенно плоская, занимает около 30 км2. Здесь выпадает очень мало дождей (150-250 миллиметров в год) (По данным справочников даже меньше. - Прим. ред), а летние температуры очень высоки. Очевидно, когда эти впадины были заполнены водой, климат здесь был совсем другим. Было высказано предположение, что различие заключалось в основном в большем количестве выпадавших в то время осадков, и поэтому древние озера получили название плювиальных озер (то есть "озера, образованные дождями"). Это название сохраняется за ними и до сих пор, хотя сейчас стало понятно, что в гораздо большей степени, чем увеличение осадков, на формирование озер влияло снижение температур, которое существенно уменьшало скорость испарения, особенно летом.

Фото 54. Котловина сухого озера Сёрлс, Калифорния. Вид с самолета на юго-восток, на белую засоленную плоскую поверхность, представляющую собой дно высохшего озера. Пунктиром показано наивысшее положение береговой линии древнего озера Сёрлс, почти на 200 м выше современного днища. Когда уровень озера был на этой отметке, вода переливалась по, протоке, теперь высохшей, в другую впадину (левая задняя часть снимка), где образовалось другое, еще более глубокое озеро

Снижение температур (вероятно, на 5-6° С по сравнению с современными), отмеченное в районе Хребтов и Впадин во время существования плювиальных озер, относится к ледниковой эпохе. Радиоуглеродные датировки озерных отложений показывают, что впадины заполнились водой незадолго до того, как великое оледенение достигло максимального своего распространения, а по мере того, как ледники таяли, озера сокращались, и наконец около 6000 лет назад большинство озер высохло. Это не означает, что ледники были причиной образования озер. Скорее, ледники и озера были проявлением реакции среды в различных районах на снижение температур, характерное для ледниковых эпох.

При снижении температуры и увеличении количества воды из-за уменьшения испарения пустынная растительность могла сохраниться только в наиболее жарких и сухих местах. Обширные площади вокруг озерных впадин занимали редколесья из сосны и можжевельника, а выше на горных склонах росли леса из сосны, ели и пихты. Изменение растительного покрова привлекло в эти районы многих животных.

Уровень океана в ледниковую эпоху

Одно из самых ярких изменений в ледниковую эпоху - это снижение уровня океана, вызванное не поднятиями суши, а уменьшением количества воды в океане. Вернувшись к вопросу о круговороте воды в природе (рис. 4), мы сможем понять, почему это происходило. На Земле существует ограниченное количество воды. В любой момент часть ее находится в море, часть - на пути к суше, в виде атмосферной влаги, а часть задерживается на суше в виде озер и ледников или в виде грунтовых вод. Только некоторое количество воды возвращается обратно в море. Уровень моря в любой момент отражает соотношение между количеством воды, находящимся в каждом из этих четырех состояний.

Когда в ледниковую эпоху температуры снижались, большая часть осадков выпадала в виде снега и меньшая - в виде дождя. Образовались ледники. Поскольку в море теперь возвращалось меньше воды, потому что большая часть ее, участвующая в круговороте, накапливалась на суше в виде льда, глубина моря должна была уменьшаться.

Современный уровень моря (рис. 68, А) определяется количеством воды, которое исключается из круговорота и существует в виде ледников Антарктиды и Гренландии, потому что где-либо в других местах льда совсем мало. Но 20 000 лет назад образовавшиеся ледники распространялись в средних широтах так далеко, что на суше существовало огромное количество дополнительного льда. Рассчитав количество этого льда и зная площадь океана, мы можем определить, насколько должен был снижаться уровень моря в это время. Уровень океанд должен был снижаться почти на 90 (По новейшим расчетам - уровень океана понижался на 100 метров. - Прим. ред) метров (рис. 68, Б). Вот почему на рисунке 66 восточный берег Америки показан гораздо дальше к востоку, чем он находится сейчас. Когда береговая линия занимала это положение, большая часть современного континентального шельфа была сушей и представляла собой обширную береговую равнину, покрытую лесами и, возможно, густо населенную животными. В это время река Гудзон протягивалась к востоку от того места, где сейчас находится город Нью-Йорк, еще почти на 160 километров и там впадала в океан. Ее узкая долина до сих пор выделяется на континентальном шельфе. Остров Лонг-Айленд и расположенный восточнее полуостров Кейп-Код, а также небольшие острова соединялись вместе и образовывали часть однообразной равнины, сначала покрытой льдом, а потом, по мере таяния ледника, постепенно появлявшейся на поверхность.

Рис. 68. При современных условиях (А) в средних широтах на суше, почти полностью свободной от льда, вся испаряющаяся с поверхности океана вода возвращается в океан. Но в ледниковую эпоху (Б) большое количество воды задерживалось в замерзшем состоянии на суше. Поэтому в океан возвращалось меньше воды и уровень моря соответственно понижался. И наоборот, если бы в Антарктиде и Гренландии не существовало ледников (как это было в меловое время), уровень океана был бы гораздо выше (приблизительно на 40 м), чем сейчас

Остатки растительности прибрежных лесов и болот, существовавших при более низком уровне моря, были обнаружены в буровых скважинах, заложенных в поисках нефти. Другие подобные остатки встречаются на поверхности морского дна; местами там находят пни и даже вертикально стоящие стволы деревьев а корневой системой. Рыболовными сетями с поверхности шельфа были извлечены зубы и кости животных ледниковой эпохи. Но гораздо большее количество ископаемых остатков погребено под отложениями, накопившимися за то время, пока уровень океана поднимался до своих современных отметок, и теперь они залегают в толще морских отложений.

Гудзон - не единственная река, имеющая глубокую, затопленную долину. Многие другие реки на Атлантическом побережье тоже занимают глубокие долины, которые были врезаны в коренные породы во время гораздо более низкого уровня океана, а потом полностью или частично заполнились отложениями. Подобные затопленные долины нанесены на карты прибрежных областей океана и в других местах.

У тех участков побережья, где сейчас глубины малы, снижение уровня океана в ледниковую эпоху вызвало воссоединение островов с материком. Достоверно установлено, что это произошло с Британскими островами, которые оказались присоединены к Европе широкой равниной, смыкавшейся с Францией на юге и с Данией на востоке. По этой равнине в различное время свободно перемещались крупные млекопитающие - слоны, носороги, бегемоты, - а также и более мелкие. На месте современного пролива Ла-Манш находилась долина реки, текшей к западу, а Рейн продолжался далее к северу, занимая долину, которая сейчас находится на дне Северного моря. Он впадал в океан значительно восточнее северной Англии.