А что дальше? Нельзя же, в самом деле, постоянно торжествовать и радоваться. Наука - не праздник победителей, а поле деятельности. Здесь полная победа опасна. Научная мысль без борьбы идей слабеет.
Поэтому появление у ледниковой теории серьезных противников было не бедой, а благом.
Оказалось, геологам есть над чем подумать, о чем поспорить. И не только прошлое Восточно-Европейской равнины вызывало сомнения. В Америке тоже накопилось немало интересных и непонятных фактов.
Некоторые мхи Северной Америки распространены очень странно. Они обитают на севере, на Аляске. Южнее, на обширных равнинах, они отсутствуют. Нет их на всей территории Канады. А еще дальше на юг, в зоне умеренного климата, они опять появляются.
Почему они сохранились на Аляске? Ведь она была затоплена льдами, как нынешняя Гренландия.
Совершенно неожиданно были обнаружены на Аляске остатки гигантского ленивца. Это чудовище питалось растительной пищей, достигало размеров слона, имело мощные когтистые лапы. Для суровой эпохи оледенении оно не очень-то подходило.
Не менее удивительны были находки костей жителя тропиков тигра вблизи Великих озер, в центре Североамериканского континента, а холодолюбиных леммингов - южнее этих мест. Кроме того, удалось установить, что в самый разгар оледенения мамонты и лоси переходили из Азии через Чукотский полуостров на Аляску, в Северную Америку, нe могли же они совершать эти переходы по ледникам. Да и человек, судя по всему, пришел в Северную Америку тем же путем, что и мамонты, и тоже тогда, когда на севере должны были находиться великие ледники.
Американские ученые ломали голову над отими загадками. По не усомнились в ледниковой теории, а решили ее уточнить. По их мнению, климат но время ледникового периода был особенный, не похожий на современный. Сезонные колебания температуры и влажности воздуха - от зимы к лету - не были такими резкими, как теперь.
Но и тут не все понятно. Почему климат в ледниковое время должен быть мягким? В Антарктиде и Гренландии - современных ледниконых странах суровый климат. А вот морской климат, как хорошо известно, отличается мягкостью. Скандинавия находится от Северного полюса на том же расстоянии, что и северные районы Сибири. Столица Швеции Стокгольм и Ленинград расположены севернее Якутска. Однако климат Северной Европы значительно мягче, теплее, чем Центральной Сибири, из-за влияния Атлантического океана.
Учитывая подобные сведения, противники ледниковой теории пришли к выводу: никаких великих ледников не было; случались недолгие вторжения на юг северных морей; было общее похолодание в Северном полушарии.
ОАЗИСЫ В БЕЛОЙ ПУСТЫНЕ
В конце 1902 года знаменитый полярный исследователь англичанин Р. Скотт, продвигаясь к Южному полюсу, обнаружил в Антарктиде участки, свободные от льда.
Считалось, что из ледяной шапки Антарктиды выступают только верпппты гор. Однако оказалось, что и некоторые более низкие территории не затоплены ледниками.
Позже такие участки назва.шт оазисами. Они действительно напоминают оазисы в пустыне. Только здесь пустыня не песчаная, но каменная, а ледяная, почти безжизненная. В антарктических оазисах жизнь очень скудная. Обитают здесь представители самых неприхотливых низших растений лишайников, водорослей, мхов, микроскопических грибов.
Лотом в некоторых оазисах появляются озера, ручьи п речки. Сюда прилетают морские птицы, в прибрежные оазисы приходят пингвины, иногда заползают тюлени.
Не все еще выяспсно о происхождении антарктических оазисов. Известно, что они могут сохраняться тысячи лет. Одна из главных причин их появления - особенности движения ледников.
Но если есть оазисы на самом суровом ледовом континенте - в Антарктиде, то почему не быть оазисам среди великих ледников в Европе или Северной Америке? В отих оазисах могли сохраняться, переживая суровые эпохи, некоторые виды животных и растений.
КАК БЫ ЭТО МОГЛО БЫТЬ?
Так ли уж фантастична мысль о великих ледниках?
Вспомним о природных условиях предшествующей плиоценовой эпохи. Многие моря обмелели и даже были сушей. Континенты над уровнем моря располагались значительно выше, чем теперь. Многие горные хребты были внушительнее нынешних. Они были покрыты ледниками.
От этого, естественно, усиливалось общее похолодание климата. Именно в этом направлении действовали сразу несколько серьезных факторов: уменьшение акватории океана и увеличение территории суши, ее общее поднятие, сильная расчлененность рельефа, уменьшение пространств, занятых лесами...
Начался ледниковый период с общего похолодания в Северном полушарии. Это выясняется по тем растениям и животным, которые тогда жили. Они былп теплолюбивыми. И клпмат в Европе и Северной Америке был тогда теплее, чем теперь.
Но почему в таком случае появились великие леднпки? Сейчас-то они не образуются, хотя климат холоднее.
Дело в том, что для ледников нужен не только холод.
Вода превращается в лед и при не очень низких температурах, при минус одном, двух, трех градусах. Для -образования крупных ледников нужно еще и много воды, снега.
Откуда могли взяться обильные дожди и снега, если перед ледниковым периодом суша в Северном полушарии занимала частично акватории современных морей, прилегающих к Европе, Азии, Северной Америке? Ведь главнейший источник атмосферной влаги - незамерзающие моря.
По-видимому, до появления великих ледников Северный океан оставался не ледовитым. Льды на нем появлялись зимой, в период долгой полярной ночи. Л летом, когда неяркое полярное солнце нс опускается за горизонт, морские льды таялп, поверхность океана нагревалась, усиливалось испарение и влага переносилась на континенты.
Вода охлаждается медленнее, чем суша. Поэтому в начале зимы влага с поверхности Северного, Атлантического п Тихого океанов продолжала поступать на северные окраины континентов. Обильные снега накапливались на северных горах, которые былп выше, чем теперь. За зиму снега уплотнялись, превращались в фирн и лед. Когда наступало недолгое полярное лето, эти снега и льды не успевали растаять. Из года в год ледничкн-перелетки росли, превращались в крупные ледники. Л от ледников, как мм знаем, климат становится холоднее...
Возникла так насыпаемая система с обратной связью: ледники больше климат холоднее, климат холоднее - ледники еще больше. Постепенно ледники выросли так, что стали выползать на равнины, а климат сделался морозным, вполне подходящим для ледникового периода.
Итак, на один вопрос мы, как будто, ответили. Среди ледников могут оставаться оазисы, убежища для некоторых растений и животных. Если Северный океан по был ледовитым, он смягчал климат. А если климат был значительно теплее, чем в Антарктиде, то среди великих ледников могли существовать более обширные и теплые оазисы. Сюда в летнее время приходили стада крупных животных - мамонтов, северных оленей. За стадами кочевали древние охотники.
По как объяснить находки морских животных среди морей? И почему скалы изрезаны в разных направлениях? И как удалось ледникам продвинуться с северных гор на тысячу, а то и две тысячи километров к югу? Разве могут существовать такие длинные ледяные реки? Нe слишком ли просто придумано: были великие ледники, они продвинулись на юг, наворотили холмы, притащили валуны, потом растаяли?
Надо сказать прямо: да, это придумано слишком просто. На самом деле происходили события запутанные и порой до сих пор загадочные.
Между прочим, вовсе не обязательно выбирать одно из двух: либо морские льды великого потопа, либо великие континентальные ледники. Почему бы не попытаться совместить и то и другое? Тем более что есть такая загадка природы: ледники, которые находятся и не на суше, и но в море.
НИ НА МОРЕ, НИ НА СУШЕ
Могут быть ледники ни на море, ни на суше?
Поначалу вопрос покажется странным. Где еще могут быть ледники, если не на море и но на суше? В воздухе висят? Невозможно. В воздухе витают только ледяные кристаллики. Бывают подземные льды. Но ледниками их никак не назовешь: жилы и пласты льда, только и всего.
И все-таки существуют ледники ни суши, ни моря.
Они имеются даже сейчас - в Антарктиде.
Ледовый континент делится на две половины. Восточная - это главным образом суша, придавленная великими ледниками. А Западная - это...
Трудно даже сказать, что такое Западная Антарктида.
Поверхность ледников здесь находится выше уровня моря. Но ведь лед это тоже вода, только замерзшая. Поэтому надо выяснить, каков подледный рельеф, где находится поверхность земли.
Специальными физическими приборами удается довольно точно определять толщину льда. Оказалось, что только на одной пятой части Западной Антарктиды подледный рельеф находится выше уровня моря. Остальные четыре пятых находятся ниже уровня воды. Но моря всетаки здесь нет, а сплошь залегает лед.
Есть в Антарктиде и такие участки, где ледники сползают в море и залегают на мелководьях (шельфах). Такие участки называют шельфовыми ледниками. От них постоянно откалываются айсберги. Это - ледники надводные.
Но как назвать ледники, которые погружаются ниже уровня моря, но все-таки ползут по дну, а не плывут на воде? Специалисты называют их "морскими", ставя слово в кавычки. Вроде бы и морские льды, и не морские. А вообще-то эти ледники следует называть шельфовыми. Потому чти они залегают на шельфах.
Что такое шельф? Это часть материка, занятая морем.
Например, в нашйн стране Аральское и Белое моря целиком шельфовые. А Черное и Каспийское - шельфовые в северной своей части.
Среди горных пород, залегающих на шельфе, имеются и морские, и континентальные. Значит, иногда шельфы частично выступали из моря и становились сушей.
В Антарктиде "морские" (шельфовьге) ледники опускаются до глубины один - два километра. Значит, если эти ледники растают, на их месте окажется море глубиной один - два километра.
То, что существует сейчас на ледовом континенте, в недавнем прошлом могло быть и Северном полушарии. Великие ледники способны были залить целиком впадину Балтийского моря и выдвинуться далеко в Северное, Норвежское, Баренцево моря, захватывая шельфы. Геологи обнаружили следы ледников на многих шельфах. В этих местах морское дно усеяно валупами и пересечено грядами конечных морен. Гряды конечных морен подобны оборонительным сооружениям, которые "выстраивает" на своем фронтальном крае ледник.
Ученые нанесли на карту полосы конечных морен.
Оказалось, что гряды тянутся не только по суше, но и спускаются на морское дно. На шельфах вокруг Скандинавского полуострова обнаружено несколько рядов конечных морен.
Геологи Апглии составили карту, на которой отметили пути переноса валунов, главные направления ложбин, выцарапанных на скалах, и расположение гряд конечных морен. Получилась очень интересная картина.
Валуны с гор и возвышенностей Шотландии перемещались во все стороны. Шотландские камни преодолели морские преграды и оказались на Гебридских и Оркнейских островах. А вот чуть севернее, на Шетлендских островах, подобных валунов не было вовсе. Зато имелись каменные пришельцы из Скандинавии.
Тут ость над чем подумать. Если бы валуны разносились плавучими льдами, то шотландские камни попали бы и на Шетлендские острова и даже в Скандинавию. А скандинавские валуны могли преспокойно доплыть до берегов Шотлапдпп. Однако валуны перемещались по вполне определенным линиям. А между Оркнейскими и Шетлендскими островами проходила граница раздела: но одну сторону границы располагаются валуны из Скандинавии, но другую - из Шотландии.
Все это просто и понятно объясняется движением великих ледников. Одни стекали с гор Скандинавии, другие - Шотландии. Ледники заполнили низину (где сейчас Северное море), текли навстречу друг другу. А когда слились, то стали двигаться примерно в одном направлении, параллельно. Вот и появилась граница, разделяющая скандинавские и шотландские валуны.
За последнее десятилетие геологи особенно внимательно изучают шельфы, которые оказались кладовыми многих подземных сокровищ. На некоторых шельфах обнаружены месторождения золота, олова и других металлов.
В Северном море были открыты и разнеданы круиные месторождения нефти и газа. 13 нашей стране уже давно добывается нефть с шельфа Каспийского моря в районе Баку.
Чтобы хорошо осваивать богатство шельфов, надо знать их геологическое строение и рельеф. Вот почему следы великих ледников на многих шельфах были детально изучены. Оказалось, что на шельфах почти всех совср;ных морей сохраняются гряды конечных морен. Великие ледники распространились далеко в море.
Вот так странно получилось. Появились в науке новые данные, и сразу окрепло два научных направления. Одни специалисты стали вовсе отрицать великие ледники. Другие пришли к мы-длн, что в Северном полушарии ледяная шапка покрыла почти сплошь и Северпый Ледовитый океан, и окружающую его сушу, выдвигаясь далеко на юг. Это уже получались не просто великие, а величайшие ледники.
Вряд ли, конечно, великих ледников вовсе не было.
Слишком много оставлено ими следов и на суше, и на дне морском. Вдобавок, ничего особенного нет в великих ледниках. Ведь они и теперь существуют в Антарктиде и Гренландии. Труднее вообразить себе ледовый колпак, глубоко надвинутый на северную "макушку" пашей планеты. Откуда бы взялось столько льда? Чтобы ледник жил, ему требуется постоянное питание... Если даже превратить в лед все атмосферные и наземные воды Земли, их будет совершенно недостаточно для образования великих ледников.
ЛЬДЫ И ПОТОПЫ
Питаются ледники влагой из атмосферы: снегом, дождем. Для небольших ледников требуется сравнительно немного воды. У великих ледников и жажда великая.
Вы знаете, где на земном шаре самые большие запасы пресной воды? В Антарктиде.
Если растопить ледники Антарктиды, то получится пресной воды во много раз больше, чем во всех реках и озерах Земли. А если эти ледники распределить равномерно по суше, то все континенты окажутся под слоем льда в сто двадцать метров.
А что будет, если растопить все ледники Земли?
Произойдут большие несчастья. Вода ледников стечет в Мировой оксап. Уровень океана поднимется на полсотни метров. Будут затоплены обширные прибрежные низменности, где сейчас располагаются крупные города, поселки, сельскохозяйственные угодья...
Но ведь известно, что великие ледники Северного полушария были во мпого раз больше, чем теперь. Вода из океана перекочевала в ледники. По мнению ученых, от этого уровень океана понизился иа десятки метров.
Во время великих оледенении моря отступали, уровень Мирового океана понижался. При потеплении климата заметно пополнялся бассейн всемирного океана; его воды неуклонно вторгались далеко на сушу. Временами могли происходить катастрофические наводнения. Такие явления для жителей прибрежных равнин казались всемирными потопами.
На морских побережьях нередко встречаются отложения донных морен. Сверху залегают морские осадки. Значит, после великих ледников наступала пора великих наводнений.
Далеко на суше тоже можно встретить подобные осадки: сппзу морену, а на ней... пот, не морские отложения, а озерные. Сюда морские потопы не докатывались. Зато были свои, "пресноводные", потопы: широко разливались озера, реки. От этих разливов сохранились очевидные следы. Геологи выделяют эпохи великих озер, затоплявших обширные пространства после таяния ледника.
Выходит, есть доля истины в давних легендах о великих потопах -морских, речных, озерных.
О подобных явлениях ученые судят нe только по слоям осадков. Отн слон листы геологического календаря могут разрушиться, размыться текучими водами. Имеются и другие свидетельства потопов. Это террасы: морские, озерные, речные.
Воды морей, озер и рек способны не только переносить п накапливать осадки. Оттц и строители и разрушптел!!.
Они размывают, выравнивают землю. Образуются уступы, которые называются террасами.
Подрезанные, сглаженные водой уступы - террасы - тоже можно считать особыми геологическими письменами. Специалисты умеют их читать. По высоте террас, их форме, но осадкам, которые на них сохранились, и но другим признакам ученью восстанавливают некоторые события прошлого.
Так, но берегам сеперных морей обнаружены ступени, ряды террас. Высота этих- ступеней иной раз очень велика - более ста метров. Выходит, до этой высоты когда-то поднимались морские воды?
Нет, такой вывод слишком поспешный. Ведь могло случиться, что суша погружалась в море, а его уровень почти не менялся. Надо выяснить, отчего появились террасы: от повышения уровня моря или понижения поверхности суши? Для этого приходится изучать морские террасы в разных местах земного шара. Например, там, где не было оледенения: на островах теплых тропических морей.
Выразительные террасы, на которых сохранились морские осадки, исследовали на острове Новая Гвинея. Но "радиоактивным часам" выяснили их возраст. и вот что получилось.
Около 125 тысяч лет назад уровень океана был немного выше, чем теперь, Затем он стал снижаться. Понижение уровня океана проходило неравномерно. Оно то ускорялось, то замедлялось. Иногда уровень даже немного повышался. Но в общем океан неуклонно "мелел".
За девяносто тысяч лет уровень Мирового океана снизился почти на сто метров.
Примерно пятнадцать - двадцать тысяч лет назад океан вдруг будто спохватился: начал быстро "полнеть".
Уровень его поднялся примерно на 60 метров за несколько тысячелетий! Чем можно объяснить странное поведение океана? Как будто кто-то черпал и черпал из него воду, а потом вылил ее обратно. Кто бы это мог быть?
Конечно, великие ледники. Только они способны так быстро отобрать у Мирового океана огромное количество воды и еще быстрее вернуть ее обратно.
Эту простую догадку ученые проверили. Они подсчитали, какого размера достигали великие ледники двадцать тысяч лет назад. Вычислили, сколько воды потребовалось для появления этих ледников. Оказалось, что великие ледники должны были забрать из океана примерно столько воды, сколько понадобилось, чтобы уровень его понизился на 60-70 метров.
Ледниковая теория подтвердилась. Выяснилось, что великие ледники образуются медленно, за десятки тысяч лет. А вот растаять могут в десять раз быстрее.
Если великие ледники тают скоротечно, значит, действительно, их воды способны вызывать крупные наводнения, потопы на морских побережьях (морские) и далеко на суше (речные, озерные). Отдельные порции талых ледниковых вод, как удалось выяснить, поступали в океан особенно быстро. Они вызывали резкие подъемы уровня Мирового океана на десять - двенадцать метров. Очень похоже, что именно такие наводнения, происходившие несколько тысячелетий назад, представлялись людям всемирными потопами.
Глава 6. А ВСЕ-ТАКИ ОНИ БЫЛИ
ТЯЖЕЛАЯ ПОСТУПЬ ИСПОЛИНОВ
На Кольском полуострове изучены следы наступления моря на сушу. В частности, известна древняя морская терраса, которая находится на высоте 130 метров над современным уровнем моря.
Подобные террасы имеются в Скандинавии и на северо-востоке Америки. Некоторые из них возвышаются на сто пятьдесят метров над уровнем моря. Значит, некогда льды таяли и в результате море затопило сушу до высоты...
Тут-то и надо задуматься. Предположим, растают все современные ледники. На сколько поднимется тогда уровень моря? Ученые подсчитали: на 60 метров.
Как же так? Чтобы появилась терраса на высоте 150 метров, всех современных ледников явно не хватит. На 60 метров море поднимется от растаявших льдов. А откуда возьмутся еще 90 метров?
Море так высоко но поднималось. Опустилась земля.
Прогнулась код тяжестью ледника.
Об этом явлении ученые долго не догадывались. Разве может прогибаться земля? Это же не мягкий матрац, не тонкая упругая пластинка. Известно: земная твердь. Наша надежная опора. Сверху глина, песок еще могут немного сжиматься. Но ведь под ними настоящие прочные скалы, камни. Разве они могут сжиматься, как резиновые?
Нет, не могут. Земля прогибается совсем не так, как надувной матрац или слой торфа под ногами. Земля опускается, как лодка или плот под тяжестью людей, как льдина, на которую положили груз.
Сверху до больших глубин (около ста километров)
земля представляет собой прочную каменную оболочку.
Ее так и называют: земная кора. Ниже тоже лежат прочные горные породы. На них сильно давит земная кора.
В недрах земли большой жар. От высоких давлении и температур даже прочнейшие камни становятся мягкими, пластичными, как смола.
Получается, будто земная кора плавает на очень плотной, но податливой каменной "смоле". Примерно так же, как плавает ледяной покров Северного Ледовитого океана.
На равнинах земная кора плоская и не толстая, как обычные морские льды. А в горных странах она напоминает скопление айсбергов: ввысь поднимаются вершины, вглубь опускаются основания гор (похожие на подводные части айсбергов).
Земная кора - как сплошное ледяное поле, состоящее из глыб разных размеров.
Но вот на некоторых участках земной коры стали накапливаться ледники. Что произойдет с поверхностью земли под их тяжестью? Эти участки будут продавливаться, прогибаться.
Есть такон закон природы, открытый очень давно греческим ученым Архимедом. Плавающее тело вытесняет столько жидкости, сколько весит само. Если кусок дерева вдвое легче воды, то он наполовину погрузится в воду.
Плотность вязкого вещества, на котором "плавает"
земная кора, и три раза превышает плотность льда. Значит, слой льда высотой и три метра будет вытеснять слой подкороного вещества толщиной в один метр. А под тяжестью трехкилометровой толщи ледника земная кора погрузится в вязкий слой на один километр (то есть вытеснит ровно столько вещества, сколько весит лед).
Толщина гренландского ледяного покрова - примерно три километра. Под его тяжестью остров погрузился примерно на одни километр. Если ледник растает, остров начнет "всплывать", расти, как гриб после дождя. Только не так быстро, - за сотни лет.
А теперь вспомним о морских террасах. Необычайно высокое положение некоторых террас геологи обычно объясняют всплыванием земной коры, освобожденной от ледяного гнета.
Интересная деталь: самые высокие морские террасы оказались там, где предполагаются центры оледенения.
Это Скандинавия и Северная Балтика в Европе и район Гудзонова залива в Северной Америке. С тех пор, как растаял последний великий ледниковый покров, центры оледенении поднялись на 250 метров. И продолжают подниматься.
Современные приборы позволяют улавливать очень медленные движения поверхности земли. Скорость "всплывания" достигает одного сантиметра в год. Кажется - это очень мало. Дети растут значительно быстрее. Но ведь быстрый рост детей продолжается недолго, считанные годы. А поднятия земли могут длиться десятки, сотни тысячелетий. В год - сантиметр, в столетие метр, в сто тысяч лет - километр. Это уже внушительная горка!
Если земля в одном месте прогибается, то в другом - вспучивается. Когда ледник выдавливает под земной корой массу вязкого вещества, оно растекается во все стороны. От этого вокруг ледника поднимаются возвышенности. Так бывает, если мы ложимся на резиновый матрац: под нами он прогибается, а вокруг - вспучивается.
...Вот как много можно выяснить, если внимательно присмотреться к морским террасам. Язык террас очень интересен. Обычно имеется несколько террас на одном берегу. Каждая из них рассказывает специалисту о том времени. когда она образовалась.
Ученые сравнивают высоты террас в разных частях земного шара. Выяснилось, что многие террасы имеют примерно одинаковую высоту. Некоторые из таких сходных террас удалены друг от друга на тысячи километров, находятся на берегах разных морен. Выходит, что в некоторых случаях движения земли и колебания уровня моря происходили одинаково в разных районах.
На равнинах, в долинах рек и озер тоже почти всегда имеется по нескольку террасовых ступеней. Обычно они значительно ниже. чем морские. Но не менее интересные.
На террасах различной высоты, а значит и разного возраста, нередко залегают дойные морены. Они различаются по внешнему виду, но составу, но условиям залегания.
Что это: разновидности отложений одного ледника или следы разных ледников?
СКОЛЬКО БЫЛО ОЛЕДЕНЕНИИ?
Ответить на этот вопрос не так-то просто.
Мы уже знаем, что с наступлением великих холодов распространились животные, способные переносить морозы: мамонты, шерстистые носороги, северные олени и другие. Нх остатки встречаются на обширных пространствах в разных слоях. По этим остаткам трудно попять, сколько раз происходили похолодания. Животные способны передвигаться на большие расстояния. Летом мамонты могли заходить далеко на север, к самым ледникам, а зимой удаляться на сотни километров к югу.
Растения ведут себя иначе. Они вынуждены переносить изменения климата. Не выдерживая холодов, часть растений вымирает. На их месте появляются новые, холодостойкие. А когда вновь теплеет, начинается новая смена растительности.
Как узнать о подобных переменах? Растения в земле сохраняются редко. Очень трудно найти древнюю ветку, шишку, обломок ствола. Только в торфе эти остатки могут сохраняться долго.
Однако ученые нашли выход из этого положения. Они стали изучать остатки не самих растений, а их семян, пыльцы, спор. Весной, в период размножения, каждое растение рассеивает тысячи, миллионы крохотных частичек зародышей. Эти пылевидные клеточки витают в воздухе, разносятся ветром, плавают в речных и озерных водах, попадают и легкие животных, в пищу.
Поэтому появление у ледниковой теории серьезных противников было не бедой, а благом.
Оказалось, геологам есть над чем подумать, о чем поспорить. И не только прошлое Восточно-Европейской равнины вызывало сомнения. В Америке тоже накопилось немало интересных и непонятных фактов.
Некоторые мхи Северной Америки распространены очень странно. Они обитают на севере, на Аляске. Южнее, на обширных равнинах, они отсутствуют. Нет их на всей территории Канады. А еще дальше на юг, в зоне умеренного климата, они опять появляются.
Почему они сохранились на Аляске? Ведь она была затоплена льдами, как нынешняя Гренландия.
Совершенно неожиданно были обнаружены на Аляске остатки гигантского ленивца. Это чудовище питалось растительной пищей, достигало размеров слона, имело мощные когтистые лапы. Для суровой эпохи оледенении оно не очень-то подходило.
Не менее удивительны были находки костей жителя тропиков тигра вблизи Великих озер, в центре Североамериканского континента, а холодолюбиных леммингов - южнее этих мест. Кроме того, удалось установить, что в самый разгар оледенения мамонты и лоси переходили из Азии через Чукотский полуостров на Аляску, в Северную Америку, нe могли же они совершать эти переходы по ледникам. Да и человек, судя по всему, пришел в Северную Америку тем же путем, что и мамонты, и тоже тогда, когда на севере должны были находиться великие ледники.
Американские ученые ломали голову над отими загадками. По не усомнились в ледниковой теории, а решили ее уточнить. По их мнению, климат но время ледникового периода был особенный, не похожий на современный. Сезонные колебания температуры и влажности воздуха - от зимы к лету - не были такими резкими, как теперь.
Но и тут не все понятно. Почему климат в ледниковое время должен быть мягким? В Антарктиде и Гренландии - современных ледниконых странах суровый климат. А вот морской климат, как хорошо известно, отличается мягкостью. Скандинавия находится от Северного полюса на том же расстоянии, что и северные районы Сибири. Столица Швеции Стокгольм и Ленинград расположены севернее Якутска. Однако климат Северной Европы значительно мягче, теплее, чем Центральной Сибири, из-за влияния Атлантического океана.
Учитывая подобные сведения, противники ледниковой теории пришли к выводу: никаких великих ледников не было; случались недолгие вторжения на юг северных морей; было общее похолодание в Северном полушарии.
ОАЗИСЫ В БЕЛОЙ ПУСТЫНЕ
В конце 1902 года знаменитый полярный исследователь англичанин Р. Скотт, продвигаясь к Южному полюсу, обнаружил в Антарктиде участки, свободные от льда.
Считалось, что из ледяной шапки Антарктиды выступают только верпппты гор. Однако оказалось, что и некоторые более низкие территории не затоплены ледниками.
Позже такие участки назва.шт оазисами. Они действительно напоминают оазисы в пустыне. Только здесь пустыня не песчаная, но каменная, а ледяная, почти безжизненная. В антарктических оазисах жизнь очень скудная. Обитают здесь представители самых неприхотливых низших растений лишайников, водорослей, мхов, микроскопических грибов.
Лотом в некоторых оазисах появляются озера, ручьи п речки. Сюда прилетают морские птицы, в прибрежные оазисы приходят пингвины, иногда заползают тюлени.
Не все еще выяспсно о происхождении антарктических оазисов. Известно, что они могут сохраняться тысячи лет. Одна из главных причин их появления - особенности движения ледников.
Но если есть оазисы на самом суровом ледовом континенте - в Антарктиде, то почему не быть оазисам среди великих ледников в Европе или Северной Америке? В отих оазисах могли сохраняться, переживая суровые эпохи, некоторые виды животных и растений.
КАК БЫ ЭТО МОГЛО БЫТЬ?
Так ли уж фантастична мысль о великих ледниках?
Вспомним о природных условиях предшествующей плиоценовой эпохи. Многие моря обмелели и даже были сушей. Континенты над уровнем моря располагались значительно выше, чем теперь. Многие горные хребты были внушительнее нынешних. Они были покрыты ледниками.
От этого, естественно, усиливалось общее похолодание климата. Именно в этом направлении действовали сразу несколько серьезных факторов: уменьшение акватории океана и увеличение территории суши, ее общее поднятие, сильная расчлененность рельефа, уменьшение пространств, занятых лесами...
Начался ледниковый период с общего похолодания в Северном полушарии. Это выясняется по тем растениям и животным, которые тогда жили. Они былп теплолюбивыми. И клпмат в Европе и Северной Америке был тогда теплее, чем теперь.
Но почему в таком случае появились великие леднпки? Сейчас-то они не образуются, хотя климат холоднее.
Дело в том, что для ледников нужен не только холод.
Вода превращается в лед и при не очень низких температурах, при минус одном, двух, трех градусах. Для -образования крупных ледников нужно еще и много воды, снега.
Откуда могли взяться обильные дожди и снега, если перед ледниковым периодом суша в Северном полушарии занимала частично акватории современных морей, прилегающих к Европе, Азии, Северной Америке? Ведь главнейший источник атмосферной влаги - незамерзающие моря.
По-видимому, до появления великих ледников Северный океан оставался не ледовитым. Льды на нем появлялись зимой, в период долгой полярной ночи. Л летом, когда неяркое полярное солнце нс опускается за горизонт, морские льды таялп, поверхность океана нагревалась, усиливалось испарение и влага переносилась на континенты.
Вода охлаждается медленнее, чем суша. Поэтому в начале зимы влага с поверхности Северного, Атлантического п Тихого океанов продолжала поступать на северные окраины континентов. Обильные снега накапливались на северных горах, которые былп выше, чем теперь. За зиму снега уплотнялись, превращались в фирн и лед. Когда наступало недолгое полярное лето, эти снега и льды не успевали растаять. Из года в год ледничкн-перелетки росли, превращались в крупные ледники. Л от ледников, как мм знаем, климат становится холоднее...
Возникла так насыпаемая система с обратной связью: ледники больше климат холоднее, климат холоднее - ледники еще больше. Постепенно ледники выросли так, что стали выползать на равнины, а климат сделался морозным, вполне подходящим для ледникового периода.
Итак, на один вопрос мы, как будто, ответили. Среди ледников могут оставаться оазисы, убежища для некоторых растений и животных. Если Северный океан по был ледовитым, он смягчал климат. А если климат был значительно теплее, чем в Антарктиде, то среди великих ледников могли существовать более обширные и теплые оазисы. Сюда в летнее время приходили стада крупных животных - мамонтов, северных оленей. За стадами кочевали древние охотники.
По как объяснить находки морских животных среди морей? И почему скалы изрезаны в разных направлениях? И как удалось ледникам продвинуться с северных гор на тысячу, а то и две тысячи километров к югу? Разве могут существовать такие длинные ледяные реки? Нe слишком ли просто придумано: были великие ледники, они продвинулись на юг, наворотили холмы, притащили валуны, потом растаяли?
Надо сказать прямо: да, это придумано слишком просто. На самом деле происходили события запутанные и порой до сих пор загадочные.
Между прочим, вовсе не обязательно выбирать одно из двух: либо морские льды великого потопа, либо великие континентальные ледники. Почему бы не попытаться совместить и то и другое? Тем более что есть такая загадка природы: ледники, которые находятся и не на суше, и но в море.
НИ НА МОРЕ, НИ НА СУШЕ
Могут быть ледники ни на море, ни на суше?
Поначалу вопрос покажется странным. Где еще могут быть ледники, если не на море и но на суше? В воздухе висят? Невозможно. В воздухе витают только ледяные кристаллики. Бывают подземные льды. Но ледниками их никак не назовешь: жилы и пласты льда, только и всего.
И все-таки существуют ледники ни суши, ни моря.
Они имеются даже сейчас - в Антарктиде.
Ледовый континент делится на две половины. Восточная - это главным образом суша, придавленная великими ледниками. А Западная - это...
Трудно даже сказать, что такое Западная Антарктида.
Поверхность ледников здесь находится выше уровня моря. Но ведь лед это тоже вода, только замерзшая. Поэтому надо выяснить, каков подледный рельеф, где находится поверхность земли.
Специальными физическими приборами удается довольно точно определять толщину льда. Оказалось, что только на одной пятой части Западной Антарктиды подледный рельеф находится выше уровня моря. Остальные четыре пятых находятся ниже уровня воды. Но моря всетаки здесь нет, а сплошь залегает лед.
Есть в Антарктиде и такие участки, где ледники сползают в море и залегают на мелководьях (шельфах). Такие участки называют шельфовыми ледниками. От них постоянно откалываются айсберги. Это - ледники надводные.
Но как назвать ледники, которые погружаются ниже уровня моря, но все-таки ползут по дну, а не плывут на воде? Специалисты называют их "морскими", ставя слово в кавычки. Вроде бы и морские льды, и не морские. А вообще-то эти ледники следует называть шельфовыми. Потому чти они залегают на шельфах.
Что такое шельф? Это часть материка, занятая морем.
Например, в нашйн стране Аральское и Белое моря целиком шельфовые. А Черное и Каспийское - шельфовые в северной своей части.
Среди горных пород, залегающих на шельфе, имеются и морские, и континентальные. Значит, иногда шельфы частично выступали из моря и становились сушей.
В Антарктиде "морские" (шельфовьге) ледники опускаются до глубины один - два километра. Значит, если эти ледники растают, на их месте окажется море глубиной один - два километра.
То, что существует сейчас на ледовом континенте, в недавнем прошлом могло быть и Северном полушарии. Великие ледники способны были залить целиком впадину Балтийского моря и выдвинуться далеко в Северное, Норвежское, Баренцево моря, захватывая шельфы. Геологи обнаружили следы ледников на многих шельфах. В этих местах морское дно усеяно валупами и пересечено грядами конечных морен. Гряды конечных морен подобны оборонительным сооружениям, которые "выстраивает" на своем фронтальном крае ледник.
Ученые нанесли на карту полосы конечных морен.
Оказалось, что гряды тянутся не только по суше, но и спускаются на морское дно. На шельфах вокруг Скандинавского полуострова обнаружено несколько рядов конечных морен.
Геологи Апглии составили карту, на которой отметили пути переноса валунов, главные направления ложбин, выцарапанных на скалах, и расположение гряд конечных морен. Получилась очень интересная картина.
Валуны с гор и возвышенностей Шотландии перемещались во все стороны. Шотландские камни преодолели морские преграды и оказались на Гебридских и Оркнейских островах. А вот чуть севернее, на Шетлендских островах, подобных валунов не было вовсе. Зато имелись каменные пришельцы из Скандинавии.
Тут ость над чем подумать. Если бы валуны разносились плавучими льдами, то шотландские камни попали бы и на Шетлендские острова и даже в Скандинавию. А скандинавские валуны могли преспокойно доплыть до берегов Шотлапдпп. Однако валуны перемещались по вполне определенным линиям. А между Оркнейскими и Шетлендскими островами проходила граница раздела: но одну сторону границы располагаются валуны из Скандинавии, но другую - из Шотландии.
Все это просто и понятно объясняется движением великих ледников. Одни стекали с гор Скандинавии, другие - Шотландии. Ледники заполнили низину (где сейчас Северное море), текли навстречу друг другу. А когда слились, то стали двигаться примерно в одном направлении, параллельно. Вот и появилась граница, разделяющая скандинавские и шотландские валуны.
За последнее десятилетие геологи особенно внимательно изучают шельфы, которые оказались кладовыми многих подземных сокровищ. На некоторых шельфах обнаружены месторождения золота, олова и других металлов.
В Северном море были открыты и разнеданы круиные месторождения нефти и газа. 13 нашей стране уже давно добывается нефть с шельфа Каспийского моря в районе Баку.
Чтобы хорошо осваивать богатство шельфов, надо знать их геологическое строение и рельеф. Вот почему следы великих ледников на многих шельфах были детально изучены. Оказалось, что на шельфах почти всех совср;ных морей сохраняются гряды конечных морен. Великие ледники распространились далеко в море.
Вот так странно получилось. Появились в науке новые данные, и сразу окрепло два научных направления. Одни специалисты стали вовсе отрицать великие ледники. Другие пришли к мы-длн, что в Северном полушарии ледяная шапка покрыла почти сплошь и Северпый Ледовитый океан, и окружающую его сушу, выдвигаясь далеко на юг. Это уже получались не просто великие, а величайшие ледники.
Вряд ли, конечно, великих ледников вовсе не было.
Слишком много оставлено ими следов и на суше, и на дне морском. Вдобавок, ничего особенного нет в великих ледниках. Ведь они и теперь существуют в Антарктиде и Гренландии. Труднее вообразить себе ледовый колпак, глубоко надвинутый на северную "макушку" пашей планеты. Откуда бы взялось столько льда? Чтобы ледник жил, ему требуется постоянное питание... Если даже превратить в лед все атмосферные и наземные воды Земли, их будет совершенно недостаточно для образования великих ледников.
ЛЬДЫ И ПОТОПЫ
Питаются ледники влагой из атмосферы: снегом, дождем. Для небольших ледников требуется сравнительно немного воды. У великих ледников и жажда великая.
Вы знаете, где на земном шаре самые большие запасы пресной воды? В Антарктиде.
Если растопить ледники Антарктиды, то получится пресной воды во много раз больше, чем во всех реках и озерах Земли. А если эти ледники распределить равномерно по суше, то все континенты окажутся под слоем льда в сто двадцать метров.
А что будет, если растопить все ледники Земли?
Произойдут большие несчастья. Вода ледников стечет в Мировой оксап. Уровень океана поднимется на полсотни метров. Будут затоплены обширные прибрежные низменности, где сейчас располагаются крупные города, поселки, сельскохозяйственные угодья...
Но ведь известно, что великие ледники Северного полушария были во мпого раз больше, чем теперь. Вода из океана перекочевала в ледники. По мнению ученых, от этого уровень океана понизился иа десятки метров.
Во время великих оледенении моря отступали, уровень Мирового океана понижался. При потеплении климата заметно пополнялся бассейн всемирного океана; его воды неуклонно вторгались далеко на сушу. Временами могли происходить катастрофические наводнения. Такие явления для жителей прибрежных равнин казались всемирными потопами.
На морских побережьях нередко встречаются отложения донных морен. Сверху залегают морские осадки. Значит, после великих ледников наступала пора великих наводнений.
Далеко на суше тоже можно встретить подобные осадки: сппзу морену, а на ней... пот, не морские отложения, а озерные. Сюда морские потопы не докатывались. Зато были свои, "пресноводные", потопы: широко разливались озера, реки. От этих разливов сохранились очевидные следы. Геологи выделяют эпохи великих озер, затоплявших обширные пространства после таяния ледника.
Выходит, есть доля истины в давних легендах о великих потопах -морских, речных, озерных.
О подобных явлениях ученые судят нe только по слоям осадков. Отн слон листы геологического календаря могут разрушиться, размыться текучими водами. Имеются и другие свидетельства потопов. Это террасы: морские, озерные, речные.
Воды морей, озер и рек способны не только переносить п накапливать осадки. Оттц и строители и разрушптел!!.
Они размывают, выравнивают землю. Образуются уступы, которые называются террасами.
Подрезанные, сглаженные водой уступы - террасы - тоже можно считать особыми геологическими письменами. Специалисты умеют их читать. По высоте террас, их форме, но осадкам, которые на них сохранились, и но другим признакам ученью восстанавливают некоторые события прошлого.
Так, но берегам сеперных морей обнаружены ступени, ряды террас. Высота этих- ступеней иной раз очень велика - более ста метров. Выходит, до этой высоты когда-то поднимались морские воды?
Нет, такой вывод слишком поспешный. Ведь могло случиться, что суша погружалась в море, а его уровень почти не менялся. Надо выяснить, отчего появились террасы: от повышения уровня моря или понижения поверхности суши? Для этого приходится изучать морские террасы в разных местах земного шара. Например, там, где не было оледенения: на островах теплых тропических морей.
Выразительные террасы, на которых сохранились морские осадки, исследовали на острове Новая Гвинея. Но "радиоактивным часам" выяснили их возраст. и вот что получилось.
Около 125 тысяч лет назад уровень океана был немного выше, чем теперь, Затем он стал снижаться. Понижение уровня океана проходило неравномерно. Оно то ускорялось, то замедлялось. Иногда уровень даже немного повышался. Но в общем океан неуклонно "мелел".
За девяносто тысяч лет уровень Мирового океана снизился почти на сто метров.
Примерно пятнадцать - двадцать тысяч лет назад океан вдруг будто спохватился: начал быстро "полнеть".
Уровень его поднялся примерно на 60 метров за несколько тысячелетий! Чем можно объяснить странное поведение океана? Как будто кто-то черпал и черпал из него воду, а потом вылил ее обратно. Кто бы это мог быть?
Конечно, великие ледники. Только они способны так быстро отобрать у Мирового океана огромное количество воды и еще быстрее вернуть ее обратно.
Эту простую догадку ученые проверили. Они подсчитали, какого размера достигали великие ледники двадцать тысяч лет назад. Вычислили, сколько воды потребовалось для появления этих ледников. Оказалось, что великие ледники должны были забрать из океана примерно столько воды, сколько понадобилось, чтобы уровень его понизился на 60-70 метров.
Ледниковая теория подтвердилась. Выяснилось, что великие ледники образуются медленно, за десятки тысяч лет. А вот растаять могут в десять раз быстрее.
Если великие ледники тают скоротечно, значит, действительно, их воды способны вызывать крупные наводнения, потопы на морских побережьях (морские) и далеко на суше (речные, озерные). Отдельные порции талых ледниковых вод, как удалось выяснить, поступали в океан особенно быстро. Они вызывали резкие подъемы уровня Мирового океана на десять - двенадцать метров. Очень похоже, что именно такие наводнения, происходившие несколько тысячелетий назад, представлялись людям всемирными потопами.
Глава 6. А ВСЕ-ТАКИ ОНИ БЫЛИ
ТЯЖЕЛАЯ ПОСТУПЬ ИСПОЛИНОВ
На Кольском полуострове изучены следы наступления моря на сушу. В частности, известна древняя морская терраса, которая находится на высоте 130 метров над современным уровнем моря.
Подобные террасы имеются в Скандинавии и на северо-востоке Америки. Некоторые из них возвышаются на сто пятьдесят метров над уровнем моря. Значит, некогда льды таяли и в результате море затопило сушу до высоты...
Тут-то и надо задуматься. Предположим, растают все современные ледники. На сколько поднимется тогда уровень моря? Ученые подсчитали: на 60 метров.
Как же так? Чтобы появилась терраса на высоте 150 метров, всех современных ледников явно не хватит. На 60 метров море поднимется от растаявших льдов. А откуда возьмутся еще 90 метров?
Море так высоко но поднималось. Опустилась земля.
Прогнулась код тяжестью ледника.
Об этом явлении ученые долго не догадывались. Разве может прогибаться земля? Это же не мягкий матрац, не тонкая упругая пластинка. Известно: земная твердь. Наша надежная опора. Сверху глина, песок еще могут немного сжиматься. Но ведь под ними настоящие прочные скалы, камни. Разве они могут сжиматься, как резиновые?
Нет, не могут. Земля прогибается совсем не так, как надувной матрац или слой торфа под ногами. Земля опускается, как лодка или плот под тяжестью людей, как льдина, на которую положили груз.
Сверху до больших глубин (около ста километров)
земля представляет собой прочную каменную оболочку.
Ее так и называют: земная кора. Ниже тоже лежат прочные горные породы. На них сильно давит земная кора.
В недрах земли большой жар. От высоких давлении и температур даже прочнейшие камни становятся мягкими, пластичными, как смола.
Получается, будто земная кора плавает на очень плотной, но податливой каменной "смоле". Примерно так же, как плавает ледяной покров Северного Ледовитого океана.
На равнинах земная кора плоская и не толстая, как обычные морские льды. А в горных странах она напоминает скопление айсбергов: ввысь поднимаются вершины, вглубь опускаются основания гор (похожие на подводные части айсбергов).
Земная кора - как сплошное ледяное поле, состоящее из глыб разных размеров.
Но вот на некоторых участках земной коры стали накапливаться ледники. Что произойдет с поверхностью земли под их тяжестью? Эти участки будут продавливаться, прогибаться.
Есть такон закон природы, открытый очень давно греческим ученым Архимедом. Плавающее тело вытесняет столько жидкости, сколько весит само. Если кусок дерева вдвое легче воды, то он наполовину погрузится в воду.
Плотность вязкого вещества, на котором "плавает"
земная кора, и три раза превышает плотность льда. Значит, слой льда высотой и три метра будет вытеснять слой подкороного вещества толщиной в один метр. А под тяжестью трехкилометровой толщи ледника земная кора погрузится в вязкий слой на один километр (то есть вытеснит ровно столько вещества, сколько весит лед).
Толщина гренландского ледяного покрова - примерно три километра. Под его тяжестью остров погрузился примерно на одни километр. Если ледник растает, остров начнет "всплывать", расти, как гриб после дождя. Только не так быстро, - за сотни лет.
А теперь вспомним о морских террасах. Необычайно высокое положение некоторых террас геологи обычно объясняют всплыванием земной коры, освобожденной от ледяного гнета.
Интересная деталь: самые высокие морские террасы оказались там, где предполагаются центры оледенения.
Это Скандинавия и Северная Балтика в Европе и район Гудзонова залива в Северной Америке. С тех пор, как растаял последний великий ледниковый покров, центры оледенении поднялись на 250 метров. И продолжают подниматься.
Современные приборы позволяют улавливать очень медленные движения поверхности земли. Скорость "всплывания" достигает одного сантиметра в год. Кажется - это очень мало. Дети растут значительно быстрее. Но ведь быстрый рост детей продолжается недолго, считанные годы. А поднятия земли могут длиться десятки, сотни тысячелетий. В год - сантиметр, в столетие метр, в сто тысяч лет - километр. Это уже внушительная горка!
Если земля в одном месте прогибается, то в другом - вспучивается. Когда ледник выдавливает под земной корой массу вязкого вещества, оно растекается во все стороны. От этого вокруг ледника поднимаются возвышенности. Так бывает, если мы ложимся на резиновый матрац: под нами он прогибается, а вокруг - вспучивается.
...Вот как много можно выяснить, если внимательно присмотреться к морским террасам. Язык террас очень интересен. Обычно имеется несколько террас на одном берегу. Каждая из них рассказывает специалисту о том времени. когда она образовалась.
Ученые сравнивают высоты террас в разных частях земного шара. Выяснилось, что многие террасы имеют примерно одинаковую высоту. Некоторые из таких сходных террас удалены друг от друга на тысячи километров, находятся на берегах разных морен. Выходит, что в некоторых случаях движения земли и колебания уровня моря происходили одинаково в разных районах.
На равнинах, в долинах рек и озер тоже почти всегда имеется по нескольку террасовых ступеней. Обычно они значительно ниже. чем морские. Но не менее интересные.
На террасах различной высоты, а значит и разного возраста, нередко залегают дойные морены. Они различаются по внешнему виду, но составу, но условиям залегания.
Что это: разновидности отложений одного ледника или следы разных ледников?
СКОЛЬКО БЫЛО ОЛЕДЕНЕНИИ?
Ответить на этот вопрос не так-то просто.
Мы уже знаем, что с наступлением великих холодов распространились животные, способные переносить морозы: мамонты, шерстистые носороги, северные олени и другие. Нх остатки встречаются на обширных пространствах в разных слоях. По этим остаткам трудно попять, сколько раз происходили похолодания. Животные способны передвигаться на большие расстояния. Летом мамонты могли заходить далеко на север, к самым ледникам, а зимой удаляться на сотни километров к югу.
Растения ведут себя иначе. Они вынуждены переносить изменения климата. Не выдерживая холодов, часть растений вымирает. На их месте появляются новые, холодостойкие. А когда вновь теплеет, начинается новая смена растительности.
Как узнать о подобных переменах? Растения в земле сохраняются редко. Очень трудно найти древнюю ветку, шишку, обломок ствола. Только в торфе эти остатки могут сохраняться долго.
Однако ученые нашли выход из этого положения. Они стали изучать остатки не самих растений, а их семян, пыльцы, спор. Весной, в период размножения, каждое растение рассеивает тысячи, миллионы крохотных частичек зародышей. Эти пылевидные клеточки витают в воздухе, разносятся ветром, плавают в речных и озерных водах, попадают и легкие животных, в пищу.