Наука Плоского мира - Йен Стюарт

…Снова замерцало…

– Я посреди моря, вокруг плавают здоровенные матрасы из лиловых кисельных капель. Некоторые капли по-прежнему летают.

…И снова…

– Ох, ради всех жареных луковок мира!

– Что там? – поинтересовался Думминг.

– Я знал! Я всегда это подозревал! Эта треклятая дыра просто усыпляла мою бдительность!

– Да что там случилось-то?

– Снег. Весь этот бесовский мир превратился в один гигантский снежок!

Глава 28

Айсберг по курсу!

ВООБЩЕ-ТО ЗЕМЛЯ МНОГО РАЗ СТАНОВИЛАСЬ похожей на гигантский снежный ком. Так было 2,7 миллиарда лет назад, и 2,2 миллиарда лет назад, и 2 миллиарда лет назад. 800 миллионов лет назад снова стало чертовски морозно, затем последовала целая серия всемирных похолоданий, вроде бы закончившаяся 600 миллионов лет назад, но 300 миллионов лет назад Земля опять превратилась в снежок, и в последние 50 миллионов лет время от времени возвращается к подобному состоянию. Лед сыграл значительную роль в истории развития жизни. Хотя его истинное значение мы оценили лишь недавно.

Люди начали понимать это, когда нашли доказательства последнего оледенения. Полтора миллиона лет назад, то есть примерно тогда, когда мы становились доминирующим видом на Земле, на планете было очень холодно. Прежде этот период называли Ледниковым. Сейчас так не делают, поскольку выяснилось, что таких ледниковых периодов было много: мы говорим о тех временах как о циклах оледенения – межледниковья. Какая тут связь? Мог бы холодный климат побудить голых замерзших обезьян развиться настолько, чтобы начать убивать других животных и натягивать на себя их шкуры, а потом еще и научиться использовать огонь?

Когда-то это была одна из самых популярных теорий. На первый взгляд она логична. Но потом выясняется, что в ней слишком уж много дыр и неувязок. Не говоря уже о том, что более ранний и куда более суровый ледниковый период чуть вообще не положил конец всей этой глупости под названием «жизнь». Однако, по иронии судьбы, весьма вероятно, что именно ему мы обязаны существующим разнообразием жизни.

Благодаря новаторским идеям Жана-Луи Агассиса викторианские ученые знали, что когда-то на Земле было куда холоднее, чем сейчас. Чтобы увидеть тому доказательства, достаточно было рассмотреть очертания долин. И сегодня во многих областях планеты можно увидеть ледники: широкие ледяные «реки», очень медленно текущие под давлением нарастающего льда, образующегося высоко в горах. Ледники тащат за собой огромные массы горной породы, перемалывая или шлифуя все, что встает у них на пути, и формируя долины, похожие в разрезе на сглаженную букву U. Повсюду в Европе, как и во многих других частях света, можно обнаружить долины такой формы, хотя на сотни и тысячи миль в окрестности вы не обнаружите ни кусочка льда. Геологам Викторианской эпохи оставалось только сложить два и два. И хотя получившаяся картина вызывала некоторое беспокойство, в целом она выглядела правдоподобно.

Около 1,6 миллиона лет назад, на заре плейстоцена, на Земле внезапно похолодало. Благодаря быстрому накоплению снега ледяные шапки на полюсах начали разрастаться, и расползавшиеся ледники прорыли эти U‑образные долины. Затем лед опять отступил. Считается, что такое происходило четыре раза подряд: лед отползал и вновь наступал, погребая под собой бо́льшую часть современной Европы, при этом слой льда достигал нескольких миль.

Однако викторианские геологи полагали, что волноваться нам не о чем. Судя по всему, мы живем в самой середке периода потепления, и нам не грозит быть похороненными под толстенной коркой льда по крайней мере еще некоторое время…

Сейчас картина выглядит не столь радужно. Многие думают, что человечество должно опасаться не всемирного потепления, а начинающегося ледникового периода. Как ни парадоксально и ни глупо это выглядит, но, возможно, загрязнение планеты поможет отдалить мировой катаклизм!

Как часто бывает, получить новые знания нам помогли новые методы наблюдения, подкрепленные новыми теориями, объсняющими, что именно ученые у себя там наизмеряли и насколько мы можем быть уверены в их результатах. Эти новые методы весьма разнообразны: от всяких хитрых способов определения возраста горных пород до изучения пропорций различных изотопов в кернах, извлеченных из древнего льда, и бурения океанского дна для изучения осадочных слоев. Последние образовались следующим образом: в теплых морях водится множество живых существ, останки которых образуют донные отложения. Именно поэтому мы можем проследить связь между осадочными породами и климатом.

Все эти методы дополняют друг друга, рисуя притом практически одинаковую картину. Периодически на Земле холодает: температура на полюсах снижается на 10°–15 °C, а в остальном мире – на 5 °C. Затем внезапно становится примерно на 5 °C теплее нормы. В промежутке между большими флуктуациями наблюдаются более мелкие, так называемые малые ледниковые периоды. Как правило, разрыв между двумя существенными ледниковыми периодами составляет около 75 тысяч лет, но иногда бывает меньше. Короче говоря, ничего похожего на успокаивающие 400 тысяч лет, рассчитанные в Викторианскую эпоху. Наибольшее опасение вызывает то, что периоды потепления вроде того, что переживаем мы с вами, редко длятся более 20 тысяч лет.

Последнее крупное оледенение закончилось 18 тысяч лет назад.

В общем, ребята, укутываемся потеплее.

Как же возникают ледниковые периоды? Оказывается, Земля не такая лапочка, как нам хотелось бы думать. И орбита, по которой она вращается вокруг Солнца, не столь стабильна и регулярна, как нам представляется. Принятая в настоящее время теория была предложена в 1920 году сербом Милутином Миланковичем. Если говорить в общих словах, то Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите, почти круговой, однако три характеристики этого движения подвержены изменениям. Во‑первых, это угол наклона земной оси, который теперь составляет 23°, но меняется с периодом в 41 тысячу лет. Во‑вторых, смещение точки, в которой Земля ближе всего находится от Солнца, которая меняется с периодичностью 20 тысяч лет. В‑третьих, это эксцентриситет орбиты Земли, показывающий ее «сжатость», период изменения которого составляет около 100 тысяч лет. Совместив все три переменных, можно рассчитать изменения количества тепла, получаемого Землей от Солнца. Эти расчеты согласуются с известными колебаниями температуры Земли, и выглядит вполне вероятным, что прогревание Земли, завершающее ледниковые периоды, объясняется увеличением количества тепла, полученного от Солнца, связанными с этим тремя астрономическими циклами.

Надеемся, вы не слишком удивлены тем, что когда Земля получает больше тепла от Солнца, она нагревается, а когда меньше – остывает. Но не все тепло, которое достигает верхних слоев атмосферы, попадает на Землю. Часть его отражается от облаков, и даже то, которое достигает поверхности Земли, может отразиться от океанской глади или от льдов и снегов. Считается, что в ледниковые периоды именно это отражение заставляет Землю терять больше тепла, чем в другие времена, и ледниковые периоды автоматически усиливают сами себя. Они заканчиваются только тогда, когда, несмотря на все потери, поступление солнечного тепла настолько велико, что льды начинают таять. А может быть, лед просто становится слишком грязным, или еще что-нибудь… Куда менее очевидным является то, что ледниковые периоды начинаются вследствие уменьшения количества поступающего тепла, поскольку начало ледниковой эры всегда медленнее, чем ее завершение.

Все это заставляет нас предполагать, что глобальное потепление отчасти обусловлено газами, выделяемыми живыми существами. Когда газы вроде метана или углекислого газа накапливаются в атмосфере, они вызывают всем известный теперь парниковый эффект, при котором в ловушку попадается намного больше солнечного тепла, чем обычно. Сейчас большинство ученых убеждено, что количество парниковых газов растет быстрее, чем должно было, по причине деятельности человека: земледелия с его выжиганием лесов под новые поля, множества автомобилей, сжигания угля и нефти для получения электричества, наконец, животноводства. (Между прочим, коровы производят огромное количество метана. Каждый может убедиться, что с одного конца в корову поступает трава, а с другого – выходит метан.) Не стоит забывать и об углекислом газе, выдыхаемом людьми: один человек может надышать как половина автомобиля, если не больше.

Может быть, в прошлом существовали развитые цивилизации, о которых мы ничего не знаем и чьи следы бесследно исчезли, кроме влияния на температуру Земли. А может быть, по планете бродили огромные стада крупного рогатого скота, бизонов, слонов и деловито выделяли метан. Но большинство ученых считает, что климатические колебания происходят в основном под влиянием пяти факторов: количества тепла, излучаемого Солнцем; орбиты Земли; состава атмосферы; количества пыли, выделяемой вулканами; и уровня суши и воды, зависящего от движения земной коры. Пока мы не можем сложить по-настоящему целостную картину, в которой измерения полностью соответствовали бы теории, как нам хотелось бы, однако ясно одно: климат Земли имеет не единственное, а несколько стабильных состояний. Некоторое время он находится в одном положении, затем быстро переключается на другое, и так далее.