Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Новая модель оледенений в Северном полушарии

Авторы: А. Карнаухов, В. Карнаухов.
Источник: http://www.poteplenie.ru

На осно­ве новой триг­гер­ной моде­ли пери­о­ди­че­ских оледе­не­ний в Север­ном полу­ша­рии, осно­ван­ной на изме­не­нии тече­ний в Север­ной Атлан­ти­ке за счет распрес­не­ния Ледо­ви­то­го океа­на в основ­ном стока­ми сибир­ских рек Оби, Енисея и Лены, более подроб­но рассмат­ри­ва­ют­ся процес­сы послед­не­го ледни­ко­во­го пери­о­да и Голо­це­на в Евра­зии в сопо­став­ле­нии с данны­ми о толщине годич­ных слоев в ледни­ко­вом покро­ве Грен­лан­дии.

В 1994 году была опуб­ли­ко­ва­на новая модель пери­о­ди­че­ских оледе­не­ний в Север­ном полу­ша­рии, осно­ван­ная на резких изме­не­ни­ях карти­ны тече­ний и, следо­ва­тель­но, мери­ди­о­наль­но­го пере­но­са тепла в Север­ной Атлан­ти­ке, за счет медлен­но­го распрес­не­ния вод Север­но­го Ледо­ви­то­го океа­на стоком впада­ю­щих в него рек (Карна­ухов А. В., 1994а). Эта модель была сопо­став­ле­на со сведе­ни­я­ми по геоло­гии четвер­тич­ных отло­же­ний, фактом суще­ство­ва­ния тюле­ней в Каспий­ском море и архео­ло­ги­ей палео­ли­та и мезо­ли­та и пока­за­ла доста­точ­ную непро­ти­во­ре­чи­вость по отно­ше­нию к извест­ным данным (Карна­ухов А.В., Карна­ухов В.Н., 1997).

В насто­я­щей рабо­те новая модель оледе­не­ний в Север­ном полу­ша­рии сопо­став­ля­ет­ся с резуль­та­та­ми рекон­струк­ции клима­та в Север­ной Атлан­ти­ке по резуль­та­там буре­ния ледни­ко­во­го покро­ва Грен­лан­дии в рамках Евро­пей­ско­го GRIP (Johnsen et al., 1992) и амери­кан­ско­го GISP-2 (Alley et al., 1993) проек­тов. Дела­ет­ся вывод о возмож­но­сти объяс­не­ния полу­чен­ных в рамках этих проек­тов резуль­та­тов на осно­ве новой моде­ли пери­о­ди­че­ских оледе­не­ний Север­но­го полу­ша­рия (Карна­ухов А.В., 1994а).

1. КАРТИ­НА ТЕЧЕ­НИЙ В СЕВЕР­НОЙ АТЛАН­ТИ­КЕ

Харак­тер­ная для насто­я­ще­го време­ни (интерг­ля­ци­ал) карти­на океа­ни­че­ских тече­ний и оледе­не­ний (рис. 1А) может суще­ство­вать толь­ко в том случае, если воды холод­но­го Лабра­дор­ско­го тече­ния плот­нее вод Гольф­ст­ри­ма. Лабра­дор­ское тече­ние как бы "подны­ри­ва­ет" под Гольф­ст­рим.

Если же воды Лабра­дор­ско­го тече­ния оказы­ва­ют­ся менее плот­ны­ми, то карти­на тече­ний суще­ствен­но изме­ня­ет­ся (рис. 1Б). Холод­ное тече­ние подни­ма­ет­ся на поверх­ность и пере­кры­ва­ет путь теплым водам Гольф­ст­ри­ма, что приво­дит к значи­тель­но­му похо­ло­да­нию в Север­ном полу­ша­рии, причем изме­не­ние сред­не­го­до­вой темпе­ра­ту­ры может быть весь­ма резким, что подтвер­жда­ет­ся прямы­ми данны­ми, полу­чен­ны­ми при буре­нии льда в Грен­лан­дии (Alley etal, 1993).

Рис. 1. Изменения течений и оледенения в северном полушарии при переходе от межледникового периода (А) к ледниковому периоду (Б)
1 – теплое течение Гольфстрим; 2 – теплое северное пассатное течение; 3 – теплое южное пассатное течение, 4 – холодное Лабрадорское течение 5 – холодное Канарское течение; 6 – Уральский хребет; 7 – Ледяная дамба в устьях сибирских рек; 8 – внутренний Евразийский океан; 9,10,11 – реки Объ, Енисей, Лена; СП – Северный полюс

Факто­ра­ми, опре­де­ля­ю­щи­ми соот­но­ше­ние плот­но­стей вод Гольф­ст­ри­ма и Лабра­дор­ско­го тече­ния, прежде всего явля­ют­ся их темпе­ра­ту­ра и соле­ность. Воды Лабра­дор­ско­го тече­ния хотя и значи­тель­но холод­нее, но при этом более прес­ные. Зави­си­мость плот­но­сти воды от темпе­ра­ту­ры (t) и соле­но­сти (S) аппрок­си­ми­ру­ет­ся форму­лой (1):
s = s о - 0,201 (Dt) + 0,77(DS) – 0,0049 (Dt) 2 + 0,0011 (DS) 2 – 0.0021 (Dt) (DS)
где s о – услов­ная плот­ность при t о =14° С и S о =32%o, связан­ная с физи­че­ской плот­но­стью r урав­не­ни­ем r= r о (1 + 10 -3 s); Dt = t – t о; DS = S – S о (Монин, 1978). Как видно из (1), в насто­я­щее время плот­ность вод Лабра­дор­ско­го тече­ния (t = 0° С, S = 32%o, s = 25,7) лишь нена­мно­го выше плот­но­сти вод Гольф­ст­ри­ма (t = 20° С, S = 35 %o, s = 24,8).

2. ДИНА­МИ­КА СОЛЕ­НО­СТИ ВОД ЛЕДО­ВИ­ТО­ГО ОКЕА­НА

Посколь­ку Лабра­дор­ское тече­ние берет нача­ло в Ледо­ви­том океане, то уровень соле­но­сти вод Лабра­дор­ско­го тече­ния соот­вет­ству­ет уров­ню соле­но­сти поверх­ност­ных вод Ледо­ви­то­го океа­на. Извест­но, что вода в Ледо­ви­том океане опрес­нен­ная (30%o).

Это объяс­ня­ет­ся, во-первых, значи­тель­ным речным стоком и, во-вторых, отсут­стви­ем испа­ре­ния с поверх­но­сти. Причем соле­ность вод Ледо­ви­то­го океа­на, а следо­ва­тель­но, и Лабра­дор­ско­го тече­ния посто­ян­но умень­ша­ет­ся за счет опрес­не­ния их стоком север­ных рек, в основ­ном сибир­ских – Оби, Енисея и Лены.

Паде­ние соле­но­сти вод Лабра­дор­ско­го тече­ния ниже неко­то­ро­го крити­че­ско­го (поро­го­во­го) уров­ня (30-31%o), как уже указы­ва­лось, вызы­ва­ет резкое изме­не­ние карти­ны океа­ни­че­ских тече­ний в Север­ной Атлан­ти­ке и наступ­ле­ние очеред­но­го ледни­ко­во­го пери­о­да. Прекра­ще­ние поступ­ле­ния соле­ных вод Гольф­ст­ри­ма приве­дет к еще боль­ше­му опрес­не­нию Ледо­ви­то­го океа­на.

Одна­ко, через неко­то­рое время, в связи с умень­ше­ни­ем (или полным прекра­ще­ни­ем) речно­го стока и вымо­ра­жи­ва­ни­ем воды в прес­ный лед, соле­ность вод Ледо­ви­то­го океа­на начнет медлен­но увели­чи­вать­ся.

3. ДИНА­МИ­КА РЕЧНО­ГО СТОКА

Времен­ное прекра­ще­ние стока таких теку­щих с юга рек Сиби­ри как Обь, Енисей и Лена наблю­да­ет­ся доволь­но часто и в наше время в весен­ний пери­од, когда вскрыв­ши­е­ся дале­ко на юге льды скап­ли­ва­ют­ся в устьях рек, лежа­щих за поляр­ным кругом, и созда­ют мощные времен­ные ледя­ные дамбы – зато­ры, вызы­ва­ю­щие ката­стро­фи­че­ские весен­ние разли­вы в приустье­вых участ­ках.

Во время ледни­ко­во­го пери­о­да при суще­ствен­ном пони­же­нии темпе­ра­ту­ры подоб­ные зато­ры могли приоб­ре­сти посто­ян­ный харак­тер и полно­стью пере­крыть сток север­ных рек. Полное промер­за­ние в устьях сибир­ских и север­ных евро­пей­ских рек приво­ди­ло к затоп­ле­нию обшир­ных терри­то­рий. Устрем­ля­ю­ща­я­ся на север вода служи­ла стро­и­тель­ным мате­ри­а­лом для фунда­мен­та гигант­ской ледя­ной дамбы, кото­рая протя­ги­ва­лась от Скан­ди­нав­ских до Ураль­ских гор и далее до Чукот­ки (7 на рис. 1Б).

По мере подъ­ема уров­ня вод, высо­та дамбы росла опере­жа­ю­щи­ми темпа­ми за счет вымер­за­ния (кристал­ли­за­ции) воды из возду­ха. Обра­зо­ва­ние гигант­ской ледя­ной дамбы явля­лось вполне обос­но­ван­ным пред­по­ло­же­ни­ем при первом форму­ли­ро­ва­нии гипо­те­зы (Карна­ухов, 1994а). Одна­ко, в том же 1994 году появи­лась рабо­та (Томир­диа­ро, 1994), в кото­рой описа­ны сохра­нив­ши­е­ся до наших дней остат­ки этой ледя­ной дамбы, дости­га­ю­щие высо­ты 30-40 м и состо­я­щие на 90% из льда и на 10% из нанос­ных глини­стых грун­тов в виде земля­ных колонн 2-3 м в диамет­ре, распо­ло­жен­ных в шахмат­ном поряд­ке в толще льда на рассто­я­нии 8-10 м друг от друга.

Остав­ляя в стороне вопрос о меха­низ­ме обра­зо­ва­ния такой лессо-ледо­вой регу­ляр­ной форма­ции, укажем толь­ко, что по данным Томир­диа­ро (1994) эти остат­ки ледя­ной дамбы сохра­ни­лись север­нее 72° с.ш. между полу­ост­ро­вом Таймыр и устьем реки Инди­гир­ки.

Приве­ден­ные на рис. 2 данные, пока­зы­ва­ют, что даже в насто­я­щее время река Лена впада­ет в Ледо­ви­тый океан через отно­си­тель­но узкие прохо­ды, проре­зан­ные ею в 30-40 метро­вой толще иско­па­е­мых льдов, пред­став­ля­ю­щих собой, веро­ят­но, остат­ки ранее посту­ли­ро­ван­ной (Карна­ухов, 1994а) ледя­ной дамбы. Затоп­ле­ние обшир­ных терри­то­рий (Евразий­ский океан, 8 на рис. 1Б) вслед­ствие обра­зо­ва­ния гигант­ской ледя­ной дамбы будет продол­жать­ся до тех пор, пока вода не найдет новой возмож­но­сти стока в Миро­вой океан.

Рис. 2. Остатки ледяной дамбы на берегах моря Лаптевых и в устье реки Лены (1) (по Томиардо, 1994)

– низменные участки суши (до 200 м над уровнем моря)
– участки суши выше 200 м над уровнем моря
– остатки ледяной дамбы
– ледово-лессовые земли

Таких возмож­но­стей две: во-первых, проли­вы Босфор и Дарда­нел­лы и, во-вторых, Балтий­ское море. Если допу­стить, что проли­вы Босфор и Дарда­нел­лы обра­зо­ва­лись срав­ни­тель­но недав­но во время послед­не­го ледни­ко­во­го пери­о­да (Прасо­лов. 1984), а Балтий­ское море было пере­кры­то Скан­ди­нав­ским ледни­ком, то карти­на затоп­ле­ния (Евразий­ский океан) может быть гран­ди­оз­ной.

Здесь, навер­ное, умест­но выска­зать пред­по­ло­же­ние, что имен­но обшир­ные затоп­ле­ния на терри­то­рии Евра­зии во время послед­не­го ледни­ко­во­го пери­о­да послу­жи­ли факти­че­ской осно­вой для возник­но­ве­ния легенд о "Вели­ком пото­пе" и "гибе­ли Атлан­ти­ды".

4. ДИНА­МИ­КА ОЛЕДЕ­НЕ­НИЙ КАК АВТО­КО­ЛЕ­БА­ТЕЛЬ­НЫЙ РЕЛАК­СА­ЦИ­ОН­НЫЙ ПРОЦЕСС

Подво­дя итог выше­ска­зан­но­му, приве­дем времен­ные зави­си­мо­сти основ­ных пара­мет­ров, опре­де­ля­ю­щих клима­ти­че­ские изме­не­ния в Север­ном полу­ша­рии (рис.3).

Рис. 3. Изменения во времени:
(А) – температуры Т; (Б) – речного стока I в Северный ледовитый океан и (В) – солености вод S Северного ледовитого океана, Тн – температура вод в настоящее время; То – температура во время ледникового периода; Iн – речной сток в настоящее время; Iд – речной сток во время ледникового периода; Sкр – уровень солености вод Лабрадорского течения, при котором происходит перестройка картины течений в Северной Атлантике. По оси абцисс – время в условных единицах.

1. (t 1, t 2) – интерг­ля­ци­ал. Темпе­ра­ту­ра высо­кая, речной сток на нормаль­ном уровне. Проис­хо­дит медлен­ное опрес­не­ние Ледо­ви­то­го океа­на за счет речно­го стока. Нормаль­ная карти­на тече­ний в Север­ной Атлан­ти­ке (рис. 1А).
2. t 2 – дости­же­ние поро­го­во­го уров­ня соле­но­сти Ледо­ви­то­го океа­на и Лабра­дор­ско­го тече­ния. Уста­нов­ле­ние карти­ны тече­ний харак­тер­ной для пери­о­да оледе­не­ния (рис. 1Б). Резкое похо­ло­да­ние. Нача­ло ледни­ко­во­го пери­о­да.
3. (t 2, t 3) – значи­тель­ное опрес­не­ние Ледо­ви­то­го океа­на из-за прекра­ще­ния поступ­ле­ния соле­ных вод Гольф­ст­ри­ма.
4. t 3 – резкое умень­ше­ние (полное прекра­ще­ние) стока север­ных рек в резуль­та­те обра­зо­ва­ния ледя­ной дамбы на севе­ре Евра­зии и Амери­ки.
5. (t 3, t 4) – стаци­о­нар­ная фаза ледни­ко­во­го пери­о­да. Рост ледя­ной дамбы, затоп­ле­ние обшир­ных терри­то­рий. Посте­пен­ное увели­че­ние соле­но­сти Ледо­ви­то­го океа­на в резуль­та­те прекра­ще­ния стока рек и вымер­за­ния воды в прес­ный лед.
6. t 4 – дости­же­ние поро­го­во­го уров­ня соле­но­сти Ледо­ви­то­го океа­на и Лабра­дор­ско­го тече­ния. Уста­нов­ле­ние нормаль­ной карти­ны тече­ний, харак­тер­ной для межлед­ни­ко­вья. Резкое потеп­ле­ние. Окон­ча­ние ледни­ко­во­го пери­о­да, (рис. 1А).
7. (t 4, t' 1)- значи­тель­ное повы­ше­ние соле­но­сти Север­но­го Ледо­ви­то­го океа­на в резуль­та­те поступ­ле­ния вод Гольф­ст­ри­ма.
8. t' 1 – разру­ше­ние ледя­ных дамб в резуль­та­те повы­ше­ния темпе­ра­ту­ры, восста­нов­ле­ние нормаль­но­го речно­го стока в Ледо­ви­тый океан.

При анали­зе зако­но­мер­но­стей, приве­ден­ных на рис. 3, следу­ет отме­тить, что описан­ный авто­ко­ле­ба­тель­ный процесс может быть "синхро­ни­зи­ро­ван" внеш­ни­ми воздей­стви­я­ми, меня­ю­щи­ми темпе­ра­ту­ру Гольф­ст­ри­ма и скорость изме­не­ния соле­но­сти вод Ледо­ви­то­го океа­на и Лабра­дор­ско­го тече­ния в обла­сти прибли­же­ния их к поро­го­вой (S кр) точке (рис. 3В). К таким воздей­стви­ям могут отно­сить­ся процес­сы меня­ю­щие мощность посту­па­ю­щей от Солн­ца тепло­вой энер­гии и интен­сив­ность отра­же­ния этой энер­гии поверх­но­стью Земли (изме­не­ния вели­чи­ны альбе­до), в конеч­ном счете приво­дя­щие к изме­не­нию сред­ней темпе­ра­ту­ры поверх­но­сти Земли.

Изме­не­ние мощно­сти посту­па­ю­щей от Солн­ца тепло­вой энер­гии может иметь своей причи­ной как пери­о­ди­че­ские изме­не­ния само­го солнеч­но­го излу­че­ния, так и прецес­сию земной оси и изме­не­ние угла ее накло­на. Так назы­ва­е­мая экви­ва­лент­ная широ­та Милан­ко­ви­ча меня­ет­ся с пери­о­дом в 21 тыс. лет (Бялко, 1989).

Не менее важным процес­сом может являть­ся и изме­не­ние вели­чи­ны альбе­до земной поверх­но­сти во время оледе­не­ния. Суще­ству­ет свое­об­раз­ный пара­докс суть кото­ро­го заклю­ча­ет­ся в том, что раз начав­шись оледе­не­ние не долж­но было бы кончать­ся пото­му, что рост ледни­ков должен приво­дить к увели­че­нию альбе­до Земли и, соот­вет­ствен­но, к умень­ше­нию погло­ще­ния ею солнеч­но­го излу­че­ния (Буды­ко, 1977). На самом деле оледе­не­ния все-таки сменя­ют­ся пери­о­да­ми потеп­ле­ния клима­та.

Пред­ло­жен­ная модель (рис. 1), в какой-то степе­ни, разре­ша­ет и этот пара­докс, посколь­ку затоп­ле­ние огром­ной терри­то­рии вода­ми Евразий­ско­го океа­на приво­дит к значи­тель­но­му умень­ше­нию альбе­до этих терри­то­рий. Если доба­вить к этому и обвод­не­ние пусты­ни Саха­ра после исчез­но­ве­ния у ее бере­гов холод­но­го Канар­ско­го тече­ния с после­ду­ю­щим значи­тель­ным умень­ше­ни­ем альбе­до ее терри­то­рии, а также, возмож­но, и пусты­ни Гоби, оказы­ва­ю­щей­ся в зоне воздей­ствия Евразий­ско­го океа­на, то общая вели­чи­на альбе­до Земли во время ледни­ко­вых пери­о­дов может оста­вать­ся неиз­мен­ной или даже умень­шать­ся.

Синхро­ни­зи­ру­ю­щие внеш­ние воздей­ствия на авто­ко­ле­ба­тель­ную клима­ти­че­скую систе­му (рис. 3) приве­дут к нару­ше­нию стро­гой пери­о­дич­но­сти процес­са и длитель­но­сти пери­о­дов оледе­не­ния и потеп­ле­ния будут варьи­ро­вать. Более того, боль­шая скорость пере­хо­да от оледе­не­ния к потеп­ле­нию и обрат­но указы­ва­ет на неиз­беж­ное присут­ствие в тако­го типа регу­ля­тор­ных систе­мах пере­ход­ных осцил­ля­ции. Эти осцил­ля­ции, заклю­ча­ю­щи­е­ся в быст­рых и отно­си­тель­но крат­ко­вре­мен­ных чере­до­ва­ни­ях карти­ны тече­ний в Север­ной Атлан­ти­ке от типа Б к типу А (рис. 1) и обрат­но, неиз­беж­но долж­ны возни­кать во время сбро­са в Север­ный ледо­ви­тый океан огром­ных масс доволь­но теплой и прес­ной воды из Евразий­ско­го океа­на. Возмож­но, что имен­но этот процесс проис­хо­дил в пери­од 14,7-11,6 тыс. лет тому назад и наблю­дал­ся (Alley et al. 1993) в виде резко­го изме­не­ния толщи­ны годич­ных отло­же­ний льда в ледни­ко­вом щите Грен­лан­дии во время пери­о­да Бёллинг/Алле­рёд между 14670 и 12890 года­ми тому назад (рис. 4).

Рис. 4. Изменение толщины годичных отложений льда в ледниковом щите Гренландии
(По Alley etal., 1993)
По оси ординат – толщина годичного слоя (м).
По оси абцисс – время (тыс. лет после 1950 с точностью ± 250 лет).

 

5. ЕВРА­ЗИЯ В ПЕРИ­ОД ПЕРЕ­ХО­ДА ОТ ОЛЕДЕ­НЕ­НИЯ К ГОЛО­ЦЕ­НУ

Процес­сы чере­до­ва­ния ледни­ко­вых и межлед­ни­ко­вых пери­о­дов в Евра­зии пред­став­ля­ют по ряду причин особый инте­рес. Поэто­му рассмот­рим их более подроб­но, чем это пред­став­ле­но на рис. 1 в сопо­став­ле­нии с резуль­та­та­ми приве­ден­ны­ми на рис. 4. На рис. 5А приве­де­на карта Евра­зии в пери­од послед­не­го оледе­не­ния до окон­ча­ния Старо­го Дриа­са 14670 лет тому назад. Конеч­но, эта ситу­а­ция скла­ды­ва­лась посте­пен­но. Внача­ле стока­ми рек Оби, Енисея и Лены была затоп­ле­на вся Запад­но-Сибир­ская низмен­ность, после чего через Тургай­скую ложби­ну воды этих сибир­ских рек хлыну­ли в Араль­ское море и нача­ли затоп­ле­ние Туран­ской низмен­но­сти, а затем и Каспий­ско­го и Черно­го морей с приле­га­ю­щи­ми к ним Прика­спий­ской, Причер­но­мор­ской и Приду­най­ской низмен­но­стя­ми.

Возмож­но, что имен­но этот меха­низм может помочь найти ответ на вопрос (Васи­льев, 1982) отку­да в Каспий посту­па­ло несколь­ко сот км 3 воды в год во время, напри­мер, ранне-Хвалын­ской транс­гре­сии Каспия, произо­шед­шей в конце Валдай­ско­го оледе­не­ния, когда уровень Каспия поднял­ся до отмет­ки 50 м (т. е. на 80 м выше совре­мен­но­го).

Посколь­ку в это время еще не суще­ство­ва­ло проли­ва Босфор Фракий­ский (к этому вопро­су мы еще вернем­ся позд­нее) затоп­ле­нию подвер­га­лись значи­тель­ные простран­ства Русской равни­ны и сток сибир­ских рек мог проис­хо­дить толь­ко по южно­му побе­ре­жью Балтий­ско­го моря через Эльбин­ский поток (Прас­лов, 1984) и далее через Ла-Манш (или Фран­цию) непо­сред­ствен­но в Атлан­ти­че­ский океан.

Когда и этот сток оказал­ся пере­кры­тым насту­па­ю­щим Скан­ди­нав­ским ледни­ком, воды сибир­ских рек оказа­лись в свое­об­раз­ной ловуш­ке и могли толь­ко увели­чи­вать уровень обра­зо­вав­ше­го­ся таким обра­зом гигант­ско­го Евразий­ско­го океа­на. Не затоп­лен­ны­ми оста­ва­лись Урал, Волж­ская, Сред­не­рус­ская и Валдай­ская возвы­шен­но­сти и Донец­кий кряж, став­шие отно­си­тель­но круп­ны­ми остро­ва­ми. Затоп­ле­ние долж­но было "заго­нять" насе­ле­ние на эти "остро­ва". Возмож­но имен­но это явля­ет­ся причи­ной обна­ру­жен­ной архео­ло­га­ми на терри­то­рии Русской равни­ны смеше­ния куль­тур позд­не­го палео­ли­та в рамках одно­го посе­ле­ния (Рога­чев, Анико­вич, 1984).

Рис. 5. Карты -схемы Евразии в период с 15 до 10 тыс. лет тому назад в соответствии с данными по толщине годичных слоев льда в ледниках Гренландии (рис. 4)
А – период последнего оледенения в стадии Старый Дриас до 14670 лет тому назад, в стадиях 1,2,3 периода Бёллинг / Аллеред и в стадии Молодой Дриас с 12890 лет т. н. по 11640 лет т.н.
Б – стадии A, B, C периода Бёллинг / Аллеред
В – стадия D периода Бёллинг / Аллеред
Д – голоцен около 10 тыс. лет т. н.

– южная граница материковых ледников
– высоты суши более 200 м над уровнем моря
– высоты суши менее 200 м над уровнем моря
– Евразийский океан
– осушенные территории суши (высоты менее 200 м над ур. моря)
– внутренние моря (Черное, Каспийское, Аральское)
– Средиземное, Красное и Аравийское моря
– теплое течение Гольфстрим

Пример­но в сере­дине послед­не­го ледни­ко­во­го пери­о­да сложи­лась геогра­фи­че­ская ситу­а­ция, приве­ден­ная на рис. 5А. При этом на терри­то­рии Евра­зии возник­ли не толь­ко огром­ные затоп­ле­ния (Евразий­ский океан), но и значи­тель­ные осуше­ния шель­фа ряда морей вслед­ствие накоп­ле­ния воды в ледни­ках и внут­рен­них морях. Это в част­но­сти, терри­то­рия Берин­гии (Свиточ и Талден­ко­ва, 1993) и доволь­но боль­шие терри­то­рии шель­фа Среди­зем­но­го моря, как это пока­за­но на рис. 5А.

Вооб­ще, по разным расчет­ным оцен­кам, пони­же­ние уров­ня Миро­во­го океа­на во время оледе­не­ний могло дости­гать 200 метров. Одна­ко для Среди­зем­но­го моря в эпоху послед­не­го ледни­ко­во­го пери­о­да были в 1991 году полу­че­ны надеж­ные экспе­ри­мен­таль­ные данные о том, что 20-17 тыс. лет тому назад уровень Среди­зем­но­го моря был как мини­мум на 37 м. ниже совре­мен­но­го. Это следу­ет из того факта, что вход в обна­ру­жен­ную вбли­зи Марсе­ля фран­цуз­ским аква­лан­ги­стом Анри Коске пеще­ру с рисун­ка­ми и отпе­чат­ка­ми ладо­ней людей, посе­щав­ших ее 20-17 тыс. лет тому назад, нахо­дит­ся в насто­я­щее время на глубине 37 м ниже совре­мен­но­го уров­ня Среди­зем­но­го моря (Дэвлет, 1993). Судя по опуб­ли­ко­ван­но­му рисун­ку бере­го­вая терра­са моря в то время нахо­ди­лась еще ниже, на глубине 50-70 метров от совре­мен­но­го уров­ня Среди­зем­но­го моря.

Это озна­ча­ет, что обшир­ные обла­сти тепе­реш­не­го шель­фа Среди­зем­но­го моря заня­тые ныне Эгей­ским, Адри­а­ти­че­ским и Лигу­рий­ским моря­ми, а также частью прибреж­ных вод Испа­нии и Север­ной Афри­ки как это пока­за­но на рис. 5А были 20-15 тыс. лет тому назад насе­лен­ны­ми терри­то­ри­я­ми.

К 14670 году (рис. 4) тому назад осоло­не­ние вод Север­но­го Ледо­ви­то­го океа­на достиг­ло того поро­го­во­го (крити­че­ско­го) значе­ния S кр (рис. 3), кото­рое приве­ло к восста­нов­ле­нию межлед­ни­ко­вой карти­ны тече­ний в Север­ной Атлан­ти­ке (рис. 1А), воды Гольф­ст­ри­ма вновь прорва­лись в Север­ный ледо­ви­тый океан и распла­ви­ли часть ледя­ной дамбы, ранее препят­ству­ю­щей стоку в океан прес­ных вод Севе­ро­двин­ско­го моря (рис. 5Б). Прес­ные воды этого моря скаты­ва­лись в Север­ный ледо­ви­тый океан по мере увели­че­ния шири­ны и глуби­ны прота­яв­ше­го стока и распрес­ня­ли его воды в пери­од А Бёллинг/Алле­рё­да (рис. 4), длитель­но­стью около 450 лет, до тех пор пока они вновь не достиг­ли поро­го­во­го значе­ния S кр и карти­на тече­ний в Север­ной Атлан­ти­ке не возвра­ти­лась к ледни­ко­во­му типу (рис. 1В).

Новый микро­лед­ни­ко­вый пери­од (1 на рис. 4) во время кото­ро­го восста­но­ви­лась ледя­ная дамба и, возмож­но частич­но, Севе­ро­двин­ское море (рис. 5А) длил­ся около 100 лет после чего воды Гольф­ст­ри­ма вновь прорва­лись в Север­ный ледо­ви­тый океан (рис. 1А), расто­пи­ли ледя­ную дамбу Севе­ро­двин­ско­го моря и вызва­ли его спуск в океан (рис. 5Б). Этот теплый пери­од (пери­од В Бёллинг/Алле­рё­да на рис. 4) длил­ся около 300 лет и вновь сменил­ся микро­лед­ни­ко­вым пери­о­дом длитель­но­стью около 100 лет (рис. 4) с восста­нов­ле­ни­ем ледя­ной дамбы (рис. 5Д).

Эта ситу­а­ция в пери­од Бёллинг/Алле­рё­да повто­ря­лась еще дважды (пери­о­ды С и D на рис. 4). В послед­ний раз во время отно­си­тель­но тепло­го пери­о­да D (рис. 4) произо­шло расплав­ле­ние ледя­ной дамбы в Карском море и начал­ся спуск в Север­ный ледо­ви­тый океан прес­ных вод Запад­но-Сибир­ско­го моря с соот­вет­ству­ю­щим осуше­ни­ем огром­ных пространств на севе­ре Евро­пы и Сиби­ри (рис. 5В).

На этот раз в Север­ный ледо­ви­тый океан было сбро­ше­но такое боль­шое коли­че­ство прес­ной воды, что очень быст­ро карти­на тече­ний в Север­ной Атлан­ти­ке верну­лась к ледни­ко­во­му типу (рис. 1Б), вновь восста­но­ви­лась ледя­ная дамба и начал­ся новый ледни­ко­вый пери­од, извест­ный под назва­ни­ем Моло­дой Дриас (рис. 4;рис. 5А). Опрес­не­ние вод Север­но­го ледо­ви­то­го океа­на на этот раз было столь значи­тель­ным, что повы­ше­ние их соле­но­сти до поро­го­во­го уров­ня S кр (рис. 3) заня­ло 1250 лет (рис. 4). За этот пери­од Евразий­ский океан восста­но­вил свой макси­маль­ный объем как это пока­за­но на рис. 5А.

Следу­ю­щий сброс вод Евразий­ско­го океа­на (рис. 5А) произо­шел не в Север­ный ледо­ви­тый океан, что приве­ло бы, как мы могли это видеть на приме­ре Бёллинг/Алле­рё­да к быст­ро­му восста­нов­ле­нию усло­вий ледни­ко­во­го пери­о­да, а на юг через прорвав­ши­е­ся проли­вы Босфор и Дарда­нел­лы в силь­но обме­лев­шее в ледни­ко­вый пери­од Среди­зем­ное море. При этом осуше­нию подверг­лась вся Русская равни­на и умень­ши­лась глуби­на Туран­ско­го и Запад­но­си­бир­ско­го морей до уров­ня, опре­де­ля­е­мо­го высо­той поро­га Маныч­ско­го и Тургай­ско­го проли­вов. Сброс вод был быст­рый и огром­ный. Это приве­ло к затоп­ле­нию значи­тель­ных терри­то­рий на тепе­реш­нем шель­фе Среди­зем­но­го моря (рис. 5Г).

Этот прорыв Босфо­ра и Дарда­нелл произо­шел 11640 лет тому назад и дал нача­ло Голо­це­ну. Полное восста­нов­ле­ние Гольф­ст­ри­ма в Север­ном ледо­ви­том океане, произо­шед­шее в самом нача­ле Голо­це­на, приве­ло к расплав­ле­нию ледя­ной дамбы как на участ­ке Севе­ро­двин­ско­го моря, так и на участ­ке Запад­но-сибир­ско­го морей и стоку их вод в Север­ный ледо­ви­тый океан (рис. 5Д). Содер­жа­ща­я­ся в этих морях масса прес­ной воды была уже, веро­ят­но, не столь высо­ка чтобы вызвать изме­не­ние карты тече­ний в Север­ной Атлан­ти­ке (рис. 1А) и с этого момен­та уста­но­вил­ся отно­си­тель­но теплый климат совре­мен­но­го межлед­ни­ко­во­го пери­о­да. От огром­но­го Евразий­ско­го океа­на (рис. 5А) в нача­ле Голо­це­на оста­лось толь­ко два водо­е­ма – Бала­тон­ское море в Евро­пе и Туран­ское море в Сред­ней Азии (рис. 5Д), кото­рые медлен­но высы­ха­ли в Голо­цене. Разде­ле­ние, в част­но­сти, Туран­ско­го моря на совре­мен­ные Каспий­ское и Араль­ское моря произо­шло, веро­ят­но, 2-3 тыс. лет тому назад.

Посколь­ку глав­ные ката­стро­фи­че­ские собы­тия, связан­ные с окон­ча­ни­ем послед­не­го ледни­ко­во­го пери­о­да (гран­ди­оз­ные затоп­ле­ния равнин Евра­зии, прорыв Босфо­ра и Дарда­нелл и затоп­ле­ние прибреж­ных равнин Среди­зем­но­го моря) проис­хо­ди­ли в пери­од между 12000-11640 лет тому назад, можно ожидать, что эти ката­стро­фи­че­ские собы­тия оста­ви­ли след в древ­ней­ших куль­тур­ных памят­ни­ках наро­дов. Действи­тель­но, упоми­на­ния о "вели­ком пото­пе" встре­ча­ют­ся в шумер­ских и грече­ских мифах и древне­сла­вян­ских преда­ни­ях. По-види­мо­му ту же осно­ву имеют и пись­мен­ные источ­ни­ки – веди­че­ские и библей­ские тексты. Анализ этих данных явно выхо­дит за рамки этой Конфе­рен­ции и потре­бу­ет само­сто­я­тель­но­го иссле­до­ва­ния. Одна­ко ссыл­ки на труды извест­ных древ­них ученых здесь все-таки умест­ны.

О проры­ве Босфо­ра и Дарда­нелл писа­ли грече­ские ученые. В III веке до нашей эры физик Стра­тон из Ламп­са­ка писал (Стра­бон, 1994): "Евксин­ский Понт (Черное море) прежде не имел выхо­да у Визан­тия, но реки, впада­ю­щие в Понт прорва­ли и откры­ли проход и вода устре­ми­лась в Пропон­ти­ду (Мрамор­ное море) и Геллес­понт (Дарда­нел­лы)". Анало­гич­но­го мнения придер­жи­ва­ют­ся и неко­то­рые совре­мен­ные специ­а­ли­сты (Прас­лов, 1984).

Другим грече­ским ученым, ссыл­ка на кото­ро­го здесь умест­на, был, конеч­но, Платон, сооб­щав­ший со ссыл­кой на Соло­на, кото­рый в свою очередь ссылал­ся на сведе­ния, полу­чен­ные от египет­ских жрецов, что 11600 лет тому назад в резуль­та­те ката­стро­фи­че­ско­го затоп­ле­ния погиб­ли афин­ское войско (веро­ят­но, в Эгей­ском море) и Атлан­ти­да, нахо­див­ша­я­ся в Атлан­ти­че­ском море (Платон, 1994).

Приве­ден­ная выше дата 11600 лет тому назад скла­ды­ва­ет­ся из време­ни жизни Соло­на (6 век до нашей эры), сведе­ний египет­ских жрецов о том, что ката­стро­фа произо­шла за 9000 тыс. лет до момен­та сооб­ще­ния этих сведе­ний Соло­ну и 2000 лет, прошед­ших от нача­ла новой эры. В совре­мен­ной лите­ра­ту­ре распро­стра­не­но мнение о том, что Платон выду­мал Атлан­ти­ду для иллю­стра­ции свое­го идеаль­но­го госу­дар­ствен­но­го устрой­ства и нет ника­ких объек­тив­ных дока­за­тельств того, что Атлан­ти­да могла суще­ство­вать и погиб­нуть (Панчен­ко, 1990).

Полез­но, одна­ко, сопо­ста­вить дату гибе­ли Атлан­ти­ды Плато­на (11600 лет т.н.) и дату ката­стро­фи­че­ски быст­ро­го изме­не­ния клима­та в Север­ном полу­ша­рии (11640 лет т.н.), опре­де­лен­ную по изме­не­нию толщи­ны слоев льда в Грен­лан­дии (Alley et al., 1993), кото­рую мы связы­ва­ем с момен­том ката­стро­фи­че­ски быст­ро­го затоп­ле­ния шель­фа Среди­зем­но­го моря вода­ми Евразий­ско­го океа­на после проры­ва Босфо­ра и Дарда­нелл (рис. 5 Г).

ЗАКЛЮ­ЧЕ­НИЕ

Приве­ден­ная в насто­я­щей рабо­те палео­гра­фи­че­ская рекон­струк­ция Евра­зии в пери­од пере­хо­да к совре­мен­но­му межлед­ни­ко­во­му пери­о­ду на осно­ве новой моде­ли оледе­не­ний Север­но­го полу­ша­рия (Карна­ухов А. В., 1994а) и резуль­та­тов буре­ния ледни­ко­во­го покро­ва Грен­лан­дии (Alley et al., 1993) пред­став­ля­лась полез­ным шагом для после­ду­ю­щей провер­ки рабо­то­спо­соб­но­сти этой релак­са­ци­он­ной моде­ли.

Рис. 6. Причинно-следственная диаграмма процессов, определяющих периодические изменения климата и приводящих к наступлению эпох оледенений. Причинно-следственная цепочка, описываемая в настоящей статье, показана более толстыми линиями.

Необ­хо­ди­мость созда­ния новой теории оледе­не­ния Север­но­го полу­ша­рия стала особен­но ясной после анали­за резуль­та­тов буре­ния льда Грен­лан­дии, когда было уста­нов­ле­но, что изме­не­ния клима­та проис­хо­ди­ли очень быст­ро в тече­ние всего несколь­ких лет, а сам процесс имел поро­го­вый триг­гер­ный харак­тер, что не укла­ды­ва­ет­ся в рамки имею­щих­ся гипо­тез и теорий оледе­не­ний (Johnsen et al., 1992; Alley et al., 1993).

Разра­бот­ка новой теории пери­о­ди­че­ских оледе­не­ний в Север­ном полу­ша­рии пред­став­ля­ет­ся крайне акту­аль­ной и сроч­ной зада­чей ввиду необ­хо­ди­мо­сти прогно­зи­ро­вать буду­щие изме­не­ния клима­та и время наступ­ле­ния ново­го ледни­ко­во­го пери­о­да. Сроч­ность и акту­аль­ность связа­на прежде всего с тем обсто­я­тель­ством, что за послед­ние 1000 лет поверх­ност­ное Лабра­дор­ское тече­ние прак­ти­че­ски вплот­ную прибли­зи­лось к Гольф­ст­ри­му и к насто­я­ще­му време­ни разни­ца плот­но­стей вод Гольф­ст­ри­ма и Лабра­дор­ско­го тече­ния состав­ля­ет всего 4%. Путе­ше­ствие Лейфа Эрик­со­на пока­зы­ва­ет, что всего 1000 лет тому назад климат Ислан­дии, Грен­лан­дии и Нью-Фаун­лен­да был значи­тель­но мягче. Это озна­ча­ет, веро­ят­но, что Лабра­дор­ское тече­ние 1000 лет тому назад "ныря­ло" в глуби­ны Атлан­ти­ки значи­тель­но север­нее, чем сейчас.

Все это вместе взятое застав­ля­ет думать, что наступ­ле­ние ново­го ледни­ко­во­го пери­о­да возмож­но в не столь отда­лен­ном буду­щем, чем это пред­по­ла­га­лось ранее. С другой сторо­ны суще­ству­ют пред­по­ло­же­ния, что новый ледни­ко­вый пери­од может вооб­ще не насту­пить в связи с общим потеп­ле­ни­ем клима­та Земли, вызван­ным ростом концен­тра­ции СО 2 в атмо­сфе­ре (Карна­ухов А.В., 1994b, 1996).

Одна­ко, если пред­ло­жен­ная модель оледе­не­ния (Карна­ухов А.В., 1994а) верна, то потеп­ле­ние клима­та, связан­ное с ростом концен­тра­ции СО 2 в атмо­сфе­ре, наобо­рот, долж­но резко уско­рить наступ­ле­ние ново­го ледни­ко­во­го пери­о­да за счет увлаж­не­ния клима­та в Север­ном полу­ша­рии и связан­но­го с этим увели­че­ния стока прес­ных речных вод в Север­ный ледо­ви­тый океан, как это пока­за­но на причин­но-след­ствен­ной диаграм­ме, приве­ден­ной на рис. 6 (Карна­ухов А.В., Карна­ухов В.Н., 1997).

Слож­ность и акту­аль­ность затро­ну­той пробле­мы дела­ет весь­ма целе­со­об­раз­ным ее интер­дис­ци­пли­нар­ное обсуж­де­ние на поро­ге XXI века.

Литература:
Будыко М.И. (1977). Глобальная экология. Мысль. М.
Бялко А.В. (1989). Наша планета – Земля. Наука, М., с. 1-237.
Васильев Ю.М. (1982). Последнее оледенение, аридные климаты и Каспийские трансгресии. В кн. Развитие природы на территории СССР в позднем плейстоцене и голоцене. Наука, М., с. 132-134.
Величко (Ред. 1993). Развитие ландшафтов и климата Северной Евразии. №1, Наука, М., с. 101.
Долуханов П.М. (1989). Природные условия эпохи мезолита на территории СССР. Археология СССР, Мезолит, Наука, М., с. 6-11.
Дэвлет Е.Г. (1993). Пещера Анри Коске. Природа, №8, с. 108-110.
Карнаухов А.В. (1994а). Динамика оледенений в Северном полушарии как автоколебательный релаксационный процесс. Биофизика, т. 39, №6, с. 1094-1098.
Карнаухов А.В. (1994b). К вопросу об устойчивости химического состава атмосферы и теплового баланса Земли. Биофизика, т. 39, №1, с. 148-152.
Карнаухов А.В. (1996). Парниковая катастрофа и проблемы устойчивого развития человеческой цивилизации. Биофизика, т. 41, №2, с. 523-526.
Карнаухов А.В., Карнаухов В.Н. (1997). Куда текли сибирские реки во времена ледниковых периодов? Природа. №1, с. 46-55.
Монин А.С. (1978). Физика Океана. Гидрофизика Океана, Наука, М., с. 350.
Панченко Д.В. (1990). Платон и Атлантида. Наука, Л. с, 188.
Платон (1994) Собр. сочинений, т. 3. Диалоги Тимей и Критий. Мысль, М. с. 421-516.
Праслов Н.Д. (1984). Развитие природной среды на территории СССР в антропогене и проблемы хронологии и периодизации палеолита. Археология СССР. Палеолит СССР, Наука, М., с. 23-40.
Рогачев А.Н., Аникович М.В. (1984). Поздний палеолит Русской равнины и Крыма. Археология СССР. Палеолит СССР. Наука. М., с. 162-271.
Свиточ А.А., Талденкова Е.Е. (1993). История ландшафтов Берингии. Природа, №8, с. 66-70. Страбон (1994). География. Лодомир, М., С- 49, С- 507.
Томирдиаро С.В. (1994). Останцы растаявшей Арктиды. Природа, №3, с. 98-107.
Alley R.B., Meese D.A., Shuman C.A., Gow A.J., Taylor K.C., Grootes P.M., White J.W.C., Ram М., Waddington E.D., Mayewski P.A., Zielinski G.A. Abrupt increase in Greenlandd snow accumulation at the end of the Youger Dryas event. Nature, 1993, v. 362, №6420, p. 527-529.
Johnsen S.J., Clausen H.B., Dansgaard W., Fuhrer K., Gundestrup N., Hummer C.U., Iversen P., Jouzel J., Stauffer В., Steffensen J.P. (1992). Irreguir glacial interstadials recorded in a new Greenland ise core. Nature, v. 359. pp. 311-313.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...