Когда начнётся новый ледниковый период. Прогноз климата

Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

ЛЕДНИКОВЫЙ ПЕРИОД

ПРЕДСТОЯЩЕЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ

 

ЛЕДНИКОВЫЙ ПЕРИОД

 

Смотрите также:

 

ДРЕВНЕЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ И ЖИЗНЬ

 

Великое оледенение

 

Как часто были ледниковые эпохи в истории Земли...

 

Люди эпохи великого оледенения - Рисское

 

Климатические условия ледниковых эпох

 

Где были ледники на территории России

 

Сколько длилась ледниковая эпоха

 

Ледниковые периоды. Причины оледенений

 

История оледенений Евразии ...

 

Климаты Четвертичного периода, плейстоцена

 

 

 

Что же можно сказать о будущем? Означает ли факт обширных оледенений, многократно повторявшихся в прошлом, что нам угрожает еще и новое наступание ледников?

В этом вопросе большинство ученых, занимающихся изменениями климата, единодушны: мир действительно должен вступить в следующую ледниковую эпоху-если, конечно, его глобальная климатическая система не испытает каких-то непредсказуемых фундаментальных преобразований. Но когда? На этот счет мнения специалистов расходятся. Одни утверждают, что текущее межледни- ковье продержится еще не менее 50000 лет. Другие же, принимая во внимание тенденцию к некоторому похолоданию, характерную для климата последних десятилетий, считают, что новая ледниковая эпоха уже близка; согласно одной из крайних точек зрения, она должна начаться всего лишь через несколько столетий.

 

Однако действительные расхождения взглядов не столь глубоки, как это может показаться, и имеют скорее терминологический, чем принципиальный характер. В самом деле, как определить начало ледниковой эпохи? До каких размеров должны вырасти ледниковые покровы и до каких значений снизиться глобальные температуры, чтобы можно было официально объявить: «с сегодняшнего дня мир вступил в новую ледниковую эпоху»? Проблема такого определения, достаточно трудная сама по себе, еще более осложняется географическими различиями. На основных площадях Гренландии, например, и сегодня господствуют условия ледникового периода. Стоит лишь Гренландскому ледниковому щиту неожиданно увеличиться на один процент, как все поселки, расположенные на ныне свободном ото льда побережье острова, будут уничтожены, и у их обитателей не будет сомнений, что новое оледенение уже наступило. В то же времчя представим себе шотландского рыбака, привыкшего к постоянно холодной погоде, но живущего вдали от современных ледников: о тех же самых событиях-начале наступания ледников в Скандинавии или Гренландии - он вообще вряд ли бы догадался. И только позже, когда на вершинах Северо-Шот- ландского нагорья возникнут ледниковые шапки, а косяки сельди мигрируют на юг, до него может дойти, что современному межледниковью пришел конец. Еще позже это дойдет до жителей Центральной Европы: вероятно, пройдет несколько тысячелетий, прежде чем ее сады и пашни превратятся в полярную пустыню. С не меньшим опозданием дождевые леса Бразилии уступят место степям и саваннам.

 

Проблема определения ледниковой эпохи была решена, правда довольно произвольно, на основе анализа разрезов плейстоценовых отложений Центральной Европы. В этих разрезах древние межледниковья ограничены сравнительно четкими хронологическими рубежами. Межледниковые потепления здесь начинались внезапно, о чем говорит резкость перехода к слоям, содержащим следы широколиственных лесов, а оканчивались с исчезновением древесной растительности и ее заменой степями. В этой связи, по общей договоренности, межледниковыми стали называть такие интервалы, или этапы, во время которых широкое распространение на территории Европы получали дуб и другие теплолюбивые древесные породы. А верхнюю границу межледниковий, то есть их окончание и переход к новым ледниковым эпохам, принято отождествлять с исчезновением европейских дубрав.

 

Если придерживаться этих принципов, то современное межледниковье, или голоцен, началось около 10000 лет назад. Что касается времени его окончания, то его можно прогнозировать, используя для этого несколько разных, хотя и в неодинаковой степени удовлетворительных подходов. Один из них- статистический, базирующийся на имеющейся в наличии информации по хронологии предыдущих межледниковий, который в общем использует тот же принцип, что и расчеты продолжительности жизни отдельных граждан, проводимые страховыми компаниями. Судя по результатам анализа колонок глубоководных грунтов океанского дна (), ни одно из междедниковий плейстоцена не держалось более 12000 лет, большинство же их продолжалось примерно по 10000 лет. Таким образом, опираясь на эту статистику, можно сделать вывод: современная теплая эпоха, начавшаяся около 10000 лет назад, то есть имеющая критический для межледниковья возраст, явно вступила в свой заключительный этап и должна завершиться в течение ближайшей пары тысячелетий.

 

Однако статистические предсказания подобного рода могут полностью удовлетворять лишь страховые, компании. Для прогнозирования времени окончания текущего межледниковья больше подходит метод, состоящий в экстраполяции, или проекции, тенденций, характерных для изменений современного климата, в будущее. Одна из таких тенденций - похолодание, начавшееся еще 7000 лет назад, то есть в период послеледникового климатического оптимума, когда температуры воздуха и количество осадков были заметно выше, чем сейчас. С тех пор средние температуры испытывают постепенное общее снижение ().

 

На эту общую тенденцию к похолоданию накладывались сравнительно короткие эпизоды потеплений и похолоданий, образующие так называемый «цикл малого ледникового периода» (о чем еще будет сказано ниже). Суммарный эффект указанной тенденции-снижение средней глобальной температуры на 2° С. Самым очевидным свидетельством его реальности могут служить изменения географических границ распространения животных и растений. Так, например, если 7000 лет назад в Скандинавии процветали дубовые леса и съедобные моллюски-мидии, то теперь их там нет. В других районах Европы растительные зоны на равнинах неуклонно смещаются к югу, а в горах- на все более низкие уровни. Если эта тенденция сохранится и далее, то глобальные температуры достигнут значений, характерных для ледниковых эпох (на 6° С ниже современных), примерно через 18000 лет.

 

Как же повлияло это двухградусное похолодание на хозяйственную деятельность человека? Его эффект пока не поддается точной оценке, однако ясно, что уменьшение количества атмосферных осадков, которое в большинстве районов сопутствовало снижению температур, не могло не отразиться на распределении сельскохозяйственного производства, а через него-и на географии населения. Немецкий геолог Михаэль Сарнт- хайн, суммировавший данные по аридным районам земного шара, пришел к заключению, что со времени климатического оптимума общая площадь песчаных пустынь значительно возросла. Так, например, районы Северной Африки, которые во время этого оптимума получали большое количество осадков и там возникли великие цивилизации, теперь стали сухими и бесплодными.

 

Существование дополнительной тенденции к похолоданию, имеющей период значительно короче 7000 лет, было впервые обнаружено американским климатологом Мюрреем Митчеллом в 1963 году. Обобщив данные температурных измерений, выполненных на метеостанциях мира, Митчелл показал, что начиная с 1940 года глобальный климат испытывает похолодание (рис. 44). Он установил, что за 20-летний период снижение температур в Северном полушарии составило около 0,3° С. Если и эта тенденция сохранится, то во многих районах Земли средние температуры снизятся до «ледникового» уровня всего лишь за 700 лет. А еще задолго до того изменения в количестве осадков неизбежно нарушат сложившуюся систему производства продуктов питания, что, конечно же, приведет к коренным преобразованиям жизни людей. Однако, как указывает тот же Митчелл, единственное свойство климатических тенденций, о которых можно судить с полной уверенностью, состоит в их способности менять знак на обратный. Ведь уже в середине 1970-х годов стало неясно, продолжается ,ли тенденция к похолоданию, начавшаяся в 1940 году, или она уже успела прекратиться.

 

Ненадежность климатических прогнозов, основанных на кратковременных тенденциях, наглядно иллюстрируют ежегодные смены сезонов. А ведь когда-то примитивные племена не понимали циклического характера смен времен года: они каждый год впадали в панику перед лицом четырехмесячных зимних похолоданий и жгли костры, чтобы умилостивить Солнце и заставить его вернуть им свое благоволение. Таким образом, то изменение, которое воспринимается как тенденция, может быть одной из фаз некоторого цикла. Поэтому надежность прогнозов, базирующихся на наблюдаемых тенденциях, во многом зависит от понимания сути тех циклов, частью которых эти тенденции являются. И поскольку никто пока еще не смог предложить убедительного объяснения для «мит- челловской» тенденции, то мрачные пророки, использующие ее для предсказания близкого конца текущего межледниковья, рискуют повторить ошибку наших далеких предков, которые разжигали костры много веков назад.

 

Наконец, новую основу для прогноза будущих изменений климата создает астрономическая теория ледниковых эпох,-прогноза, который лишен неопределенности, свойственной предсказаниям, опирающимся на климатические тенденции. Однако, такой прогноз осложняется тем, что изменения эксцентриситета орбиты и наклона оси вращения Земли в настоящее время способствуют снижению инсоляции и похолоданию климата, тогда как цикл прецессии «работает» в противоположном направлении. Каким же должен быть суммарный эффект всех этих циклов? Чтобы получить ответ, Джон Имбри и Джон 3. Имбри предложили математическую формулу, позволяющую выводить суммарный объем ледников Земли непосредственно из астрономических кривых Андре Берже. В результате ее применения было выяснено, что тенденция к похолоданию, начавшаяся около 7000 лет назад, в будущем продолжится и приведет к тому, что через 23000 лет оледенение достигнет своего очередного максимума.

 

Однако не приходится сомневаться, что на долговременную тенденцию к похолоданию, следующую из астрономической теории, будут и впредь накладываться климатические колебания, имеющие периодичность, которая существенно короче циклов прецессии. Такие колебания много раз происходили в прошлом, в голоцене, и есть основания ожидать, что они будут повторяться и в будущем. Из таких-сравнительно коротких-климатических колебаний наиболее известен так называемый малый ледниковый период, имевший место между 1450 и 1850 годами нашей эры (рис. 45). За 400 лет этого периода в Альпах, на Кавказе, Аляске, в Новой Зеландии и шведской Лапландии произошла активизация ледников, которые продвинулись далеко за пределы их современных границ, а в горах Эфиопии практически ежегодно появлялся снежный покров, в настоящее время там неизвестный (рис. 46). Глобальный климат тогда был в общем на 1°С холоднее современного. В свете данных Хьюберта Лэма, сумевшего восстановить климатическую историю малого ледникового периода на основе анализа фактов из старинных летописей и кадастров, известное изображение Ханса Бринкера, бегущего на коньках по замерзшему голландскому каналу, вполне точно отражает суровость зим, характерных для Западной Европы этого периода.

 

В то время и в Новой Англии, на северо-востоке США, колонисты переживали чрезвычайно суровые зимы. По свидетельству Дейвида М. Ландлема, который специально занимался климатом «колониального» времени, та легендарная зима, когда армия Вашингтона, стоявшая лагерем в долине Фордж, испытывала неимоверные страдания от холода, описывалась современниками как «примечательно мягкая». В самом деле, если бы эта армия оказалась там же двумя годами позже, а именно зимой 1779/80 года, то мучения солдат были бы куда более тяжелыми. Даже по меркам малого ледникового периода та зима выглядела как «самая холодная и трудная... из всех, когда-либо пережитых людьми». Гавань Нью-Йорка, расположенная несколько севернее долины Фордж, тогда полностью замерзла. Далее Ландлем пишет:

 «Хотя все привыкли, что Гудзон и Ист-Ривер иногда покрывались льдом, никто не помнил случая, чтобы надолго замерзал весь залив Аппер-Бей... Так что во второй половине января можно было свободно пройти пешком через пятимильную бухту, отделяющую остров Статен от Манхаттена... По дорогам, проложенным на льду проливов, перетаскивались тяжелые грузы и артиллерийские орудия на остров Статен, где шло укрепление британских позиций. Эти позиции подвергались набегам мародеров с аванпостов армии Вашингтона, стоявшей в Нью-Джерси по другую сторону замерзшего пролива Артур-Килл».

 

Детальное исследование моренных гряд, оставленных горными ледниками, которое было проведено Джорджем Дентоном и Вибьёрном Карленом, показало, что кульминация малого ледникового периода пришлась на 1700 год н. э. и явилась последним из пяти пиков голоценовых похолоданий.

 

«Для всего голоцена было характерно чередование холодных и теплых интервалов, когда происходило попеременное разрастание и сокращение оледенения. По-видимому, эти интервалы накладывались на длительную... тенденцию к похолоданию. Этапы активизации ледников имели длительность до 900 лет, а этапы их отступания-до 1750 лет». Опираясь на данные по абсолютному возрасту холодных пиков голоцена-250, 2800, 5300, 8000 и 10500 лет назад, Дентон и Карлен выдвинули гипотезу о существовании особого климатического «цикла малого ледникового периода», который имеет продолжительность в 2500 лет и систематически накладывается на более крупные ледниково-межледниковые циклы ().

 

Причины, обусловливающие циклы малого ледникового периода, пока неизвестны, однако некоторые факты позволяют предполагать, что они связаны с периодическими изменениями, происходящими на Солнце. Но какими бы ни были эти причины, циклы, выявленные Дентоном и Карленом, должны приниматься во внимание при составлении прогнозов климата будущего. Правда, с точки зрения амплитуд общетемпературных изменений они оказываются примерно в десять раз слабее основных, 100000-летних, циклов. Однако не следует упускать из виду, что все колебания, связанные с высокочастотными циклами, происходят значительно быстрее таких же изменений, вызванных орбитальными причинами. Так что если Дентон и Карлен правы, то потепление, являющееся частью текущего цикла малого ледникового периода и ставшее ощутимым после 1700 года, должно скоро подавить охлаждающие эффекты новейшего астрономического цикла и привести к тому, что на протяжении ближайшей тысячи лет глобальные температуры будут расти. А после этого, когда оба фактора станут действовать в одном и том же направлении, возобладает длительная тенденция к похолоданию, которая и приведет через 23 ООО лет к новой ледниковой эпохе.

 

Таков прогноз, возможный при современном уровне нашего понимания естественных климатических циклов: предстоит тысячелетнее потепление, за которым последуют 22 ООО лет направленного похолодания. Однако этот прогноз не учитывает возможных воздействий «неестественного», или антропогенного, фактора. В данной связи Мюррей Митчелл пишет:

 

«Если бы природа развивалась по своим собственным законам и не подвергалась влиянию человека, то можно было бы уверенно предсказать, что климат будущего сначала испытает несколько потеплений и похолоданий, а затем решительно сдвинется в сторону очередного оледенения... Однако благодаря человеку и его деятельности развитие природной среды в ближайшие десятилетия и столетия может пойти по совсем другому сценарию, который будет сперва едва заметно, а в последующем все более сильно отклоняться от вышеприведенного. Похоже, что антропогенный фактор уже начал сказываться на глобальном климате, хотя это пока трудно доказать путем прямых наблюдений... Но если человек будет и впредь увеличивать потребление энергии, попутно увеличивая загрязнение атмосферы, то уже через считанные десятилетия температурные эффекты этого фактора «пробьются» сквозь шум естественных колебаний климата и станут легко различимы».

 

Влияние на климат оказывают многие виды человеческой деятельности, например такие, как земледелие, орошение, сведение лесов, строительство городов и промышленных предприятий, ведущее, среди прочего, к нагреву и задымлению атмосферы. Однако, как сейчас ясно, особенно большую климатическую роль играет потребление минерального топлива, с которым связано производство все более возрастающих количеств углекислого газа-С02. Загрязнение атмосферы этим газом - неизбежное следствие сжигания всех видов углеводородов, а именно каменного и бурого угля, нефти, керосина, бензина, природного газа, метана, пропана и ряда других, не столь широко распространенных веществ. Поскольку же атмосферный С02 действует как термоизолирующее одеяло, неизбежным следствием этого процесса является повсеместное повышение средних температур (рис. 47).

 

«Если человечество будет и впредь ориентироваться в своих планах развития энергетики на использование минерального топлива,- пишет Митчелл,- то в результате его сжигания климатические последствия дадут о себе знать уже к концу текущего столетия, хотя серьезной проблемой они станут лишь по прошествии нескольких десятилетий следующего века».

 

Если взглянуть на данный вопрос в перспективе геологического времени, то представляется вероятным, что, израсходовав все имеющиеся запасы минерального топлива, человек ввергнет Землю в некие сверхмежледниковые, или «суперинтергляциальные», условия, то есть в такое мощное потепление, которого за последний миллион лет она не испытывала ни разу. Причем и после того, как запасы углеводородов иссякнут и их сжигание прекратится, воздействие углекислого газа на климат будет продолжаться еще не менее тысячи лет: именно такой срок потребуется для того, чтобы атмосфера освободилась от избытка С02. И хотя все последствия этого суперинтергляциала пока не поддаются точному определению, Митчелл приходит к следующему заключению: «Можно ожидать, что тысячелетия необычайно теплого климата приведут к существенному таянию льда Гренландского и Антарктического ледниковых покровов и, соответственно, к столь сильному повышению уровня Мирового океана, что целый ряд крупных городов и плодородных сельскохозяйственных областей, расположенных на его побережьях, окажется затопленным». Хотя, как считает Митчелл, существуют и целые регионы, которые от потепления климата только выиграют. Так, например, весьма вероятно, что в пустынях Северной Африки и Среднего Востока в этом случае появится богатая растительность - подобная той, которая покрывала их 7000 лет назад, во время климатического оптимума голоцена.

 

Но если шок от будущего суперинтергляциала не внесет фундаментальных изменений в климатическую систему Земли, ее атмосфера в конце концов освободится от излишков углекислого газа. И только тогда возобладает та долговременная тенденция к похолоданию, которая должна установиться в результате сложения циклов малого ледникового периода с эффектами астрономических изменений ().

 

Таким образом, пройдет около 2000 лет, и начнется ясно выраженное похолодание. А еще через тысячу лет североафриканские пустыни вновь станут сухими и безжизненными и в Центральной Европе исчезнут дубовые леса, не оставив места для сомнений, что самая продолжительная межледниковая эпоха плейстоцена закончилась. Затем начнется длительный период, за время которого глобальный климат станет все сильнее охлаждаться-до тех пор, пока Земля не окажется в объятиях нового оледенения. И-как мы уже не раз указывали- это должно произойти примерно через 23000 лет.

 

Прогноз климата на ближайшие 25000 лет

 В соответствии с астрономической теорией ледниковых эпох естественные изменения климата ближайшего будущего должны состоять в похолодании, в результате которого через 23 000 лет наступит новая ледниковая эпоха. Однако отепляющее влияние атмосферной углекислоты может вызвать начало «супермежледниковья». При этом средняя глобальная температура достигнет значений, на несколько градусов превышающих температуры, имевшие место на Земле в последний миллион лет. В этом случае начало похолодания, ведущего к новому оледенению, будет отодвинуто примерно на 2000 лет, то есть примерно до тех пор, когда прекратится потепление, связанное с парниковым эффектом С02 (по У. С. Бреккеру, 1975, и Дж. М. Митчеллу, 19776, с изменениями).

 

 

 

К содержанию книги: Джон Имбри - Тайны ледниковых эпох

 

 

Последние добавления:

 

ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВ В ГОЛОЦЕНЕ

 

Тимофеев-Ресовский. ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ

 

Ковда. Биогеохимия почвенного покрова

 

Глазовская. Почвоведение и география почв

 

Сукачёв: Фитоценология - геоботаника