11 месяцев назад
Нету коментариев

Л. Р. СЕРЕБРЯННЫЙ, доктор географических наук

Леонид Рувимович СЕРЕБРЯННЫЙ, старший научный сотрудник Института географии АН СССР, автор нескольких монографий по географии и четвертич­ной геологии ледниковых районов Северного полушария, в том числе «При­менение радиоуглеродного метода в четвертичной геологии» (М., Наука, 1965), «Динамика покровного оледенения и гляциоэвстазия в позднечетвертичное время» (М., Наука, 1978) и др. Л. Р. Серебрянный активно работает в сфере популяризации географических знаний, ведет лекционную пропаганду.

Дружной весной, наблюдая за быстрым сходом снежного покро­ва и вскрытием рек и озер, не­легко представить себе, что где-то на Земле еще сохраняются про­странства, занятые вечными сне­гами и льдом, — Антарктида, Грен­ландия, множество горных ледни­ков. Еще труднее осознать, что примерно 15 тыс. лет назад лед­никовые покровы занимали гро­мадные площади и, например, на месте Ленинграда и Риги, Архан­гельска и Новгорода возвышались толщи льда мощностью не менее километра.

В то же время ледниковые чехлы скрывали значительные части гор­ных хребтов и даже горных стран. Мощные выводные ледники вы­носили на предгорные равнины массы обломочного материала. Наблюдения за необычными ка­менными обломками, усеивающи­ми поверхность предгорных рав­нин, повлекли за собой изучение самих ледников. С этого факти­чески началось развитие само­стоятельной науки — гляциологии, входящей в семью наук о Земле. В широком понимании объектом этой науки являются все виды природных льдов, в более узком — только ледники. Для всесторонне­го анализа ледниковых тел необ­ходимо знать закономерности их изменений в пространстве и вре­мени. На этой основе можно раз­рабатывать прогнозы хода ледни­ковых процессов в будущем, что имеет важное значение для про­ектирования различных народно­хозяйственных мероприятий.

Ясно, что для прогнозирования необходимо располагать сведе­ниями о состоянии оледенения в прошлом. Эту задачу выполняет особое научное направление — палеогляциология (См. словарь терминов, помещенный в конце брошюры. В тексте термины выделены полу­жирным шрифтом), которая ис­пользует достижения различных фундаментальных наук (физики, химии, математики), а также наук о Земле (геологии, геоморфоло­гии, климатологии, гидрологии и др.).

Истоки гляциологии и палеогляциологии восходят к концу XVII в., когда исландский ученый Т. Вигалин предпринял первые в мире ис­следования ледников, периоди­чески опустошавших равнины на юго-востоке Исландии. Вигалин указал, что движение ледников осуществляется под воздействием силы тяжести. Он рассмотрел про­цессы преобразования снега в фирн, а затем в лед и пытался разобраться в закономерностях колебаний ледников. Работа Вигалина «О ледяных горах Исландии» увидела свет только спустя столе­тие, в конце XVIII в.

Еще через 100 лет, на рубеже XVIII и XIX вв., были предприня­ты многочисленные наблюдения на предальпийских равнинах, в рай­онах распространения древних ледников. К этому времени вы­яснилось, что ледники обладают колоссальными способностями перемещать каменные обломки вниз по долинам. С этих позиций представилось возможным объ­яснить происхождение крупных обломков — валунов, найденных вдали от современных ледников, и получить один из самых убеди­тельных аргументов в пользу су­ществования громадных леднико­вых покровов в прошлом (Л. Агассиз, И. Венец, П. Кропоткин, А. Гейки, О. Торелль и др.). Одновре­менно зародились представления об экзарационном происхождении многих форм рельефа в горах. Важно отметить, что именно в связи с разработкой ледниковой теории понадобились фундамен­тальные сведения о закономер­ностях существования современ­ных ледников и механизмов их движения.

Первые гляциологи, Й. Шарпантье, Л. Агассиз, Дж. Форбс и др., по существу, не отделяли изучение каменного материала от исследования физических и термо­динамических свойств ледников, т. е. рассматривали ледник как единую систему. При этом сами обломки, транспортируемые и от­лагаемые ледниками, использова­лись для исследования процессов движения льда, характера поверх­ностного таяния, колебаний кон­цов ледников и т. д. Это позволило найти убедительные объяснения процессов моренонакопления на качественном уровне, присущем многим работам той эпохи.

Впоследствии гляциология по­шла своим путем, совершенствуя количественные, физические, хи­мические и другие «точные» ме­тоды изучения ледников, при этом обломочный материал изучался только в связи с его участием в процессах массоэнергообмена и в колебаниях ледников. Вместе с тем геологи-четвертичники и геомор­фологи занимались картографи­рованием и стратиграфией ледни­ковых отложений, не учитывая в должной мере физические про­цессы в ледниках. Такая диффе­ренциация в исследованиях морен, основного объекта палеогляциологии, создала почву для многочис­ленных дискуссий, связанных с вы­яснением условий формирования разнофациальных ледниковых от­ложений и сопряженных с ними форм рельефа, а также с общими оценками воздействия ледников на ложе. В центре внимания уче­ных оказались проблемы выясне­ния количества древних оледене­ний и пределов их распростране­ния. Зато вне поля зрения остава­лись более существенные аспекты палеогляциологии, позволяющие раскрыть жизнедеятельность лед­никовых тел на базе учета обло­мочного материала. Недаром один из авторитетных исследователей древнего оледенения, К. К. Мар­ков, писал о рассматриваемом эта­пе развития науки: «…победонос­ная ледниковая теория почила на лаврах» (Марков К. К. Материковые оледенения и морские трансгрессии в плейстоцене.— Бюлле­тень Комиссии по изучению четвертичного пе­риода, 1974, № 42, с. 27).

Только в начале 70-х гг. нынеш­него столетия наметилась четкая тенденция к совместному реше­нию проблем древнего оледене­ния усилиями как гляциологов, так и специалистов по ледниковой гео­логии и геоморфологии. В резуль­тате были разработаны первые концептуальные модели древних ледниковых покровов, воплотив­шие в себе лучшие достижения научных дисциплин, которые со­ставляют базу палеогляциологии. В этих моделях, однако, на наш взгляд, еще недостаточно полно учитываются процессы мореноформирования. Наша исходная позиция сводится к тому, что в вещественном составе и строении каменного материала интегрально отражаются все процессы, проис­ходящие в ледниках. Отрыв от этой фактической основы придает палеогляциологическим моделям бесплотность и чрезмерный схе­матизм.

Таким образом, палеогляциология не может существовать вне связи с целой серией научных дис­циплин, их взаимопроникновение и взаимодействие при изучении древнего оледенения дают плодо­творные результаты. Соответствен­но, палеогляциологический поиск характеризуется необычайной ши­ротой, что можно проиллюстри­ровать на ряде примеров.

Рассмотрим один из них. Совер­шенно очевидно, что материко­вые оледенения прошлого, акку­мулируя в своих ледниковых телах большие запасы воды, изымали ее из Мирового океана. Значитель­ное (порядка 120 м) понижение его уровня в ледниковые эпохи приводило к образованию новых участков суши на месте морских мелководий. При этом появлялись широкие возможности для мигра­ций растений, животных и перво­бытных людей. Например, Берингийская суша, располагавшаяся на месте неглубокого Берингова мо­ря, соединяла Сибирь с Северной Америкой и по этому сухопутному мосту происходило переселение многочисленных видов организ­мов из Старого Света в Новый. Такие же сухопутные мосты су­ществовали во время оледенений между Азиатским материком и Сахалином, а также Японскими островами. Это убедительно до­казывается сделанными там наход­ками костей древних слонов и других животных, характерных для континентальной Азии.

Затопление сухопутных мостов в межледниковые эпохи превра­щало острова в замкнутые эколо­гические системы, и видообразо­вание там приобретало специфи­ческие черты. При оледенениях возобновлялась связь с матери­ком, островные популяции вступа­ли в контакты с континентальны­ми, складывались новые генети­ческие комбинации, что, в свою очередь, отражалось на процессе эволюции. Анализ периодических явлений подобного характера в истории формирования современ­ных видов растений и животных еще предстоит провести.

В связи с историей древних оле­денений необходимо осуществить также глобальную корреляцию геологических событий, особенно имевших место в разных полуша­риях. Решение такой задачи по­может установить истинные при­чины колебательной природы раз­личных естественных процессов на Земле.

Если изменения климата, да и сами оледенения были, как пола­гают многие исследователи, обу­словлены периодическими колеба­ниями наклона земной оси или других параметров орбиты, то вполне логично было бы ожидать и более значительных сдвигов в природных условиях северной и южной внетропических областей нашей планеты по сравнению со сдвигами в приэкваториальных районах. В самом деле, неболь­шое отклонение оси от нормаль­ного положения почти не изменит угол, под которым солнечная ра­диация поступает к земной по­верхности на экваторе. Зато одно­временно существенно изменит­ся теплообеспеченность полярных областей Земли.

Любопытно отметить, что палео­климатические модели, разра­ботанные советскими и зарубеж­ными исследователями для Север­ного полушария, как правило, от­ражают идею о неравнозначности природных изменений в высоких и низких широтах. В умеренном поясе и особенно в его северной части амплитуда температурных колебаний была на несколько гра­дусов выше, чем в тропическом и экваториальном поясах. Однако, естественно, этот аргумент не мо­жет иметь решающее значение при выяснении вопроса о причи­нах оледенений. Тем не менее его нельзя просто игнорировать. Он, несомненно, показывает, что структура экосистем в умеренных широтах испытывала более силь­ные преобразования. Возможно, этим и объясняются высокие тем­пы естественного отбора, вымира­ния и эволюции, характерные для рассматриваемой территории.

Зато в экваториальной зоне с бо­лее стабильным климатическим режимом сохранялись благоприят­ные условия для выживания теп­лолюбивых реликтов, сохранив­шихся от геологических эпох прошлого.

Таким образом, подводя итоги, можно констатировать, что теория древнего материкового оледене­ния, преломляясь сквозь призму других наук о Земле, дает выход в сложный мир актуальных проб­лем, интересующих человечество. Прогнозы развития окружающей среды на ближайшие десятилетия невозможно создать без учета палеогляциологических ситуаций. Немало вопросов есть, однако, и в самой ледниковой теории. К та­ким вопросам относится, напри­мер, динамический режим лед­никовых покровов прошлого. Дол­гое время этот режим реконстру­ировался на актуалистической основе, по аналогии с современ­ными ледниковыми щитами Ан­тарктиды и Гренландии. Однако такой подход не вполне правоме­рен. Дело в том, что оба совре­менных щита пребывают в ста­ционарном состоянии и потому отличаются довольно правильной куполообразной формой, которая мало зависит от рельефа ледни­кового ложа. Устойчивое динами­ческое равновесие с окружаю­щей средой предопределяет мед­ленный ход процессов массоэнер­гообмена в этих крупных ледни­ковых щитах.

Гигантские ледниковые покро­вы прошлого, судя по имеющим­ся фактическим данным, облада­ли высокой мобильностью. Так, последний европейский ледни­ковый покров успел всего за не­сколько тысячелетий достичь мак­симальных размеров, создать ряд систем краевых образований и пос­ле этого столь же быстро исчез­нуть с лика Земли. Математичес­кое моделирование убедительно показало, что в обстановке ста­ционарного режима древние лед­никовые покровы не могли бы за отведенные им природой корот­кие сроки существования так бы­стро разрастаться и таять. Отсю­да, естественно, вытекает заклю­чение о том, что актуалистические представления явно недостаточ­ны для интерпретации эволюции древних оледенений.

Канадские ученые Б. Лориол и Дж. Грей в докладе, представленном на XI Конгрессе Междуна­родного союза по изучению чет­вертичного периода (Москва, 1982 г.), выдвинули новую кон­цепцию развития североамери­канского ледникового покрова, возникающего путем слияния не­скольких ледниковых куполов при их разрастании. При такой трак­товке форма поверхности льда сильно отклонялась от правиль­ного купола и имела скорее буг­ристый характер. Идеи о квази­стационарномнеравновесном ре­жиме древних ледниковых щитов, о направленных миграциях их цен­тров и об интенсивной динамике отдельных потоков льда выска­зываются также многими совет­скими исследователями. В част­ности, советский гляциолог М. Г. Гросвальд полагает, что во время оледенений на мелководьях ар­ктических морей формировались крупные нестационарные ледни­ки-шельфы, напоминающие сов­ременный ледник Росса в Антарк­тике.

Ледниковая теория в нашей стране недавно отпраздновала свой столетний юбилей, посколь­ку датой ее рождения обычно счи­тается 1876 г. — год выхода в свет прекрасной книги Петра Алексе­евича Кропоткина «Исследования о ледниковом периоде». Идеи это­го замечательного ученого в ны­нешних условиях продолжают пло­дотворно развиваться и пополня­ют сокровищницу наук о Земле.

Изучение следов древних оле­денений имеет большое практи­ческое значение. Оно особенно возросло в последние годы, ког­да внимание ученых привлекла проблема поисков и рациональ­ного использования новых видов природных ресурсов.

В нечерноземной зоне РСФСР большая часть месторождений песчано-гравийных строительных смесей, глин для производства кирпича, стекольных песков и не­которых других ценных видов сы­рья относится к древнеледнико­вым или приледниковым образо­ваниям. Районирование сельско­го хозяйства, градостроительство, планирование зон отдыха, разме­щение крупных строительных объ­ектов в средней полосе Европей­ской России сегодня уже немыс­лимы без тщательного изучения ледникового рельефа и отложе­ний этой территории.

В соответствии с возросшими требованиями на новый уровень поднялись и научно-технические разработки, касающиеся приклад­ных аспектов ледниковой теории. В СССР на основе палеогляциалистических реконструкций прогно­зируются месторождения песков и гравия для производства бето­на.

По составу ледниковых валу­нов и особенностям их переноса в Карелии удалось обнаружить залежи ценных руд, скрытые на дне озер и болот. Сорванные лед­никами со склонов древних возвы­шенностей и выведенные на по­верхность крупные блоки долед­никовых пород часто разрабаты­ваются как источники некоторых видов дефицитного сырья, напри­мер, гончарных глин (район г. Кри­чева в БССР), мела и извести (рай­он г. Гродно), фосфоритовой му­ки (станция Сеща в Брянской об­ласти) и т. д.

Прикладные палеогляциалистические исследования в наши дни очень быстро развиваются и в ближайшем будущем, возмож­но, оформятся в самостоятельное направление науки.

Предлагаемая вниманию чита­теля брошюра дает многоплано­вое представление о различных аспектах палеогляциологических исследований. Она вполне отра­жает достижения современной науки и открывает заманчивые перспективы дальнейшего поиска, устремленного в мир ледников прошлого.