Предмет и задачи гляциологии

Выше мы отмечали, что, хотя через Панамский перешеек в четвертичное время происходил какой-то обмен фауной между Северной и Южной Америкой, животный мир этих двух континентов существенно различается. Тропические леса, произраставшие на перешейке, хотя и не были непреодолимой преградой, все же представляли собой барьер, в определенной степени препятствовавший миграциям млекопитающих. Другой барьер - пустынная область Сахары - существовал между Европой и южной частью Африки. Область засушливого климата (рис. 70), с осадками менее 250 миллиметров в год, протягивалась почти от Средиземноморского побережья на тысячи километров к югу. С запада на восток она тянулась от Атлантического океана до Красного моря, на протяжении 5200 километров; этот засушливый пояс продолжался и далее, в пределах Аравийского полуострова. Данная зона и сейчас представляет собой действенный барьер, потому что фауна млекопитающих Европы не содержит североафриканских видов. Несмотря на то что по крайней мере иногда во время и после ледниковых эпох в Сахаре возникали плювиальные озера и реки, этот барьер и тогда оставался таким же эффективным. Лишь немногие животные Южной Африки когда-либо достигали берегов Средиземного моря. Фауна млекопитающих к северу и к югу от Сахары существенно различалась.

Во время продолжительных межледниковых периодов некоторые африканские животные, обитавшие к северу от Сахары, проникли в Европу. Среди них были слоны, гиены и крупные кошки, а также в изобилии водившиеся в низовьях Нила всего 3000 лет назад бегемоты, которые проникли на север до южной Англии. Этот и другие факты свидетельствуют о том, что во время межледниковий климат был по крайней мере несколько теплее современного. Подобные свидетельства мы находим и в восточной части Северной Америки, где ламантин, субтропическое морское животное, обитающее сейчас в водах полуострова Флорида и в Мексиканском заливе, проникал во время межледниковых периодов на север до Нью-Джерси. Кроме того, остатки растений и животных, которые в настоящее время не встречаются севернее штатов Мэриленда и Пенсильвании, в ископаемом состоянии найдены в окрестностях города Торонто.

Вымирание. Богатая фауна крупных млекопитающих ледникового времени Северной Америки стоила того, чтобы на нее посмотреть. Но еще более примечательным, чем сама эта фауна, был тот факт, что во время и после таяния ледников 70% родов крупных млекопитающих исчезли. Список жертв включает шерстистого мамонта и двух других североамериканских слонов, мастодонтов, всех верблюдов, всех лошадей, всех крупных кошачьих хищников, за исключением двух, всех бизонов (кроме одного), гигантского лося, гигантского бобра, крупного волка, тапиров, всех наземных ленивцев. Все, что сейчас осталось от богатейшей фауны крупных млекопитающих, - это лось, олень, мелкие антилопы, горный баран, горный козел, бизон, мелкий волк, медведи, пума (горный лев), ягуар, а на севере - лось, карибу, полярный мускусный бык. Морских млекопитающих это вымирание совершенно не затронуло.

Изучая список видов вымерших животных, мы видим, что он состоит из крупных животных, причем почти все они обитали на травянистых равнинах или в редколесьях. В целом мелкие млекопитающие и большинство лесных животных уцелели. Исчезновение крупных животных отличалось от постепенного вымирания динозавров, происходившего в меловое время и занявшего десятки миллионов лет. Оно произошло поразительно быстро. Радиоуглеродные датировки говорят нам, что оно началось около 12 000 лет назад и в основном закончилось 10 000 лет назад, когда, вероятно, из всех этих вымирающих видов остались отдельные особи.

В Северной Америке вымирание животных началось на северо-западе, постепенно распространяясь к югу и юго-востоку, и, перейдя через Панамский перешеек, захватило всю Южную Америку, где последние наземные ленивцы исчезли около 10000 лет назад.

Вопрос о том, каким образом могло произойти такое необычайное исчезновение животных, породил множество споров среди ученых. Одни придерживаются того мнения, что подобное вымирание могло быть вызвано изменениями климата или болезнями, хотя этот взгляд подтверждается весьма немногими фактами. Не найдено также никакого объяснения того, почему окончание более ранних оледенений не сопровождалось подобным вымиранием.

Другую позицию занимают ученые, считающие, что такая массовая гибель могла быть вызвана только каким-то новым фактором, не существовавшим в более ранние эпохи. Они предполагают, что этим фактором могло быть появление в Америке человека. У него были стрелы с режущими краями и острыми наконечниками из кварца. Он использовал метательные орудия, чтобы метать стрелы с большей скоростью. Он мог убивать и другими способами, например, сооружая ловушки или загоняя животное в болото или озеро, или гоня стадо животных к обрыву (часто с помощью огня), так что они падали с обрыва и разбивались.

Представляется, что вымирание животных в каком-либо районе происходило вскоре после того времени, как в этот район, судя по имеющимся данным, проникал человек. Согласно этой теории, крупные млекопитающие - коренные обитатели этих мест - не боялись человека, так как он был им неизвестен. Поэтому они не остерегались его. Нападение человека содержало элемент внезапности. Происходило массовое истребление, зачастую превышавшее непосредственную потребность в пище и шкурах. Согласно этой теории, как только крупные травоядные были истреблены, крупные кошки и гигантские волки лишились пищи и вымерли, не выдержав конкуренции с человеком.

Сторонники крайних теорий предполагают, что человек каменного века проник с Аляски, небольшими группами двигаясь к югу у восточного подножия Скалистых гор, по коридору, который освободился ото льда при таянии ледникового покрова на востоке и горных ледников на западе (рис. 63, Б). Попав в страну, изобиловавшую крупной дичью, люди систематически истребляли ее, медленно следуя за ней и перемещая свои стоянки к югу и востоку со скоростью, согласно расчетам составляющей 16-25 километров в год. Двигаясь с такой скоростью, люди могли расселиться по всей Северной и Южной Америке менее чем за 2000 лет. Было найдено множество наконечников стрел и несколько мест массового забоя животных. Костей человека почти нигде не находят, но это может быть следствием того, что население было немногочисленным и подвижным, и если тела умерших не были похоронены, то они уничтожались хищными животными, а кости подвергались химическому выветриванию.

Противники этой гипотезы возражают, отмечая, что не могло существовать настолько многочисленное население, чтобы оно могло истребить такое большое количество крупных млекопитающих. Однако и другое объяснение исчезновения животных - изменение климата или болезни - встречает столько же, если не больше, возражений.

По-видимому, подобные же события произошли несколько раньше в Австралии и существенно позже в Новой Зеландии, хотя, конечно, истреблению там подверглись совсем другие виды животных. В Африке и Евразии истребление животных началось значительно раньше и происходило более постепенно. Однако, как указывалось, люди каменного века уже жили на этих континентах задолго до того, как началось вымирание животных, и потому не могут считаться главной причиной их гибели.

Сторонники теории, согласно которой виновником гибели животных был человек, не утверждают, что охотники каменного века убили поголовно всех особей этих вымерших видов. Когда число особей данного вида становилось небольшим, то под влиянием естественных факторов оно быстро продолжало уменьшаться, пока не происходило полного вымирания. Ни одна из перечисленных теорий не доказана, и до сих пор для их обоснования требуются новые данные.

В перечне вымерших животных Северной Америки мы упоминали верблюдов и лошадей. Очень немногие представляют себе, что оба этих вида являются исконно американскими. Они возникли в раннем кайнозое и распространились из Америки через континентальный мост в Азию. Верблюды проникли также и в Южную Америку. Когда европейцы начали проникать в область Великих равнин в XVIII-XIX в., они встретили там множество диких лошадей - мустангов. Но это не были потомки плейстоценовых животных. Это были потомки лошадей, завезенных из Испании Кортесом, завоевавшим Мексику в XVI в. В течение всего 250 лет дикие потомки этих лошадей заселили западную часть Северной Америки.

Верблюды, исчезнувшие в Северной Америке, сохранились в Южной Америке; большинство их одомашнено, как, например, лама - верблюд, особенно часто встречающийся в Перу. Эти верблюды невелики и подобно своим североамериканским предкам не имеют горба. Крупные верблюды с горбами, которых мы видим в зоопарках и цирках, - это особые азиатские виды, привезенные в последнее время.

Рассматривая возможные связи человека каменного века с крупными млекопитающими, мы, естественно, приходим к захватывающей истории самого человека, истории, которая связана с оледенениями и природными условиями ледниковых эпох.

11. Обитатели льдов

Животные Арктики и Субарктики

Север Евразии и Северной Америки, острова Северного Ледовитого океана занимают безлесные пространства Арктики (зоны арктических пустынь) и Субарктики (тундровой зоны). Своеобразны природные условия, своеобразен и животный мир этих зон. Летом здесь подолгу солнце не заходит за горизонт. Оно непрерывно странствует невысоко над обтаявшей тундрой, над гладью морских вод, над ледяными полями. Это особенно поражает человека, впервые попавшего в высокие широты. Ночью здесь, как и днем, с цветка на цветок перепархивают бабочки, летают, кормятся и поют птицы.

С приходом лета и полярного дня многие животные начинают вести деятельную жизнь в течение большей части суток, а иногда даже круглые сутки. Например, мелкие зерноядные птицы спят в середине летней ночи подчас всего лишь 1--2 ч. Морские птицы -- обитатели птичьих базаров -- деятельны как днем, так и ночью.

Летом многие животные, особенно птицы, имеют в Арктике и Субарктике важные преимущества. Удлиняя на несколько часов свой «рабочий день», птицы здесь нередко откладывают большее число яиц и выращивают больше птенцов, чем их сородичи, обитающие южнее; птенцы часто растут быстрее и раньше оставляют гнезда. Но для животных, ведущих ночной образ жизни, круглосуточный день представляет немалые неудобства. Очевидно, поэтому в Заполярье отсутствуют, например, летучие мыши, хотя корма -- комаров и других мелких насекомых -- для них здесь было бы вполне достаточно.

Зимой солнце в Заполярье подолгу вовсе не показывается над горизонтом. Заснеженную сушу и льды лишь временами освещает луна или разноцветные вспышки полярных сияний. Те из животных, которые отваживаются зимовать здесь, вынуждены использовать для добывания корма сумерки или приспосабливаться к поискам добычи в темноте.

И птицы и звери даже летом ощущают на Крайнем Севере недостаток тепла. Они приспособились экономно его расходовать и защищаться от холода. Гуси и утки, защищая яйца от охлаждения, выстилают гнезда слоем пуха. Особой известностью из северных уток пользуется обыкновенная гага, гнездящаяся колониями (в СССР -- по побережьям Белого, Балтийского и Баренцева морей). Пух, выщипанный этой уткой с груди и живота, по праву считается лучшим теплоизолирующим материалом. Его издавна собирают из гнезд, а затем используют в изделиях, которые должны быть очень легкими и теплыми. Упругий слой этого ценнейшего рыжевато-серого пуха лежит под яйцами. Сходя с гнезда, гага прикрывает яйца пухом также и сверху, чтобы они не охладились и их не растаскали хищники.

Кайры -- самые распространенные обитатели птичьих базаров -- шумных колоний морских птиц на обрывистых скалистых берегах северных морей. Они откладывают всего лишь одно крупное зеленое или голубое яйцо. И насиживают его почти беспрерывно. Перед тем как покинуть карниз скалы и улететь в море, птица передает яйцо «супругу» (или «супруге»), уже ожидающему своей очереди насиживать. Поэтому в верхней, обогреваемой кайрой части яйца поддерживается температура около 38--39°. Однако нижняя часть яйца, хотя и лежит на лапах птицы, сильно охлаждается, и температура ее может опускаться до 5 и даже 1°.

Не менее интересно приспособление к защите яиц и птенцов от холода у белой совы, широко распространенной по всей тундровой зоне. Эти птицы начинают размножаться в тундре одними из первых, еще при 20--30-градусных морозах. Отложив на промерзшую землю, без подстилки, первое яйцо, самка уже не слетает с гнезда. Кормом -- мелкими грызунами -- в это время ее снабжает самец. Яйца (7, 8 и даже 9) она откладывает через день, и поэтому вывод птенцов в гнездах сов сильно растягивается. В этом есть большой биологический смысл. После того как старшим совятам исполнится 10-- 12 дней и потребности потомства в пище возрастут, самка, предоставив насиживать яйца и согревать птенцов их старшим братьям и сестрам, сама вместе с самцом начинает ловить и приносить птенцам добычу.

Сам облик арктических животных свидетельствует о непрестанной борьбе с холодом. Густой, очень длинный мех полярной лисицы -- песца, белого медведя, северного оленя, густое и плотное оперение кайр и других морских птиц или, наоборот, очень рыхлое, задерживающее много воздуха оперение белой совы, толстый слой подкожного жира у тюленей предохраняют животных от потери тепла. Очень густой и плотный мех или оперение животные надевают осенью, накануне прихода долгой суровой зимы.

Сохранять тепло многим арктическим животным помогает и компактное телосложение. Для них характерны небольшие размеры выступающих частей тела -- короткие ноги, уши, у птиц -- клювы. (Сравните, например, песца и лисицу.) Крупные размеры всего тела многих арктических обитателей также дают им преимущества в экономии тепла.

Большинство зверей и птиц зимой имеют белую или очень светлую окраску. У некоторых, например у белой совы или белого медведя, она сохраняется круглый год. Биологический смысл этого явления толкуется различно. Такая окраска нередко считается покровительственной, помогающей хищникам охотиться, а их жертвам укрываться от опасности. Считают также, что светлоокрашенные животные излучают меньше тепла и не так сильно остывают. Однако все это не совсем верно. Белая сова, например, настолько выделяется летом на фоне бесснежной тундры, что считать ее окраску покровительственной нет никаких оснований. Как было установлено, побеление меха или оперения связано с усиленным выделением животными тепла, что, конечно, очень важно в условиях Заполярья.

В Арктике и Субарктике долго держится очень плотный снежный покров. Зимой здесь неделями бушует пурга. С силой перенося тучи твердого и колючего снега, ветер оголяет возвышенные участки, наметает в низинах сугробы. Снежный покров лишает большинство арктических птиц возможности добывать корм на суше. Поэтому основная масса птиц прилетает и отлетает почти в те же сроки, когда сходит и появляется снег. Зимующие в тундре белые куропатки часто держатся вблизи стад северных оленей. В поисках своего основного зимнего корма -- лишайников олени разрывают сильными копытами снег, обнажают почву и тем оказывают куропаткам большую услугу.

Для арктического пейзажа характерен и лед, сковывающий на большую часть года поверхность морей, озера и реки. Ледяная преграда лишает многих животных возможности добывать корм в воде. Поэтому сроки появления и схода льда на пресноводных водоемах определяют время прилета и отлета всех водоплавающих птиц, на море -- морских птиц.

Но снег и лед доставляют животным в Заполярье не только неудобства. Без снега и льда немыслима нормальная жизнедеятельность некоторых здешних видов, особенно зверей, например нерпы. Этот широко распространенный и самый многочисленный в арктических морях тюлень на льду отдыхает и почти не покидает ледяных полей в период линьки, длящийся весной более месяца. Зимой нерпа устраивает отдушины -- отверстия во льду, через которые она дышит. В снегу нерпа выкапывает просторное жилище, где укрывается от холода и белых медведей. В подснежном убежище нерпа рождает и выкармливает свое потомство.

Не менее нуждается во льдах и снежных наносах основной враг нерп -- белый медведь. Вся жизнь этого хищника, особенно самца, проходит в скитаниях по ледяным полям. Среди льдов он чувствует себя наиболее уверенно, легко преодолевает вплавь широкие разводья, находит путь через, казалось бы, непроходимые нагромождения торосов. Медведицы проводят часть года на суше. Осенью они выходят на гористые арктические острова (в Советской Арктике особенно часто на остров Врангеля). Выбрав укромное место в лощине или на склоне холма, самка ложится в неглубокую яму в снегу, предоставив дальнейшие заботы по устройству крова пурге. Пурга наметает над медведицей большой сугроб. В нем она окончательно достраивает берлогу, проводит всю зиму, рождает и кормит молоком медвежат. Весной вместе с подросшими малышами мать уходит на морские льды и продолжает прерванное осенью путешествие.

Кроме белого медведя и нерпы для Арктики особенно характерны из зверей морж и нарвал. Морж -- крупнейшее из обитающих в СССР ластоногих животных. У самцов и у самок есть бивни, при помощи которых животные распахивают илистый морской грунт, добывая свой основной корм -- моллюсков. Нарвал -- крупный дельфин -- проводит круглый год среди арктических льдов. Главная его особенность -- длинный, прямой бивень, развивающийся только у самцов (назначение бивня до сих пор остается неясным).

Когда приходит зима и выпадает снег, наступает относительно спокойная и обеспеченная жизнь для леммингов -- самых характерных для тундры мелких грызунов. Летом они становятся добычей многих зверей и птиц. Ими питаются и выкармливают потомство песцы и белые совы, горностаи и чайки. Даже белый медведь, если он оказывается на суше, ловит и поедает леммингов. Осенью эти грызуны переселяются в низины и проводят зиму под покровом снега, в теплых, свитых из стеблей трав гнездах. Здесь, под снегом, они хорошо обеспечены кормом -- различными растениями -- и успешно размножаются.

Морской лед делает доступными для наземных зверей острова. По ледяным мостам, например, заходят на отдаленные острова Северного Ледовитого океана песцы и даже северные олени. По льду замерзших рек в начале зимы песцы откочевывают на юг.

Нетрудно заметить, что условия жизни животных в Заполярье резко изменяются в зависимости от сезона. Летом в этих краях хотя и недостаточно тепла, но много корма; это время года вполне благоприятно для жизни и размножения многих животных. Однако трудности жизни зимой подчас сводят на нет эти преимущества. Этим и определяется видовой состав животного мира, сезонные изменения в его облике.

Среди наземных позвоночных животных Арктики и Субарктики преобладают птицы. Здесь постоянно обитают и размножаются свыше 90 видов их, в то время как число видов наземных зверей не превышает 20. И это, конечно, не случайно. Пернатые в первую очередь могут воспользоваться дарами арктической природы, вовремя, с наступлением сурового голодного периода, покинуть эту страну, а весной быстро сюда вернуться.

Собственно Арктику населяет относительно небольшое число птиц, немногим более 30 видов. Из них наиболее типичны белая чайка, люрик, некоторые кулики. Гнездятся здесь также обыкновенные гаги, обитатели птичьих базаров -- кайры, чистики и некоторые чайки, белые гуси и черные казарки, из воробьиных -- пуночки. Впрочем, всех их можно встретить и южнее, в Субарктике.

Белая чайка -- белоснежная птица средних размеров -- населяет лишь крайние северные участки суши. Она удивительно неприхотлива в выборе мест гнездовий и кормов: гнездится колониями и отдельными парами, на скалистых морских берегах и на равнинах, питается и рыбой, и леммингами, и морскими выбросами, которые ей удается находить на суше или льду. Зимой она нередко сопровождает белых медведей и кормится остатками медвежьей добычи. Люрики -- самые мелкие (немного больше воробья) и самые подвижные обитатели арктических птичьих базаров. Тысячи их шумными стаями вьются у скалистых берегов и каменных россыпей, среди которых люрики устраивают гнезда. Как и кайры, это морские птицы, они кормятся мелкими морскими ракообразными.

Белые гуси и черные казарки -- самые "северные" гуси. Первые обитают в СССР преимущественно на острове Врангеля, где гнездятся громадной колонией. Вторые размножаются на многих арктических островах и участках материкового побережья. Пуночку полярники нередко называют арктическим воробьем. Действительно, в Заполярье это обычный спутник человека. Она устраивает гнезда в каменных россыпях, но охотно поселяется также в поселках, на полярных станциях, используя для устройства гнезда застрехи домов, поленницы дров и другие укрытия.

Жизнь в Субарктике намного богаче и разнообразнее. Здесь особенно многочисленны виды уток и гусей, куликов, чаек. Только в Субарктике обитают, например, гага-гребенушка, краснозобая и белощекая казарки, розовая чайка. Очень характерны для этой зоны своеобразные чайки-поморники. Гаги-гребенушки обитают во всей Субарктике, преимущественно в приморских ее районах. Самка этого вида одета в скромный серый наряд, но самец весной окрашен чрезвычайно ярко, имеет на клюве большой красный «гребень». Краснозобые казарки -- самые мелкие и пестрые по окраске гуси земного шара -- населяют лишь тундру Западной и Средней Сибири. Они гнездятся небольшими колониями, под защитой (вблизи гнезд) пернатых хищников, преимущественно соколов. Белощекие казарки, гнездящиеся также колониями, -- обитатели крайнего запада Советской Субарктики. Розовые чайки распространены в гнездовое время лишь на северо-востоке Якутии, зимуют же они на полыньях Северного Ледовитого океана. Поморники -- птицы средних размеров, в буром оперении. Они кормятся леммингами, яйцами и птенцами птиц и в какой-то мере заменяют малочисленных в тундре пернатых хищников.

Из зверей для Субарктики особенно характерны лемминги, песцы, северные олени. Встречаются здесь и некоторые широко распространенные животные, например волк и горностай. Довольно богат и разнообразен мир насекомых Субарктики, особенно многочисленны здесь комары и шмели, играющие большую роль в опылении тундровых растений.

Животный мир севера Евразии и Северной Америки различается мало. Подавляющее большинство зверей и птиц свойственно арктическим пустыням и тундрам обоих материков. Некоторые животные представлены близкими видами. Таковы, например, очень схожие мелкие, иногда размером лишь с воробья, кулики-песочники. Эти малоприметные рыжеватые или сероватые птички весной очень оживляют тундру своим пением. Белохвостый песочник, распространенный на севере как одного, так и другого материка, вообще считается лучшим певцом среди местных пернатых.

Видов, свойственных только американскому Северу и не имеющих ближайших родственников в Евразии, немного. Из птиц к ним относятся гуси, канадские казарки, а также некоторые кулики и мелкие воробьиные. Только лишь на севере Северной Америки и в Гренландии обитает овцебык. Самец-овцебык достигает 400 кг. Эти крупные копытные животные очень неприхотливы к кормам и способны легко переносить сильные морозы и пургу и поэтому населяют самые северные участки суши. Овцебыки обитают даже там, где северные олени жить не могут. Они поедают, за редким исключением, любые арктические растения. Густой и очень длинный мех хорошо защищает их от холода и ветра. Большую часть года эти животные держатся стадами и совершают лишь небольшие перекочевки. Заметив волков, взрослые быки окружают кольцом стадо, выставив вперед рога. Внутри этой неприступной крепости укрываются коровы и телята. Мясо и шерсть овцебыков высоко ценятся. Предполагается акклиматизировать этих животных в Советской Арктике.

Облик животного мира Арктики и Субарктики резко изменяется не только по сезонам года, но и в отдельные годы. Если в тундре случается «урожай» леммингов, усиленно размножаются питающиеся ими песцы, белые совы, поморники. В такие годы успешнее размножаются также и гуси, куропатки, кулики. Прямо с леммингами они не связаны, но, хорошо обеспеченные кормами, хищники обращают меньше внимания на их яйца и птенцов.

Климат Антарктиды - чрезвычайно суровый. В центральных районах Антарктиды на протяжении года существует стойкий полярный антициклон. В летне-осенний период на окраинах Антарктиды наблюдается циклоническая деятельность, которая иногда распространяется и на ее внутреннюю часть. Среднемесячные температуры в глубине континента от -20°C к -70°C; высочайшая в прибрежной зоне -11,6°C (станция Оазис). В августе 1958 на советской станции «Восток» зафиксирована температура --87,4° -- наиболее низкую температуру на Земле. Температура --40° возможная в продолжение всего года. Резкие температурные контрасты между переохлажденным материком и более теплыми водами океанов предопределяют частые и сильные ветры, которые нередко достигают ураганной силы (80-90 м/сек). Годовые суммы осадков в прибрежной полосе 500-600 мм, во внутренних районах 100-150 мм. 

Флора и фауна

Органический мир чрезвычайно бедный. Незначительные свободные от льда прибрежные участки и скалы покрыты лишайниками, водорослями, мхами; на полуострове Пальмер найден около десятка цветочных растений. Встречаются цветочные, папоротниковидные, лишайники, грибы, водоросли (в оазисах). Фауна связана с морем и сосредоточена на побережье и прибрежных островах. Представленная несколькими видами птиц (пингвины, поморники, буревестники, альбатросы, бакланы) и антарктическими тюленями.

12. Лёд и климат

В 80-х и 90-х годах международная группа учёных отправилась на полюса, туда где история земного климата сохранилась во льду. Ледяные керны, это как машина времени, с их помощью он может воссоздать картину изменения климата. Лёд это кладезь информации, слои не только указывают на возраст льда, они сохраняют вулканическую пыль и песок с периодов засухи. Таким образом, все, что находилось в атмосфере можно измерить, в том числе её состав. Сколько было углекислоты, метана и что происходило с парниковыми газами. Концентрация различных изотопов кислорода в ледяных кернах, может указывать насколько колебалась температура в прошлом.

Если изобразить зависимость древних температур от древних уровней углекислоты взятых из ледяных кернах, то причина сегодняшнего кризиса становится ясной. График показывает две вещи, во-первых уровень углекислоты напрямую связан с температурой, во-вторых сегодня они повышаются очень быстро. Углекислота один из основных парниковых газов, эти газы удерживают тепло, которое излучает поверхность земли. Тепло остается в атмосфере вместо того, что бы уходить в космос, результат - глобальное потепление.

Сейчас уровень углекислоты в атмосфере повышается, к чему это приведёт? Мы достаточно уверены, что произойдёт потепление и вот одно из доказательств, этого утверждения. Синим на графике показана температура в Антарктиде, а красным углекислота в атмосфере, и начиная от 400 тыс лет назад до сегодняшнего дня. Синим показаны циклы ледникового периода (холодно - верхний пик, тепло - нижний пик графика), что связано со свойствами земной орбиты, полюс наклоняется и получает больше солнечного света из-за изменения орбиты. Прекрасный ритм, который является характерной чертой орбиты, но странно то, что летом Арктика получает много солнечного света, когда было холодно и это очень трудно объяснить. Почему больше солнца дает меньше тепла, разгадка была в углекислоте, когда в Антарктике было холодно, уровень углекислоты был низким, а когда в Антарктике было тепло он был высоким. При повышении углекислоты мы прогнозируем потепление. Связь между уровнем углекислоты и температурой существует уже очень давно, но сегодня ситуация отличается. Текущий скачок углекислоты вызван не только естественными процессами, в этом есть и наша собственная вина.

В 1850 начинается промышленная революция и уровень углекислоты начинает повышаться, мы сжигаем ископаемое, топливо, вырубаем много деревьев, углекислота продолжает накапливаться, и произошедшее изменение очень явное и ясно с чем оно связано, несомненно это мы изменили атмосферу. Если мы ничего не сделаем для снижения выбросов, уровень углекислоты будет подниматься в среднем на 30% в течении последующих 50 лет. Это может привести к повышению температуры в среднем 5.5 С. Если эта тенденция будет продолжаться, то температура к концу 21 века будет выше чем когда либо в течении последнего миллиона лет.

Население нашей планеты и загрязнение растут и понимания сил которые вызывают изменение климата становится всё более важными. До недавнего времени никто не знал как быстро на Земле может происходить полное таяние, сегодня новые свидетельства организмов погибших многие тысячи лет назад говорят о том, что это может случиться раньше, чем мы думали.

Большую часть времени море это наш друг, место для отдыха, для приобретения недвижимости, по прогнозам через три десятилетия 75% населения земли будет жить в прибрежной зоне. Через 100 лет, города от Шанхая до Нью-Йорка могут оказаться под водой. Проблема во льду, в айсбергах, горных ледниках, огромных ледяных щитах Гренландии и Антарктики, все они тают. Если лёд растает береговая линия сдвинется вглубь материка, то наши города станут рифами.

Таяние льда, это не всегда проблема, всё зависит от того где находится лёд. Если тающий лёд уже плавает на поверхности моря, то он не представляет угрозы. На планете много льда, и только часть его поднимает уровень моря при таянии. Это очень хорошо будет видно, если взять ёмкость воды со льдом. Можно заметить, что когда лёд полностью растает, уровень воды в ёмкости не повысится. Таяние плавающего льда не повышает уровень мирового океана, но что будет если мы растопим ледники Альп, Антарктики или Гренландии? Совершенно верно, новая порция льда в океане повысит уровень воды. В 2001 году прогнозировалась повышение на один метр, но согласно новому открытию - древним коралловым рифам, в будущем повышение может достичь шести метров. Разгадка этой новой угрозы найдена благодаря крошечному организму, который жил сотни миллионов лет тому назад. Это существо ещё живёт во многих регионах планеты и сегодня - кораллы.

Древние коралловые рифы показывают насколько высоко могут подняться уровни моря после таяния ледников. Этот вид тропического коралла растёт только в мелкой воде, прямо у поверхности моря, если он находится выше воды он погибает, если он слишком глубоко, он тоже погибает, это прекрасный маркер уровня море на протяжении истории.

Если скопление кораллов находят выше уровня моря, это значит, что когда-то уровень моря был выше. Найденные древние кораллы показывают, что уровень моря достигал на шесть метров выше теперешнего уровня моря. Изучая данные древних ледниковых кернов. Можно рассчитать среднюю температуру воды в то время когда были живы кораллы. Результаты удивляют. Летние арктические температуры, которые были причиной высокого уровня моря 130 тыс лет назад были всего лишь на 3-5 градусов выше чем сейчас. Можно предположить, что к концу этого века, мы пройдём эту точку, когда было теплее, чем тогда, значит, все эти ледяные щиты начнут таять.

Сравнивая сегодняшнюю скорость таяния, можно прийти к выводу что западно-антарктический щит как и Гренландия растает. Механизмы которые привели к таянию тогда, вызывают повышение уровня моря сегодня. Учёные обеспокоены. Возможно, что Земля приближается глобальному таянию гораздо быстрее чем кто либо думал. Земля приближается к переломной точке, к точке когда изменение климата станет настолько сильным, что выйдет из под контроля.

Повышение температуры всего на несколько градусов может оказать огромное влияние на человеческое общество и экосистему. В связи с этим потеплением ускорится до той точки, когда земля уже не сможет вернуться назад. Мы на грани планетарного таяния. Если мы не примем срочных мер по снижению парниковых газов, возможно, мы увидим повышение уровня моря до 6 метров. При таком повышении уровня моря площадь затопления Флориды и Петербурга может составить более 50%.

2/3 населения мира живёт в пределах 96 км от моря, последствия надвигающегося таяния могут быть катастрофическими. Проблема заключается ещё и в том, что с повышением температуры начинают изменяться погодные условия. На земле существует много процессов которые сдерживают сильное изменение климата. Даже сам лёд - это часть процесса, который охлаждает землю. Но некоторые учёные опасаются, что эти предохранительные механизмы выходят из строя и планетарное потепление вышло из под контроля.

Земля нагревается и ледяные шапки тают, уровень моря повышается, причина - деятельность человека и это означает, что мы должны это остановить. Но недавно учёные обнаружили новую проблему. Глобальное потепление наносит ущерб одному из процессов, который регулирует температуру земли. Лёд отражает энергию солнца обратно в космос и это способствует охлаждению Земли. При таянии остается меньше льда, что бы отражать солнце, океаны поглощают больше тепла и эффект охлаждения ослабляется. По мере того как всё больше льда тает, на Землю проходит всё больше тепла, которое растапливает всё больше льда. Это замкнутый круг.

Отражающая способность поверхности известна под названием альбедо. Альбедо арктического льда 80%, тёмного моря около 20%. Покрытая снегом земля отражала бы 80% солнечного света, земля без льда поглощала бы большую её часть. Где-то между этими крайностями есть точка перелома, после которого будет недостаточно льда нейтрализовать тепло поглощаемого более тёмными океанами. http://www.worldwarming.info/Глобальная температура будет быстро подниматься, остатки льда растает, и уровень море поднимется. После серии тёплых лет ледяной покров начинает сокращаться на 10%, 20%, 30% , наступает ситуация, когда всё труднее вернуться назад.

В 1979 году ледяной покров составлял туже площадь, что и континентальная часть Америки, к 2000 году было потеряно более 20% площади льда. Есть опасения, что скорость таяния ледяного покрова может настолько ускориться, что уже к 2045 году льда не останется.

Сейчас не известно в какой момент, этот процесс станет необратимым. Возможно таяние всего ледяного покрова уже неизбежно. Разрушение ледяного покрова может иметь и более близкая последствия, мы уже знаем , что море нагревается, мы знаем что это ускорит таяние ледяных щитов и повысит уровень моря, но это также радикально изменит погоду.

Тепло это энергия, а температура море это механизм который приводит в движение одно из самых разрушительных явлений природы на нашей планете - ураган. Источником энергии ураганов служат водяные пары поднимающиеся с поверхности моря, поднимаясь пары конденсируются в капельки воды и отдают урагану энергию виде тепла, именно это увеличивает их силу. Значит если температура поверхности земли продолжит повышаться в зоне возникновения ураганов Атлантики и побережья Мексиканского залива и в Тихом океане, интенсивность ураганов увеличится. Дело не только в сильном ветре, в мире высокого уровня моря, есть и ещё одна опасность, связанная с огромными штормовыми приливами которые вызывает ураган. Продолжительность тропических штормов и максимальная скорость ветра при них увеличилась с середины 70-х годов примерно на 50%. За прошедшее десятилетие мир стал свидетелем самого мощного Ельниньо за весь период записи, самый разрушительный ураган за 200 лет 2005 года стал самым активным и разрушительным сезоном ураганов из зарегистрированных. Земля на грани катастрофы. Учёные прогнозируют, что штормы усилятся. В Америке, города расположенные вдоль восточного побережья находятся на пути ураганов, сколько времени осталось до того, как один из них попадёт под удар? Эти ураганы вызовут массовые разрушения. Сегодня после Катрины, которая была первым отголоском в США , многие задумываются над ураганом. Но людям нужно понимать, сто северный ураган, который обрушится от Вашингтона до границ с Канадой имеет совершенно другие характеристики. Он движется в 2-3 раза быстрее, и из-за этого сильный ветер его правой стороны намного усиливается, значит если это третья категория, с той стороны это может быть пятая категория. Такие города как Нью-Йорк уязвимы для затопления.

Глобальное таяние это мрачная картина будущего, но по мнению учёных она неизбежна если мы не будем действовать, наш мир меняется до неузнаваемости и мы люди усугубляем этот процесс. Ледяные шапки тают и уровень моря ползёт всё выше и выше, что хуже что мы всё ближе к переломной точке после которой мы не сможем остановить происходящее, но надежда есть. Некоторые учёные считают, что если действовать сейчас, мы можем успеть остановить таяние, пока не слишком поздно.

Мы прекратили выбрасывать свинец в атмосферу и атмосфера изменилась. Сможем ли мы тоже самое сделать с углекислотой? Инвестирую в возобновляемые источники энергии такие, как ветер и солнечная энергия, мы сократим выбросы парникового газа , возможно мы начнем очищать атмосферу, возможно нам удастся избежать перехода климата за точку невозвращения, и это будет трудно. Это неизбежно, мы должны жить вместе с природой, а не бороться с ней потому что наши передовые технологии смогут только отсрочить неизбежное.

Мы вызываем эти изменения, но они относятся к следующему поколению, те кто будет страдать от последствий, это наши дети и внуки.

Мы можем решать эту проблему позже, строя стены или передвигая города сейчас, стараясь замедлить потепления, стараясь узнать, как можно сохранить ледяные щиты в целостности и сохранности. Но в случае неудачи последствия будут действительно ужасающие, если у нас не получится, завтра мы можем не узнать наш мир, социальный и экономический Хаус, человеческая трагедия ужасающих масштабов, иле же если мы будем действовать никаких изменений не произойдёт, выбор за нами.

Список литературы

1. Войтковский Кирилл Фабианович. Место издания: М. Издательство: Наука Год издания: 1999 Объем документа: 254,[1] с

2. Основы изотопной геокриологии и гляциологии Учебник для студ. вузов, обуч. по направлениям "География" и "Геология" Авторы: Васильчук Юрий Кириллович, Котляков В. М. Место издания: М. Издательство: Изд-во Моск. ун-та Год издания: 2000 Объем документа: 613,[1] с.

3. Человек в мире льда Авторы: Серебрянный Леонид Рувимович, Орлов Андрей Владиславович

Место издания: М. Издательство: Знание Год издания: 1988 Объем документа: 46,[1] с.

4. Вечный снег и лед Авторы: Анисимов Сергей Сергеевич, Ивановский А.А., Данкин Я., Хомутов Я. Место издания: М. Издательство: С. Курнин Год издания: 1913 Объем документа: 32 с

5. Гляциоклиматология Антарктиды Авторы: Аверьянов Вячеслав Григорьевич, Короткевич Е.С.

Место издания: Л. Издательство: Гидрометеоиздат Год издания: 1990 Объем документа: 197,[1] с.

6. Наледи Авторы: Алексеев Владимир Романович, Воробьев В.В. Место издания: Новосибирск

Издательство: Наука Год издания: 1987 Объем документа: 253,[3] с

7. Лед: Физические свойства. Современные методы гляциологии Авторы: Богородский Виталий Васильевич, Гаврило Владислав Петрович Место издания: Л. Издательство: Гидрометеоиздат Год издания: 1980 Объем документа: 384 с

8. Полярные льды и климат Авторы: Будыко Михаил Иванович Место издания: Л. Издательство: Гидрометеоиздат Год издания: 1969 Объем документа: 34,[2] с.

9. Морские льды Авторы: Бурке А.К. Место издания: Л. Издательство: Изд-во Главсевморпути Год издания: 1940 Объем документа: 94 с.

10. Снег, иней, град, лед и ледники Авторы: Вейнберг Борис Петрович Место издания: М.

Издательство: ОНТИ, Главная ред. научно-популярной и юношеской лит. Год издания: 1936 Объем документа: 230 с.

Размещено на Allbest.ru