Ладожское озеро


Евразийские гидросферные катастрофы и оледенение Арктики

Автор: М. Гросвальд
Источник: Москва, «Научный мир» 1999. ББК 26.222.8:823; ISBN 5-89176-067-3
Полный вариант в формате DJVU (14.5Mb)

ВВЕДЕНИЕ

При выявлении катастрофических потопов прошлого геоморфология оказывается много важнее любой другой науки, включая традиционную гидрологию.
Виктор Р. Бейкер [Baker, 1994, с. 154]

В книге рассмотрено одно из грандиозных явлений континентальной гидрологии эпох великих оледенений – гидросферные катастрофы Евразии. Они восстановлены в основном с помощью геоморфологического метода. Этот метод оказывается действенным инструментом таких реконструкций, он позволяет выявить следы катастроф, дать количественную оценку их гидравлических параметров, определить механизмы, с помощью которых генерировались трансконтинентальные потопы.

Примеры успешного использования методов геоморфологии для решения задач континентальной палеогидрологии можно найти в работах В.Бейкера [Baker, 1994, 1997], Дж.Теллера [Teller, 1995], Д.Сагдена [Sugden et al., 1991], Дж.Шоу [Shaw, 1983, 1994, 1996] и других за рубежом, С.С.Воскресенского [1962], Д.Д.Квасова [1975], А.С.Лаврова [1973, 1977], Л.Л.Исаевой и Н.В.Кинд [1986] – у нас. Надежность и продуктивность геоморфологического анализа были отмечены и Г.И.Рычаговым [1997], который с успехом применил его при изучении трансгрессий Каспия.

Природные катастрофы прошлого и будущего все чаще попадают в фокус научных исследований, однако многие из их страдают от недостатка фактов, доказательств. Иначе обстоит дело с евразийскими потопами, которые не просто постулируются, но поддаются реконструкции по их материальным следам, а именно, по комплексам ложбинно-грядовых форм. Эти комплексы включают ложбины древнего стока, сквозные и "огибающие" долины, поля бэровских бугров, грив и лощин, группы замкнутых котловин и впадин. Большинство этих форм давно известны в Западной Сибири, на Тургайском плато, Туранской и Прикаспийской низменностях, однако их истинная природа до недавнего времени оставалась непонятой.

Не было понято, что геоморфология этих комплексов – их прямолинейность, параллельность, слабая зависимость ориентировки от рельефа местности – доказывает, что они созданы не "нормальными" реками, не ветром и не тектоникой, а катастрофическими потоками. Не было также замечено, что поля всех этих гряд и ложбин существуют не обособленно, а входят в гигантскую систему, или в несколько сплетенных воедино систем, которые начинаются в Центральной Арктике и открываются в Черное море и прадолины Польши и Германии. Так что выявляющиеся по этим системам катастрофические потоки пересекали всю Евразию, были трансконтинентальными.

Итак, автор фокусирует внимание на гидросферных катастрофах и их эффектах. Это, однако, не означает, что роль "нормальных" геоморфологических процессов в становлении рельефа материка им отрицается или преуменьшается. При всей своей мощности катастрофы были кратковременны, они начинались внезапно и действовали очень недолго, на них приходились лишь сотые доли процента от общей длительности ледниковых эпох. В основное же время здесь действовали нормальные рельефообразующие процессы – ледниковые, мерзлотные, прибрежно-морские, речные, озерные, эоловые, склоновые. Их следы должны были налагаться на "флювиально-катастрофи-ческий" рельеф, точно так же, как катастрофические процессы перерабатывали поверхности, подготовленные морской, озерной, речной и пролювиальной аккумуляцией, эрозионными и тектоническими процессами.

В ледниковые эпохи гидросфера Земли подвергалась повторным реорганизациям, которые охватывали все ее элементы – ледники, реки, озера, Мировой океан. Разные стороны этих изменений сейчас интенсивно изучаются, титул одной из Целевых научно-технических программ гласит: "Комплексное исследование океанов и морей, Арктики и Антарктики", титул другой – "Глобальные изменения природной среды и климата". По этим программам ведутся широкие наблюдения, опубликованы сотни научных работ.

Однако до сих пор явное предпочтение отдается изменениям гидросферы, которые находились в линейной зависимости от климата и имели сравнительно плавный и медленный ход. И хотя сейчас никто не спорит, что такие изменения могут быть и быстрыми, скачкообразными (см., например, [Ананьев, 1998; Бутвиловский, 1993; Виноградов, 1977; Гросвальд, 1983; Baker et al., 1993]), следы гидросферных катастроф за редкими исключениями ускользают от внимания геоморфологов. Достаточно сказать, что ни у Г.И.Горецкого [1964], ни в других обстоятельных сводках по истории речных систем Северной Евразии подобные явления даже не упоминаются.

Этому есть свои причины, как методологические, так и практические. С одной стороны, для наук о Земле, которые лишь в середине XIX века отошли от "старого" катастрофизма и встали на позиции эволюционизма Дарвина и Лайеля, все еще трудно признавать возможность природных катаклизмов. Многим кажется, что такое признание равнозначно возвращению назад; храня верность принципу актуализма, они верят, что все развитие Земли может быть объяснено действием процессов, которые были подобны современным.

Реальность природных катастроф – сверхмощных землетрясений, падений метеоритов, потопов и великих оледенений – часто ставится под сомнение, а сами эти события причисляют к мифам, измышлениям катастрофистов. Тем более, что доказать их непросто: они, как правило, не выявляются при локальном или региональном анализе, а требуют включения в контекст всей Земной системы. Что, кстати, подтверждает старую мудрость, что географу нужна вся Земля, и ни одна по-настоящему крупная проблема не решается на материале ограниченных районов.

Познать географию и пространственную структуру полей ложбинно-грядовых форм и увидеть в них следы великих гидросферных катастроф стало возможным лишь сравнительно недавно, когда развернулись исследования Земли из космоса и появилась космическая картография. А успехи научных дисциплин, изучающих взаимодействия в Земной системе, позволили подойти к катастрофам, как к одной из "законных" форм развития природных систем, увидеть в них явления внезапных перестроек их состояния, вызванных плавным изменением контролирующих факторов [Арнольд, 1979; Мазо, 1989; Thom, 1975].

Таким образом, катастрофы закономерны, они происходят наряду с постепенными изменениями и не должны им противопоставляться. Плавное развитие не исключает возможности катастроф и, наоборот, установление факта гидросферных катастроф не означает, что евразийские оледенения не порождали квазистационарных систем талого стока: в прошлом, как и сейчас, гляциогидрологические процессы могли иметь как стабильный, так и катастрофический модус.

Континентальная палеогидрология ледниковых эпох может быть объяснена лишь на базе адекватной модели древнего оледенения, поэтому книга дает материал для проверки существующих концепций этого оледенения. Очевидно, например, что любая мыслимая модель, пригодная для объяснения евразийских потопов, должна "держать воду", т. е. включать мощную плотину на севере с гигантским озером за ней, и что этому требованию отвечал лишь Панарктический ледниковый покров. Не будь его, не было бы ни гигантских прогляциальных озер, ни спиллвеев и межбассейновых перебросок стока.

А главное, не было бы механизмов, которые генерировали гидросферные катастрофы. Таким образом, концепция гидрокатастроф и их триггерного механизма (см. ниже) расширяет представление о роли великих оледенений в Земной системе, добавляет новые штрихи к портрету ледниковых эпох. Последние предстают не только как периоды холода и господства льдов, но еще и как время великих потопов. Потопов, которые сами становились триггером других катастроф – революций в Мировом океане и атмосфере. Установление факта великих потопов позволяет по-новому подойти и к более узким проблемам, в том числе к решению региональных задач геоморфологии, палеогеографии, океанологии, разобраться в явлениях, которые казались необъяснимыми.

Можно думать, что потопы сопровождали все великие оледенения. Однако пока их удается восстановить лишь для позднего плейстоцена и голоцена, т. е. для последних 125-130 тыс. лет. Следы только таких – сравнительно молодых -катастроф, сохранившиеся в рельефе, слоях льда и океанских осадков, в разрезах торфяников и террас, поддаются расшифровке и "переводу" на язык палеогидрологии. Поэтому настоящее исследование ограничивается временем последнего оледенения и его деградации.

В ходе работы перед автором возникли немалые терминологические трудности. Обнаружилось, что в геоморфологии и гидрологии недостает терминов, пригодных для обозначения флювиально-катастрофических форм и процессов. Такие термины либо отсутствуют, либо неоднозначно толкуются в имеющихся пособиях. Поэтому, наряду со списком литературы, книга снабжена еще и глоссарием, или словарем нестандартных сокращений и терминов.

Работа выполнена в 1998-1999 гг. в Институте географии РАН, который имеет многолетний опыт изучения Прикаспия, Турана и Западной Сибири. Она велась в рамках темы "Механизмы взаимодействия полярных ледников с океаном и атмосферой, их роль в эволюции оледенения и приледниковой гидрографии". Автор благодарен академику В.М. Котлякову, который стал редактором книги, а также ряду коллег, советами и помощью которых он пользовался.

Среди них должны быть названы И.А. Зотиков, А.Б. Казанский, Р.К. Клиге и Р.С. Чалов, а также его давние соавторы из США Т. Хьюз и Дж. Фастук. Особая благодарность адресуется Виктору Бейкеру (Аризонский университет), который был первым, кто совместно с Горо Камацу выявил признаки катастрофических потопов в Тургайской и Манычской ложбинах. Отдельную благодарность автор выражает Л.Н. Глебовой, В.Г. Захарову, В.И. Кравцовой, А.М. Лаптевой, В.А. Рудакову и Л.В. Набоковой за помощь в подборе и обработке иллюстраций.

Содержание