Ладожское озеро


Был ли ледниковый период?

Автор: В. Калякин, кандидат биологических наук
Источник: журнал «Энергия, экономика, техника, экология» ( № 2, 2005)

АЛЬТЕРНАТИВА ЛЕДНИКОВОЙ ГИПОТЕЗЕ

Попробуем ответить на уже перечисленные в предыдущей статье вопросы и противоречия, порожденные ледниковой гипотезой. Представляется вполне приемлемым опираться на твердо установленные данные (не подвергаемые сомнению и приверженцами гляциалистических представлений) о периодических колебаниях уровня Мирового океана.  

Геолого-геоморфологические аргументы

В многочисленных исследованиях ледников Антарктиды, Гренландии и в горах Евразии показано, что даже горно-долинные ледники не столько разрушают свое ложе, сколько его консервируют, предохраняя от эрозии и выветривания. В большинстве случаев нижние части ледников приморожены к ложу и не участвуют либо участвуют в наименьшей степени в пластических движениях остального льда. При более крутых наклонах долин и в появлением под ледником талых вод, действующих как смазка, энергия движения ледника возрастает и осуществляется путем обтекания неровностей рельефа, так как лед не способен срезать скальные породы, значительно уступая им по твердости. Именно поэтому в областях современных ледников сохраняется альпийский рельеф с заостренными вершинами гор. Способность же к транспортировке какого-либо материала на многие сотни километров покровными ледниками полностью относится к области ненаучной фантастики.

С движением ледников «гляциалисты» связывают отложения моренного материала. Академик АН УССР И.Г. Пидопличко в своей 4-томной монографии «О четвертичном периоде» (1956) приводил 32 фактора валунонакопления, включая и «разрушение горных пород, перенос и накопление валунов ледниками». На стр. 195 он специально подчеркивал: «Так как в настоящее время нет ни одного ледника, который бы двигался при отсутствии уклона, то есть по горизонтальной поверхности, то уже поэтому трудно предполагать, чтобы в прошлом были такие ледники, которые не зависели от этой физической закономерности».

Большинство же факторов преобразования рельефа так или иначе связано с деятельностью различных природных вод, а наиболее дальние переносы твердых осадков, включая валуны, осуществляются сезонными льдами (в том числе донным льдом и береговым припаем) рек и морей при активном участии течений и ветров. Эти же факторы, а также прибойно-штормовые явления окатывают и оставляют штриховку на валунном материале и формируют различные формы «ледникового» рельефа. По сравнению даже с наиболее активно скользящими горно-долинными ледниками, перечисленные факторы производят значительно большую по объему работу. В результате многолетних работ В.Г. Чувардинского на восточной части Балтийского щита (Мурманская область) было показано, что образование форм якобы ледниковой формации имеет тектоническое происхождение (Чувардинский В.Г. О ледниковой теории. Происхождение образований ледниковой формации. Апатиты, КНЦ РАН, 302с., 1998).

Мелкая эрратическая галька1, присутствующая в ничтожном количестве в «морене донского языка» скорее всего принесена с Урала, из бассейна Камы в один из тех периодов, когда волжско-камские воды по впадине Маныча (или Хвалынскому проливу) скатывались с сезонными льдами и твердым стоком в низовья Дона. Подобные ситуации возникали, вероятно, неоднократно. По указанному маршруту на юг могли прорываться через Печорской бассейн и воды Северного Ледовитого океана.

Любые виды речного разноса валунов и осадконакопление неизбежно активизировались при регрессиях (понижениях уровня океана). Поскольку наиболее резкое за плейстоцен (около 12-700 тыс. лет назад) понижение базиса эрозии происходило в позднем вюрме (максимум ее – 22 тыс. лет назад), именно в это время активизировались эрозия и разнос валунного материала. Несколько более активное осадконакопление происходило в позднем вюрме на северо-западе Атлантики, чем в тропической зоне в устьях крупнейших рек. Это вполне закономерно, ведь на северных территориях снос твердого стока обеспечивался и речными водами, и сезонными льдами, тогда как в тропиках последний фактор отсутствовал. Кстати, если бы действительно в Северной Америке существовал гигантский Лаврентийский ледник, твердый (ледниковый) сток на тысячелетия позднего вюрма в значительной степени оказался бы в буквальном смысле замороженным.

К уже сказанному добавим, что для конечной морены ледника у губы Архангельской на Новой Земле, помимо отсутствия натянутых галек, очень характерно отсутствие в сколь-нибудь заметном количестве и более крупного валунного материала, тогда как обломочный материал, оказавшийся под скользящим ледником, перемалывается до состояния гравелистой гальки диаметром в несколько сантиметров. Подобную работу ледника можно уподобить обкатыванию дроби между двумя сковородками. Наличие же значительной доли вытянутых галек весьма характерно для отложений, формирующихся речными и иными водными потоками, а их положение зачастую совпадает с направлением последних. Именно скатывание текущими водами (в том числе в приливно-прибойно-штормовой зоне) идет весьма интенсивно и происходит очень быстро (на пляжах обычна и стеклянная галька).

Совершенно не согласуются с представлениями гляциалистов о ведущей роли оледенений в колебаниях уровня океана данные по амплитудам его колебаний. Так, наименее мощному вюрмскому оледенению (20-11 тыс. лет назад) соответствует наиболее выраженная за плейстоцен регрессия (понижение уровня океана). В более ранние времена, при отсутствии оледенений, регрессии достигали 300-400 м, хотя, по мнению сторонников ледниковой теории, это должно было быть наоборот. Наиболее вероятная причина более быстрых темпов колебаний уровня океана к концу кайнозоя – резкая активизация тектонических процессов: океанизации и орогенеза (горообразования), поскольку никаких данных о каких-либо оледенениях в мезозое (235-66 млн. лет назад) и в раннем кайнозое (66-25 млн. лет назад) нет.

Обратим внимание на величины, характеризующие мегаструктуры Земли. При среднем земном радиусе 6371.032 км, мощность земной коры составляет лишь несколько десятков километров и достигает не более 0.5% земного радиуса. Объем земного шара составляет 1.083х1012 км3, а Мирового океана – 1.37х109 км3 (около 0.1 % объема Земли), современных ледников – почти 30 млн. км3 (примерно 2% объема океана и 0.002% объема Земли). Такой порядок указанных величин и их соотношения дают основание полагать, что изменения емкости океана определяются в первую очередь процессами, происходящими под границей Мохоровичича, которая отделяет земную кору от мантии (глубины 20-40 км) и под которой сосредоточена масса вещества, в тысячи раз превосходящая массу вод Мирового океана и всех остальных вод земной поверхности, включая и ледники.

К тому же на протяжении примерно 9-10 геологической истории океана колебания его объема и уровня происходили при полном отсутствии каких-либо ледников. Вероятно, эти колебания обуславливаются дегазацией и дегидратацией поступающего из глубин Земли магматического материала.

О земной мантии пока мы знаем очень мало. Использование дистанционной (в том числе космической) альтиметрии показало, что нулевой уровень океана – это некая усредненная абстракция. Наибольшие положительные отклонения от него (до 68 м) отмечены в Северной Атлантике, максимально отрицательное (112 м) – в экваториальной зоне Индийского океана к югу от Цейлона, что не может быть обусловлено деятельностью ледников. Еще показательнее данные Гарвардского космического центра. Согласно им, форма земного геоида и аномалии силы тяжести никак не коррелируют ни с размещением современных ледников, ни с площадями ледников смоделированных, ни с топографией морских глубин, ни с географией горных сооружений. Не тонкая пленка литосферы оказывает давление на глубинные слои, определяет рельеф океанического дна, его емкость и уровень океана и развитие тектонических процессов в литосфере, а глубинные магматические процессы. Эндогенные факторы в недрах Земли неизмеримо мощнее, что согласуется и с новейшими представлениями геологов и геофизиков.

В позднем вюрме отмечается и максимальная активизация лёссообразования2: она является прямым следствием максимальной регрессии и углубления эрозионного вреза, что возможно при резком понижении уровня океана. При этом объем рыхлых пород, доступный для формирования лёсса, возрастал при усилении вреза на три порядка: за счет линейного роста и разветвления гидросети, углубления и расширения долин. Благодаря влиянию других факторов (повышения контрастности и континентальности климата, активизации склоновых процессов, меньшей закрепленности почвогрунтов), а также в условиях пастбищных экосистем, господствующих на плакорах, благодаря многочисленным крупным растительноядным животным, – условия для лёссообразования становились еще более благоприятными.

Поскольку этот процесс происходил в течение тысячелетий, естественно временное отставание между регрессией и пиком лёссообразования. Возникает вопрос, почему при более мощных регрессиях в более ранние времена не происходило столь мощного формирования лёссов, как в позднем вюрме. По двум причинам. Во-первых, в условиях более влажного тропического или субтропического климата обнажающиеся из-за эрозии участки суши очень быстро зарастали. Во-вторых, само развитие регрессий шло гораздо медленнее, чем в вюрме.

Не согласуются с ледниковой теорией и псевдоморфозы (ледяные жилы в грунтах), трактуемые как свидетельства былых многолетних мерзлых пород на юге Украины, во Владимирской области (стоянка Сунгирь). Они могут рассматриваться как последствия сезонных промерзаний. Условия для формирования «ледяных жил» были более благоприятными при максимальном эрозионном врезе в позднем вюрме, при более активном появлении трещин на высоких береговых обрывах, усилении склоновых процессов, континентализации климата и постоянном выпасе крупных стадных животных в условиях малоснежных зим (пастбища были круглогодичными). Но климат при этом не был экстремально суровым – этому противоречат многочисленные биогеографические данные.

Биогеографические аргументы

Более континентальный климат при максимуме регрессии неизбежен, что не означает наличия ультразасушливой обстановки. Подобным представлениям не соответствует и общее богатство фауны, и имеющиеся данные по некоторым видам. Именно в позднем вюрме на Самарской луке, наряду с таким характерным для мамонтовой фауны видом, как желтая пеструшка, была наиболее многочисленна и выхухоль. Поскольку этот зверек населяет обычно небольшие, хорошо прогреваемые водоемы с богатой фауной водных беспозвоночных, то можно полагать, что недостатка в подобных местообитаниях не было. Именно в это время для выхухоли было весьма благоприятным отсутствие сильных паводков, которые для нее особенно губительны. В позднем вюрме местная фауна включала и такие виды, как соню-полчка и степного удавчика, которые и сегодня не встречаются севернее Самарского Заволжья.

Представления о днепровском оледенении базируются исключительно на соответствующей якобы морене с включением в нее эрратического материала скандинавского происхождения. Все другие данные, даже по мнению сторонников ледниковой гипотезы, свидетельствуют о более мягких климатических условиях в это время (по сравнению с поздним вюрмом). Якобы ледниковый генезис «днепровской морены», образовавшейся 170-250 тыс. лет назад, на самом деле является водным и водно-ледовым и связан с громадным пульсирующим водоемом на месте современных Балтийского и Белого морей.

На различных этапах своей истории это море могло соединяться с океаном либо становиться подпрудным. При возникновении последнего на регрессивной фазе переполнившие его воды при прорыве на запад сформировали типичную для водопадов ванну (ее глубина – 250 м!), переходящую далее в Норвежский желоб. Весьма вероятно, что сбросы или даже прорывы вод из указанного бассейна могли осуществляться и на юг, в сторону Черного моря, в пользу чего свидетельствует и значительное сходство соответствующих ихтиофаун.

На регрессивной фазе, при максимально углубленных и широких речных долинах, последние являлись каналами проникновения на юг более северных видов. Этому же способствовали господствовавшие на плакорах открытые и полуоткрытые ландшафты степей и лесостепей, а также периодические расширения на юг границ Балтийско-Беломорского бассейна, имевшего на определенных этапах позднего плейстоцена субарктический гидрорежим. Его климатическое воздействие могло сказываться в относительно неширокой полосе (порядка до 100 км от побережья). В настоящее время значительно севернее, уже за 68° с.ш. аналогичное воздействие Карского моря проявляется на плакорах (водораздельных пространствах) примерно в таких же пределах, а по долинам рек лиственничники с березой, ольхой, ивой высотой до 5 м почти достигали Байдарацкой губы (к западу от полуострова Ямал) всего около 150 лет назад, а ель и сегодня растет менее чем в 100 км к югу.

При отказе от ледниковой гипотезы перестает быть необъяснимой и преемственность развития флор и фаун на протяжении всего плейстоцена. Обедненность палеоботанических данных за счет древесных видов во время «ледниковий» объясняется тем обстоятельством, что на соответствующих им регрессивных фазах и континентализации климата плакоры действительно еще более остепнялись, а лесная растительность сохранялась по поймам значительно более глубоко врезанных речных долин.

Поскольку при последующей трансгрессии склоновые процессы усиливались, происходило активное погребение палеорусел на фоне повышающегося базиса эрозии (превышение между плакором и устьем реки), снос и разрушение большей части органики, а также ее переотложение (поэтому и при обнаружении она оказывается малоинформативной). По регрессивным фазам мы преимущественно располагаем материалами, характеризующими флору и фауну плакорных местообитаний.

Изучение палеолитических стоянок (возраста 2 млн. – 12 тыс. лет назад) дает искаженное представление о фауне, так как на них накапливались в основном костные останки видов, наиболее интенсивно добывавшихся древними охотниками. Более надежные пещерные находки отсутствуют на огромных площадях равнинных территорий. В пользу версии о широком распространении лесов (включая и широколиственные породы) в течение вюрма на Севере свидетельствуют данные о том, что уже около 9 тыс. лет назад на юге Норвегии были обычны смешанные дубовые леса. К тому же и поздневюрмская фауна моллюсков у северо-западных берегов Норвегии не была холодноводнее современной.

Появились и непосредственные подтверждения тому, что позднепалеолитический териокомплекс на Среднем Урале (пещера Махневская – 59°26' с.ш. 57°41' в.д. (и, вероятно, на Алтае) включал в свой состав такие виды, как дикобраз Виноградова и гималайский медведь. Сопутствующая фауна: волк, пещерный лев, мамонт, лошадь, благородный олень, лось и бизон.

Фауна по всему Среднему Уралу включала еще ряд видов: донского зайца, зайца-беляка, степного сурка, песца, лисицу, бурого, большого и малого пещерных медведей, куницу, росомаху, горностая, ласку, европейскую норку, хоря, пещерную гиену, рысь, шерстистого носорога, северного оленя, сайгу, овцебыка, ряд мелких млекопитающих: бурозубку, пищуху, суслика, тушканчиков двух родов, обыкновенного хомяка, хомячков двух родов, лесного, сибирского и копытного леммингов, желтую и обыкновенную пеструшек, водяную, лесных и серых полевок и лесных мышей.

Этот комплекс в палеогеографическом отношении соответствует широколиственным лесам. Добавим, что смешанный характер фауны свидетельствует об исключительном разнообразии местообитаний Среднего Урала, несомненно включавшего и массивы широколиственных лесов, а многие составляющие ее виды, помимо вымерших, в настоящее время обитают либо севернее, либо (и таких особенно много) южнее.

Впечатляет и разнообразие поздневюрмской фауны на Новосибирских островах, что, однако, вполне естественно на фоне максимальной регрессий океана, когда создавались условия для продвижения на север многих видов. Континентализация зимних сезонов делала доступными для фитофагов (растительноядных) пастбища, а усиление летних муссонов (с прекращением водообмена с Арктикой воды Северной Пацифики отеплялись) повышало их продуктивность.

В это же время расширялись на север ареалы ряда пресноводных рыб и моллюсков; расширялись также возможности для расселения различных видов через Берингию и на многие современные острова, которые причленялись тогда к материковой суше: от островов Средиземного моря, Британских и Северной Земли до Японских, Филиппин и Больших Зондских.

Гетерогенный (смешанный) характер поздневюрмской фауны соответствовал максимуму регрессии и наиболее расчлененному и разнообразному рельефу, что создавало наилучшие условия для распространения по равнинам ныне горных видов флоры и фауны. Сверхуглубленные речные долины становились своеобразными убежищами для растительных комплексов менее континентальных эпох и в те периоды, когда плакоры были максимально остепнены.  

Заключение

Основа гипотезы гигантских покровных оледенений – представления о том, что эрратические валуны, их исчерченность и различные формы рельефа имеют исключительно ледниковое происхождение. Зародившись на материалах наблюдений геолога Луи Агассиса в первой половине XIX века и ряда его предшественников в Альпах, эта гипотеза даже в отношении оценки деятельности горно-долинных ледников оказывается чрезмерной.

Ведь и в горных условиях помимо ледников постоянно работают (и гораздо активнее) совершенно другие факторы: физико-химическое разрушение горных пород, поставляющее материал для его дальнейшей обработки и транспортировки на большие расстояния постоянными и сезонными водными потоками, склоновыми процессами (оползнями, лавинами, селями), сезонными речными льдами и наледями.

Кстати, срыв в сентябре 2002 г. висячего ледника в Кармадонском ущелье Северной Осетии, преодолевшего по вертикали около 3 км, наглядно продемонстрировал один из механизмов образования морен в горных условиях. Нет сомнений в том, что по мере таяния сорвавшегося ледника большая часть морены будет перемещена селевыми потоками на еще более низкие уровни. Спустя тысячелетия ее наличие вполне может трактоваться как свидетельство крайне низкого расположения ледников на северном макросклоне Главного Кавказского хребта со всеми сопутствующими элементами хорошо знакомых палеоклиматических реконструкций.

Работа уже перечисленных факторов, постоянно действующих в горных условиях, суммируясь за десятки и сотни тысячелетий, в течение которых немалую роль играли также мощнейшие землетрясения и вулканические извержения, приобретает и масштабы, несопоставимые с теми, представление о которых накоплено за краткий период регулярных наблюдений. При понижении базиса эрозии на 130-140 м интенсивность работы многих факторов резко возрастала, как и размеры площадей их явного проявления. Это тем более относится к Скандинавии и ряду других прибрежных районов, где миграции горно-долинных ледников и ледничков на фоне менявшихся очертаний береговых линий были совершенно естественны.

Наличие пульсирующего (изменяющего свой уровень) Балто-Беломорского бассейна, границы которого временами были существенно южнее современных, и постоянный ледовый разнос материала разрушения горных пород из Скандинавии на европейские равнины трактовались как свидетельство деятельности очередного оледенения. В то же время многолетние работы В.Г. Чувардинского, подтвержденные данными ряда его финских коллег, убедительно показали, что в условиях восточной части Балтийского щита самые различные «ледниковые формы рельефа» на самом деле имеют тектоническое происхождение, что, скорее всего, справедливо и для всей Фенно-Скандии, а также и для Лабрадора.

Второй постулат ледниковой гипотезы – представление о событиях второй половины плейстоцена: очередное катастрофическое глобальное похолодание, причины которого до сих пор не ясны, провоцируют очередное гигантское оледенение, которое и вызывает очередную регрессию, забирая у океана необходимую для формирования ледников воду. На самом деле события развивались в иной последовательности.

Последняя вюрмская регрессия начинается около 125 тыс. лет назад и достигает пика 22 тыс. лет назад, причем климат большей части этого времени по многим данным был мягче и теплее современного. Наибольшее же похолодание за плейстоцен приходится на 19-15 тысячелетия до н.э. Это мнение ряда крупнейших гляциалистов. Но последствие не может на десятки тысяч лет опережать причину. По версии гляциалистов, последнее оледенение развивается и исчезает примерно за 5 тыс. лет, хотя многочисленные биогеографические (и, как уже отмечено, геологические и геоморфологические) данные противоречат предположению о самом его существовании.

Имеющиеся материалы позволяют высказать следующее мнение о временной и причинной последовательности событий позднего плейстоцена. На фоне активизации горообразования, тектоники и океанизации в позднем кайнозое, обусловленной в основном процессами в глубинных слоях Земли, развивается очередная регрессия океана, а базис эрозии снижается за 130-140 м.

Это приводит к увеличению площади материков за счет частичного осушения шельфов, активизации и углублению эрозионного вреза, нарастанию континентальности климата, вызывает изменение соотношения площадей плакоров и гидросистем, местами некоторое увеличение массы горно-долинных ледников и, особенно, распространение подземного оледенения в наиболее северных и континентальных районах. Такова последовательность и причинная обусловленность событий на регрессивной стадии, а не наоборот.

На трансгрессивной стадии последних примерно 20 тыс. лет события развивались вспять, но в пять раз быстрее: площади материков сокращались, климат становился мягче и менее контрастным, преобладающими в развитии рельефа на огромных территориях становились процессы аккумуляции. Биогеографические события-последствия этих перемен происходили не в столь широких масштабах и не так стремительно, как это представлялось еще совсем недавно.

Примечания:
1. Эрратическая галька, валуны – породы, перенесенные ледником на большие расстояния и состоящие из материала, отсутствующего в местах их нахождения.
2. Лёсс – неслоистая, однородная, тонкозернистая, пористая, известковая, осадочная, пылевая (преобладают частицы размером 0.01-0.05 мм) горная порода. Залегает в виде покровов мощностью от нескольких до 200 м в степных и полустепных районах Евразии и Америки.

Калякин В.Н., кандидат биологических наук, МГУ им. М.В. Ломоносова