|
Из своих экспедиций Д.А, Субетто привозит немало интересных снимков, которые сам и делает
Регулярным наблюдениям за погодой всего-то полвека, а значит, мы не можем знать, как менялся климат на планете и в наших местах сотни, тысячи лет назад?
- Мы изучаем палеогеографию и палеоклимат не один год, и, уверяю вас, можно реконструировать, каким климат был 10 тысяч лет назад и ранее.
- А что такое палеогеография?
- Палеогеография (от греч. palaios) - научная дисциплина, исследующая природные условия, существовавшие в древние геологические эпохи. Методы палеогеографии основаны на изучении вещественного состава и условий залегания горных пород, а также на исследованиях остатков организмов, заключенных в них. Одним из прекрасных геологических архивов прошлых географических обстановок являются донные отложения озер. Каждый час, день, месяц, год, столетие, тысячелетие откладывается на дно различный материал, образующийся в озере и поступающий с водосбора, формируя мощные толщи отложений до 10, а иногда 20 и 30 метров, где, как в летописи, записана вся история развития природы и климата. Разрезы донных отложений изучаются различными геологическими и палеонтологическими методами. Мы их исследуем, собирая керны с целью реконструкции природно-климатических условий в геологическом прошлом. На основе их анализа проводим параллели и аналогии с современными условиями.
Вот, например, изменение, которое было на рубеже 10 000 лет назад, когда происходила резкая смена ледникового холодного периода современным тёплым. Одна из задач сегодня - выяснить причины, по которым это происходило. Актуально это потому, что люди тревожатся, пытаются определить, что ждёт нас в будущем, каковы будут последствия глобального потепления, неужели нам "повезёт" настолько, что произойдёт подъём уровня мирового океана, или наоборот, последует оледенение. Резкие катастрофические потопы в Европе, которые случаются теперь практически каждый год, смерчи, ужасные ураганы, которые в последние месяцы обрушились на берега Америки и нанесли серьёзный урон, только усугубляют панические настроения.
- Американский метеоролог Скотт Стивенс считает, что ураган "Катрина" был направлен на США с помощью разработанного еще в Советском Союзе секретного "погодного" оружия, основанного на принципе электромагнитного генератора.
- Нет, это всё политика и к науке не имеет никакого отношения. Если мы, к сожалению, не можем даже дать точный прогноз погоды на ближайшую неделю, то как бы мы посылали такие ужасные смерчи? Природу надо изучать, пытаться понять, что является причиной, что - следствием. Найти объяснение причин тех климатических изменений, которые были в прошлом, и, соответственно, отталкиваясь от этого, попытаться выйти на объяснение, возможный прогноз будущего. Сейчас очень перспективное направление - палеогеографические исследования, ими очень активно занимаются и в Европе. Одним из объектов этих исследований являются озера.Наука, изучающая озера с палеогеографических позиций, называется палеолимнология.
- Расскажите о механизме сбора данных для анализа. Вот вы собираете донные отложения, так вы что, ныряете в прорубь?
- Нет, конечно, существуют различные инструменты для отбора проб - ручные, механические, которые позволяют отбирать пробы (керны) с глубин воды от метра до сотен метров и даже до 1650 м, как, например, в озере Байкал. Хотя, конечно, сама процедура отбора проб - достаточно тяжёлая работа. При изучении Байкала недавно пробурили дно озера на глубину порядка 600 метров - а это не десятки, а сотни, тысячи и миллионы лет приоткрыли свои тайны! Но оно того стоит. На детальном послойном изучении разрезов озёрных отложений палеогеографы строят высокоразрешающие летописи природно-климатических изменений и в дальнейшем прогнозируют, какие сценарии развития климата могут возобладать в будущем.
|
|
|
Измерения изотопного состава воды во льдах ледовых шапок Гренландии и Антарктиды свидетельствуют о температуре, которая была в момент его формирования. Существует достаточно простая зависимость - чем больше в составе воды изотопов кислорода-18 и дейтерия, тем теплее, чем их меньше - тем холоднее. Это своеобразный градусник. Оказалось, что в течение последних 420 тысяч лет Земля прошла четыре климатических цикла потепления и похолодания. Отчасти их можно проследить и по морским отложениям, однако исследования керна отличаются большей степенью детальности: они позволяют выявить изменения температурных режимов и состав воздуха. Даже сведения о ветрах, дувших в те далёкие времена, зафиксированы в памяти ледников. В толще ледников сохраняется пыль, осевшая на поверхности льда много сотен тысячелетий назад. Анализ позволяет выявить, чем был загрязнён воздух в те далёкие времена и откуда эту пыль принесли ветры, не происходило ли тогда крупных извержений вулканов и многое другое.
- Так что керны озерных отложений, льда можно назвать своеобразными "берестяными грамотами". А можно о них узнать подробнее, как они выглядят?
- Керн - это цилиндрическая часть горной породы или льда, или озерных и морских отложений, полученная при извлечении трубчатыми пробоотборниками из скважины при бурении.
Лет шесть назад мы изучали два озера - Медведское и Пасторское, расположенные на возвышенности Карельского перешейка, это под Санкт-Петербургом. В центральных частях озёр были отобраны колонки донных отложений с помощью модифицированного торфяного бура. Мощность отложений в этих озерах небольшая - 3-4 м. Но в них оказалась записана история развития природы и климата, а также самого озера в течение 13 000 лет! Мы узнали, что озера возникли в результате таяния мёртвого или погребённого льда. Анализ вещественного состава кернов донных отложений позволил установить, что было три этапа в развитии географической оболочки.
Донные отложения, сформировавшиеся ранее 13 000 лет, рассказали о том, что в то время шло активное таяние близлежащих к озёрам ледников. Климат был холодным и резко континентальным. В период с 13 000 до 11 000 лет климат оставался резко континентальным и сухим. Растительность на возвышенности была представлена травяно-кустарничковыми тундровыми сообществами. В обоих разрезах были обнаружены вулканические микростёкла, как потом удалось идентифицировать - следы извержения вулкана Катла (Исландия), произошедшего 12 тысяч лет назад. В этот период распространение полыни и осоковых отражало холодные и аридные климатические условия. Климат и природа в то время были такой же, как сейчас где-нибудь на острове Шпицберген или в Гренландии. Анализ слоёв, относящиеся к 11000-10 900 годам, отражает быстрое увеличение продуктивности озера, что связано с улучшением условий в озёрах - температурный режим, увеличение продолжительности вегетационного периода, сокращение периода ледостава - все это были благоприятные условия для развития жизни в озере.
По данным математического моделирования, климат во временном интервале 12 000-9 000 лет назад в северо-западной Европе был более контрастным, с зимами более холодными и летами более тёплыми и сухими, чем в настоящее время. На Северо-Западе России экстремально континентальные климатические условия на протяжении длительного времени могли консервировать на огромной территории вечную мерзлоту. Мерзлота, в свою очередь, оказывала влияние на атмосферную циркуляцию, создавая область высокого давления, блокировавшую западный перенос тёплых воздушных масс. Сильные восточные ветры, дующие к югу от Скандинавского ледникового щита, могли усиливать антициклональную циркуляцию. И только около 10 000 - 9000 лет назад, когда окончательно разрушился ледниковый щит, покрывавший до этого всю Скандинавию, область с засушливым климатом и с господствующими восточными ветрами на Северо-Западе России могла исчезнуть, открывая путь северо-атлантическим воздушным массам в восточный сектор Европы.
Примерно 20 тысяч лет назад ледники доходили до Валдая. Толщина льда над Новгородом по разным оценкам могла достигать 1,5-2 км. Вы только представьте себе: над вами толща холодного голубого льда в 2000 м! Как сейчас в Гренландии и Антарктиде. Все валдайские красоты: озёра, пески, камни и даже сосновая растительность - следствие ледниковой истории.
За последнюю тысячу лет колебания температуры составили 1,5-2 градуса. Тёплыми были ХII век, первая половина XIII, а также XVI и XX столетия. Холодными - XIV-XV века и XVII - первая половина XIX века. Последний промежуток времени даже получил название малого ледникового периода.
Наше теплое межледниковье (голоцен) длится уже 11 тысяч лет. Все предыдущие были короче - 4-5 тысяч лет. За XX век температура воздуха поднялась на 0,6 градуса, что довольно много. Конечно, влияет деятельность человека, сопровождающаяся выделением в атмосферу парниковых газов, но глобальная температура пока не вышла за пределы естественных колебаний, в запасе ещё есть полтора градуса. Похоже, на Земле действует какой-то колоссальный природный механизм, стабилизирующий природные изменения.
- А наши новгородские озера изучались подобным образом?
- Институт озероведения РАН в своё время занимался изучением озера Ильмень в 80-х годах уже прошлого столетия, я сам работал в той экспедиции, собрано много материала. Мы всё это обработали: и вещественный состав, и нахождение тех или иных палеонтологических организмов, датирование, радиоуглеродный анализ. Вышла целая монография из 8 томов, которая называется "История озёр", куда вошли и эти материалы. Охватываются малые и крупные озёра Европы, части Азии. Мой студент-дипломник собирается писать диплом в этом году по изменению водного режима озера Ильмень.
- А вот по вашим исследованиям, что можно сказать о нашем Ильмень-море - глубже оно было?
- Глубже, сейчас уровень воды колеблется на отметках 16-18 метров над уровнем моря, а в прошлом, 13 000 лет назад, был на высоте 110 метров, вот какая была толща воды!
- Действительно, море. А за счет чего существовал такой большой объем?
- За счёт того, что в районе нынешней Луги проходила граница ледника, который служил для озера источником воды. Учёные сделали реконструкцию его бассейна. Ледник этот захватывал ещё кусочек Псковско-Чудского озера - у него был огромный бассейн, сток из которого шёл через центральную часть Эстонии, в сторону Рижского залива. Вот почему на всей этой территории так много больших и малых озёр.
Потом, по мере отступания ледника, его деградации, потепления климата, погодные условия смягчаются. Происходило дальнейшее наполнение котловины. И знаете, раньше сток из озера Ильмень шёл не через Волхов (Волхов - это очень молодая река), а, по-видимому, озёрная вода сбрасывалась через реки Шелонь и Великая. Вот почему, например, Шелонь, кстати, и не имеет дельты. То есть озеро Ильмень сбрасывало свои воды в Псковско-Чудское озеро, на запад, а не на север, как сейчас.
А то, что было выполнено для Байкала, можно было бы сделать и для озера Ильмень. Ученые несколько лет бурили дно Байкала, да еще в самые жестокие зимние холода. Бурили для того, чтобы понять, какой климат был в глубокой древности. Учеными двигало весьма прагматическое любопытство. Потому что "расшифровка" по геологическим разрезам позволяет понять, каким было прошлое и какие климатические перемены ждут людей и природу в наше время.
- Почему именно на Байкале велась эта работа, вызвавшая большой интерес и у иностранных ученых?
- Великому озеру около тридцати миллионов лет, оно, как говорится, все повидало. В Байкале столько воды, что по осадкам в нем можно судить, как природа реагировала на колоссальные перемены в климате. В Академическом хребте озера за тысячу лет накапливается примерно пять сантиметров осадков. А в одном сантиметре керна словно уплотнилось 250 лет. Ученые получили невиданный до сих пор набор непрерывных осадочных записей. Они свидетельствуют о том, что климат меняется постоянно - то от теплого к холодному, то от холодного - к теплому. А последнее глобальное похолодание на Земле было примерно 2,8-2,5 миллиона лет назад. Нынешнее потепление тоже случилось потому, что так "заведено" природой. Конечно, на нее влияет антропогенное воздействие, но потепление естественно для климата, как, положим, и цветение садов.
- 15 марта в МАЭ (Кунсткамера) РАН состоялся семинар "Палеогеография и археология - перспективы комплексных исследований на Карельском перешейке". Вы выступили там с докладом, о чем он?
- Он назывался "Палеолимнология - одно из направлений реконструкции природно-климатических обстановок прошлого". В нем получили освещение итоги выполняемых Институтом палеолимнологических изысканий на Карельском перешейке в Северо-Западном Приладожье за последние 10 лет. Были представлены данные, позволяющие по-новому осветить вопросы взаимодействия человека и окружающей среды в раннем голоцене на территории Северо-Запада России.
Расселение человека всегда шло по рекам, озёрам, и есть такой совместный научный проект с англиийскими и финскими учеными, который называется "Древние водные пути и миграция населения на СЗ России". В рамках этого проекта проводятся совместные палеолимнологические и археологические исследования вдоль древнего водного пути из Балтики в Ладогу и озеро Ильмень. Здесь огромное количество древних поселений, начиная с неолита, каменного века. Найдено огромное количество артефактов, например, рыболовецкая сеть, которая была сделана 9 тысяч 700 лет тому назад, жилище из бивня мамонта. А на Неве совершенно отсутствуют древние поселения, что говорит о том, что здесь в давние времена люди не селились. Считается, что Нева молодая, ей всего 3000 лет, то есть она возникла во времена Древнего Египта.
- Дмитрий Александрович, над чем работает сейчас кафедра географии НовГУ, которую вы возглавили летом?
- Кафедра наша сейчас активно развивается, устанавливаются и развиваются научные связи. Преподаватели с большим опытом, хорошей школой, ведь кафедра существует уже свыше 40 лет. Многие преподаватели учились в Санкт-Петербургском университете, у них очень хорошая подготовка, постоянно к нам приезжают преподаватели из Санкт-Петербургского и Московского университетов, мы туда ездим, происходит плодотворный обмен.
В этом году при кафедре открыли секцию экономической географии, которую возглавила Светлана Геннадьевна Давыдова, таким образом будет укреплён экономический блок. Совместно с Институтом экономики будем обучать студентов по специализации туризм, с этой целью разрабатываются учебные программы.
Хотим наладить научный обмен кафедры с вузами прибалтийских стран и всего Северо-Западного региона, ведь у нас даже водный бассейн один. Одна из новых задумок - организовать географо-биологические экскурсии вокруг Балтики, включая шведские университеты, Финляндии, прибалтийских государств, чтобы ребята могли контактировать со своими сверстниками, окунуться в научную среду наших соседей. Первый шаг уже сделан - к нашему предложению проявили интерес эстонцы. Мы договорились, что в мае к нам приедет группа из 15 человек, на три дня. А летом наши ребята поедут с ответным визитом к ним. |