Интерес к вопросу о причинах возникновения ледниковых периодов значительно вырос благодаря недавней революции в методах датирования геологических событий. В течение последних двадцати лет все наши представления о хронологии последних ледниковых периодов, их продолжительности, скорости роста и исчезновения великих ледниковых щитов претерпели изменения. Это вообще самое важное и новое в развитии наук о Земле.
Последствия этого явления во многих направлениях весьма примечательны.
Чтобы получить представление о масштабах этих изменений, давайте посмотрим, какие взгляды доминировали всего лишь десять или пятнадцать лет назад.
Как всем известно, геологи привыкли мыслить категориями длительностью в миллионы лет. Для геолога период в 1 000 000 лет стал почти ничего не значить. Он действительно привык думать, что события, происходившие где-то в пределах одного и того же временного отрезка в 20 000 000 лет, были приблизительно одновременны. Что касается ледниковых периодов, то более древние из них были попросту размещены в одном из этих долгих геологических периодов, и не существовало никакого способа определить их продолжительность (за исключениями и с очень приблизительными оценками), скорости их развития и депрессий или точного времени, когда они существовали. Было удобно считать, что они существовали сотни тысяч или миллионы лет, хотя никаких реальных доказательств этого не существовало (предположения на бюджете – наука, на личной инициативе – альтернатива – R°).
Что же касается самого последнего раздела геологического времени – плейстоцена, то геологи, имея гораздо больше данных для работы, увидели, что за период около 1 000 000 лет было, по меньшей мере, четыре ледниковых периода. Поэтому они выдвинули идею, что плейстоцен совсем не похож на предыдущие периоды. Он оказался исключительным, так как в нем было так много ледниковых периодов. Возможно, они были введены в заблуждение, не придав должного внимания тому факту, что ледниковые свидетельства очень легко уничтожаются, и что, по мере дальнейшего углубления в геологическую историю, математические шансы найти свидетельства оледенения уменьшаются в геометрической прогрессии.
Вплоть до двадцатилетней давности (т.е. до 1950 г. – R°) геологи считали, что последний ледниковый период в Северной Америке, который они называют висконсинским оледенением, начался около 150 000 лет назад и закончился около 30 000 лет назад.
Это мнение, как тогда представлялось, было основано на веских доказательствах.
Оценки даты окончания ледникового периода были подтверждены тщательным подсчетом clay-varve – глиняных варваров – (Antevs, Ernest, The Last Glaciation with Special Reference to the Ice Retreat in Northeastern North America. New York, The American Geographical Society, 1928) и многочисленными, казалось бы, достоверными оценками возраста Ниагарского водопада. Как следствие, эксперты с презрением относились ко всем тем, кто по тем или иным причинам пытался утверждать, что ледниковый период наступил гораздо позже. Одним из них был Дрейсон, чья теория предполагала очень недавний Ледниковый период (Drayson, A. W., The Last Glacial Period in Geology, 1873. Thirty Thousand Years of the Earth’s Past History, 1888. Untrodden Ground in Astronomy and Geology, 1890). Его последователи представили много доказательств, но их проигнорировали. Когда шведский ученый Жерар де Гир установил с помощью подсчетов clay-varve, что ледяной покров отступал от Швеции всего лишь 13 000 лет назад, его выводы не были приняты к сведению, и результаты не обрели широкой известности. Даже спустя тридцать лет продолжали появляться книги с первоначальными оценками возраста ледяного покрова.
Затем, после Второй мировой войны, ядерная физика сделала возможной разработку новых методов датирования геологических событий. Одним из них было радиоуглеродное датирование.
Метод радиоуглеродного датирования был разработан Уиллардом Ф. Либби, физиком-ядерщиком из Чикагского университета.
Он использует изотоп углерода (углерод 14), который имеет “период полураспада” около 5570 лет. Период полураспада – это период, в течение которого радиоактивное вещество теряет половину своей массы в результате радиации. Среди очень многочисленных искусственных радиоактивных элементов, созданных в результате ядерных взрывов, некоторые имеют период полураспада в миллионные доли секунды; другие, встречающиеся в природе, имеют период полураспада в миллионы лет. Для геологического датирования необходимо иметь радиоактивные элементы, которые значительно уменьшаются в течение периодов, которые должны быть изучены, и которые встречаются в природе.
Поскольку радиоуглерод существует в природе и имеет относительно короткий период полураспада, его количество в любом веществе, содержащем органический углерод, будет заметно уменьшаться в течение нескольких столетий. Оценивая, сколько углерода первоначально содержалось в образце, а затем измеряя то, что еще осталось, можно определить дату его геологического образования с небольшой погрешностью.
Когда этот метод был впервые разработан Либби, он мог датировать все, что содержит углерод органического происхождения, примерно до 20 000 лет назад. С тех пор этот метод был усовершенствован усилиями многих ученых, и его диапазон был примерно утроен.
Первым крупным результатом радиоуглеродного метода стало открытие того, что последний Североамериканский ледяной покров действительно исчез совсем недавно. Испытания, проведенные в 1951 году, показали, что он регрессировал в Висконсине еще 11 000 лет назад. Если сравнить эту дату с другими датами, свидетельствующими об установлении климата, подобного нынешнему в Северной Америке, то кажется, что большая часть отступления и исчезновения большой континентальной ледяной шапки, по крайней мере в Соединенных Штатах, могла занять немногим более двух или трех тысяч лет. Мы подробно рассмотрим эти даты в главе 4.
Каково же было значение этого нового открытия, кроме того, что оно показало, насколько раньше ошибались геологи?
Дело в том, что столь внезапное исчезновение Континентальной ледяной шапки вызывает фундаментальные вопросы. Это противоречит некоторым основным предположениям геологической науки.
Что же стало с теми последовательно действующими силами, которые управляли оледенением, а также всеми другими геологическими процессами? Какой фактор может объяснить столь поразительную скорость изменений? Кажется самоочевидным, что никакие астрономические изменения и никакие изменения в глубине Земли не могут происходить с такой скоростью.
Когда это открытие было сделано, я ожидал, что следующее откровение будет заключаться в том, что Висконсинский ледяной покров возник гораздо позже, чем предполагалось, и что вся протяженность ледникового периода была лишь малой частью прежних оценок.
Мне пришлось немного подождать, потому что радиоуглеродная датировка 1951 года не смогла ответить на этот вопрос. Однако к 1954 году этот метод был усовершенствован настолько, что он мог определять даты еще на 30 000 лет ранее. Было сделано много датировок более ранних фаз Висконсинского оледенения, и Хорберг, собравший их, пришел к выводу, что ледяная шапка, которой было не 150 000 лет, появилась в Огайо всего 25 000 лет назад.
Этот вывод был настолько ошеломляющим, что некоторые авторы пытались уклониться от очевидных выводов, ставя под сомнение надежность радиоуглеродного метода. Хорберг говорил, что результаты этих доказательств настолько ужасны с точки зрения общепринятой теории, что может возникнуть необходимость либо отказа от концепции постепенных изменений в геологии, либо должен быть подвергнут сомнению радиоуглеродный метод.
В этой книге я не собираюсь подвергать сомнению общую надежность радиоуглеродного метода. Я намерен лишь подвергнуть сомнению те теории, с которыми вступают в противоречие новые доказательства. Доктор Хорберг говорит, что необходимость сжать все более поздние стадии Висконсинского оледенения в невероятно короткий период в 15 000 или 20 000 лет связана с ускорением геологических процессов – снегопадов, осадков, эрозии, осадконакопления и таяния – что, по-видимому, бросает вызов принципу, заложенному основателем современной геологии сэром Чарльзом Лайеллом более ста лет назад.
Принцип Лайеля, названный “униформизмом”, утверждал, что геологические процессы всегда протекали примерно так же, как и сейчас.
Ледяная шапка Висконсина прошла через ряд колебаний: теплые периоды спада льда чередовались с холодными периодами его прогрессирования. Хорберг не может понять, что могло бы вызвать их появление со скоростью, определяемой радиоуглеродными датами. Они, по-видимому, требуют ежегодного перемещения ледяного фронта на 2 005 футов, “в два-девять раз превышающего скорость, указанную clay-varve и годовыми моренами”. Тот факт, что эти новые данные ставят под сомнение некоторые основные идеи в геологии, признается Хорбергом:
– ”
Вероятно, только время и прогресс будущих исследований могут указать, не слишком ли сильно мы цепляемся за униформистский принцип в нашем нежелании полностью принять быстрые колебания ледниковых периодов, о которых свидетельствует радиоуглеродное датирование”.
Современная геологическая литература показывает, что предпринимаются довольно отчаянные усилия для того, чтобы размыть значимость новых данных. Однако я хотел бы обратить внимание на некоторые далеко идущие последствия. Мы видели, как ледяной покров появляется и исчезает – говоря геологически – в мгновение ока.
Можно сделать три вывода:
а) любая теория ледниковых периодов должна указывать причину, которая может действовать так быстро;
б) если последняя ледяная шапка в Северной Америке появилась и исчезла за короткое время, то мы не можем предполагать, что древние ледяные шапки просуществовали дольше;
в) если другие геологические процессы соотносятся с ледниковыми периодами, то их темп также должен быть более быстрым, чем мы предполагали, и должна быть найдена причина их ускоренного темпа.
К Содержанию книги Чарльза Хэпгуда «Путь полюса».