Чем же вызваны волнения сверхгигантского резервуара планетарных вод? Как и следовало ожидать, мнений на этот счет существует немало. Но значительной разноголосицы, пожалуй, нет.
Океан в целом значительно более устойчив, инертен по сравнению с атмосферой. Даже такие, казалось бы, нестабильные образования, как океанические течения - словно гигантские реки среди воды, обнаруживают удивительное постоянство. У Куросио и Гольфстрима отмечаются хорошо выраженные меандры, подчеркивающие сходство океанических течений с наземными реками.
Причин всепланетных изменений уровня океана можно предположить немного. Основные две: изменение общей массы океанических вод и изменение объема океанических впадин (возможно изменение формы земного геоида при переменах в скорости вращения, однако при этом перераспределение вод вызовет в одних широтах подъем, а в других - спад океанических вод).
Apartamentas.Ru - подберем съемное жилье.
Как же может измениться общий объем океанических вод? В океан поступают глубинные воды из вулканов, фумарол и подземных восходящих источников. По подсчетам Г. У. Линдберга, объем этих плутонических вод, поступающих в гидросферу, около 15*10 в 10 степени кубометров в год, что за сто тысяч лет составит 15*10 в 15 степени. кубометров в год. При этом уровень мирового океана должен повыситься на несколько метров. Если учесть возможную активизацию вулканизма и увеличение общего количества вулканов и подземных источников в вулканических зонах, то объем поступающих в гидросферу вод возрастет в десятки раз и уровень океана поднимется на десятки метров.
Правда, подсчеты Г. У. Линдберга далеко не бесспорны. И дело тут не только в заметном завышении некоторых величин. Современные вулканологи научились определять происхождение подземных вод по соотношению содержащихся в них изотопов. По этим данным, плутонические изверженные воды в большей своей массе уже побывали некогда у поверхности Земли. В разных формах они ассимилировались горными породами - в трещинах и порах, в кристаллических структурах, в молекулах минералов. На значительных глубинах под влиянием высоких температур и давлений происходит перекристаллизация пород, расплавление их и выделение газов и водяных паров. Не исключено, что подобные физические и химические превращения стимулируют вулканическую активность. Вулканические очаги - это в общем приповерхностные образования, проникающие на глубины в десятки и первые сотни километров (сотые доли диаметра Земли).
По-видимому, разумнее присоединиться к мнению В. И. Вернадского и считать, что общий объем океанических вод не испытывал больших изменений за геологическую историю. Воды, поступающие из глубоких недр, могут лишь несколько увеличивать этот объем: на ранних этапах геологической истории более значительно, чем за последние сотни миллионов лет.
Следует сделать одну оговорку: объем океанических вод неизменен лишь в обычные геологические эпохи. В катастрофическое время великих оледенений происходит перераспределение вод: великие ледники, распластавшиеся на гигантских территориях, питаются в конечном итоге за счет вод океана. Испаряясь, океанические воды проделывают путь к материкам и остаются в ледниковых районах фирновыми льдами, снегом и т. п.
Объем континентальных льдов и сейчас значителен: если растопить ледники Антарктиды и Гренландии, уровень океана повысится на десятки метров. Окажутся затопленными огромные территории приморских низменностей.
По подсчетам К. К. Маркова и И. А. Суетова, триста тысяч лет назад ледники занимали до двадцати трех процентов площади материков (максимальное оледенение). Из мирового океана были изъяты миллионы кубических метров воды, переведенной в твердую фазу. Уровень океана при этом, в случае постоянства других факторов, должен был понизиться примерно на сто метров. Сокращение Гренландского и Антарктического ледниковых щитов, проходившее, как показывают последние данные, одновременно с таянием Евро-Азиатского и Североамериканского великих ледников, могло повышать уровень океана в межледниковья до двадцати - тридцати метров, а при последнем потеплении, около пяти тысячелетий назад,- примерно на пять - десять метров выше нынешнего.
Возможно, колебания уровня океана, вызванные изменением общего объема воды (они называются эвстатическими), и привели к образованию океанических террасовых рядов.
Однако мы знаем четвертичные террасы высотой несколько сот метров над уровнем моря и затопленные на глубине более ста метров. Амплитуда колебаний очень велика!
Можно предположить, что столь значительный размах террасовых уровней вызван местными причинами: вздыманиями и опусканиями прибрежных территорий под действием глубинных тектонических сил. Известно, что тектонические движения поверхности Земли направлены в одних районах вверх, в других - вниз. По скорости они заметно уступают эвстатическим колебаниям. Именно несоответствие этих скоростей делает вполне правдоподобным предположение, что кроме эвстатических движений уровня океана и тектонических подвижек прибрежных районов существуют иные факторы, способствующие образованию террасовых рядов.
Тектонические движения характерны для всей поверхности земной коры: и на океаническом дне, и на суше. Движения эти колебательные, подобные необычайно замедленным и пологим морским волнам (только примерно в тысячи раз меньше по амплитуде и длине и в сотни тысяч раз меньше по скорости).
Поднятие одного района компенсируется опусканием смежного (так, при вздымании горных хребтов к ним примыкают полосы предгорных прогибов). По-видимому, и каждый континент целиком может или вздыматься или опускаться при сопряженном опускании или вздымании океанического дна. При этом будет существенно изменяться форма и объем океанической чаши. С углублением ее уменьшится площадь всемирного океана и начнут осушаться шельфы - ныне затопленные мелководьем окраины континентов. Напротив, поднятие океанического дна будет сопровождаться крупными морскими трансгрессиями.
Колебания уровня океана могут несколько стушевываться более активным поступлением в океан поверхностных и подземных вод суши в период ее вздымания. Однако объем этих вод сравнительно невелик, и они вряд ли смогут повысить уровень океана более чем на несколько метров.
Данные исторической геологии как будто подтверждают постоянные колебания материков, сопровождающиеся господством на них то морей, то суши (как известно, почти все моря относятся к континентальным массивам, имеющим в отличие от океанов сравнительно мощную земную кору). И когда академик А. Л. Яншин отрицает всеобщие одновременные поднятия и опускания континентов, то он не отрицает значительные колебания вверх-вниз каждого из континентов в отдельности.
Не исключено, что в определенные периоды почти все континенты испытывали вертикальные движения одного направления, сопровождавшиеся противоположно направленными движениями океанического дна, и вели к значительным колебаниям уровня океана.
Подобную синхронность планетарных процессов предполагает, например, гипотеза Б. Л. Личкова и И. И. Шафрановского. Суть ее в том, что форма земного геоида - это комбинация эллипсоида вращения и сглаженного октаэдра (восьмигранника). По мнению авторов, такая форма планеты наиболее соответствует некоторым ее географическим особенностям: преобладанию материков в северном полушарии, а океанов - в южном; треугольной форме материков; антиподальности материков и океанов (если катить глобус по столу, то, когда на вершине катящегося глобуса находится суша, точка, прикасающаяся к столу, почти всегда оказывается водой). При искажениях формы геоида во время замедления или ускорения вращения Земли или воздействии на нее внешних гравитационных полей антиподальные грани октаэдра должны испытывать разнонаправленные движения, вызывая значительные колебания уровня океана.
По мнению Г. У. Линдберга, на изменение формы океанической чаши может оказывать заметное влияние "поступление в океан громадных масс магмы, выливающейся при трещинных излияниях на его дне". С этим трудно согласиться. При магматических извержениях накопление вулканических гор, хребтов или плато сопровождается компенсационными прогибами окружающих территорий. Меняется рельеф дна океана, и только. Некоторое снижение уровня океана от охлаждения изверженных масс вряд ли имеет существенное значение.
Кроме колебаний уровня всемирного океана на формирование террас могли оказывать влияние "переливы" океанических вод, перераспределение их на планете в связи с периодическими сравнительно быстрыми изменениями формы геоида. И. В. Максимов выделил две космические силы, вызывающие эти изменения:
1) приливные силы, действующие на Землю. Они крайне сложны. Некоторые из них действуют с частотой полусуточной, суточной, семисуточной и так далее до ритмов вековых. Все эти ритмы характеризуются переменными значениями периода и амплитуды. Приливные силы действуют на все оболочки Земли, в частности на Мировой океан. Вся сложная система приливных сил принимает деятельное участие в создании общей изменчивости вод океана и в формировании всех явлений, так или иначе связанных с океаном на Земле;
2) изменения солнечной активности. Время от времени большие океанические течения получают от Солнца - через атмосферу Земли или непосредственно - как бы мощные толчки. Убыстряются или, наоборот, замедляются меридиональные потоки в океане. Меняют свой режим такие течения, как Гольфстрим или Куросио. Изменяется общая циркуляция атмосферы...
Вновь мы вернулись к той проблеме, с которой начали эту главу. Так как же все-таки считать: способны или нет колебания солнечной активности основательно воздействовать на климатические и тем более океанические процессы?
Даже если бы активность Солнца оставалась совершенно постоянной, сила его воздействия на гидросферу менялась бы вследствие периодических изменений расстояния от
Земли до Солнца и колебаний оси вращения планеты (кривые Миланковича). Подобная переменность в поступлении солнечной энергии к поверхности Земли, безусловно, вызывает целый ряд периодических и разных по силе возмущений атмосферы и океана. Можно ли уловить на этом внушительном фоне эффект изменений солнечной активности?
Парижская обсерватория однажды заявила о том, что влияние солнечной вспышки на скорость вращения Земли удалось обнаружить с помощью современных приборов. Указывая на этот факт, Б. Л. Личков связывал изменения скорости вращения Земли с так называемым вековым приливом океана, отмечаемым многими учеными, а также с изменениями климата и колебаниями продуктивности океанов.
Имеется другая гипотеза, предложенная американским геофизиком Э. Сакслом. По его мнению, солнечная активность, меняя напряжение электрического поля планеты, каким-то образом воздействует на гравитационную постоянную (силу притяжения) Земли. Подтверждение такой гипотезы повлияло бы более всего на современную физику, изменив наши представления о гравитации.
И. В. Максимов и Н. П. Смирнов сопоставили наиболее характерные, по их мнению, климатические колебания на Земле (6, 11, 16, 34, 46, 85 и 167-летние) с наблюдаемыми ритмами солнечной активности (6, 11, 15, 34, 46, 83, 171-летними) и указали на их поразительное сходство как между собой, так и с периодическими приливными явлениями на Солнце, вызываемыми, согласно гипотезе Э. Броуна, воздействием планет - Юпитера, Урана и Нептуна (соответственно 6 и 12, 15 и 30, 42 и 84, 82 и 165-летние). Отсюда сделан вывод, что такое сходство случайным быть не может: "Многолетние изменения солнечной активности по своему происхождению тесно связаны с приливными силами планет солнечной системы, действующими на Солнце".
Приведенные соответствия очень внушительны. Однако и здесь остаются лазейки для "здорового скептицизма". Во-первых, не обязательно делать непостоянной гравитационную постоянную. Пожалуй, вернее предполагать связь солнечных процессов с земными через магнитное иоле и индукционные воздействия на скорость вращения планеты. Во-вторых, как мы уже знаем, среди множества ритмов разной периодичности, отмечаемых климатологами, нетрудно найти такие, которые будут более или менее соответствовать заданному ряду чисел. В-третьих, не исключено, что гравитационные эффекты от совместного воздействия Солнца и планет могут оказывать непосредственное влияние на Землю, деформируя ее.
Итак, очевидно, существует немало земных и космических сил (реальных или проблематичных), способных вызывать значительные изменения уровня океана и колебания климата. Силы эти могут действовать порознь и вкупе, объединяясь в разных вариантах, складываясь и противоборствуя. Очень существенно, что они способны вызывать целый ряд катастрофических явлений, особенно в эпохи оледенений. А ведь мы живем в ледниковом периоде!
По материалам книги Баландина Рудольфа Константиновича, Пульс земных стихий, издательство "Мысль", 1975.