СПОРЫ ВОКРУГ ТЕОРИИ КРОЛЛЯ

Смотрите также:

ДРЕВНЕЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ И ЖИЗНЬ

Великое оледенение

Как часто были ледниковые эпохи в истории Земли...

Люди эпохи великого оледенения - Рисское

Климатические условия ледниковых эпох

Где были ледники на территории России

Сколько длилась ледниковая эпоха

Ледниковые периоды. Причины оледенений

История оледенений Евразии ...

Климаты Четвертичного периода, плейстоцена

Теория Кролля произвела глубокое впечатление на мир науки. Все понимали: она дает долгожданное объяснение ледниковых эпох, которое не только выглядит правдоподобным и логичным, но и может быть проверено с помощью объективных методов. На протяжении последующих тридцати лет идеи Кролля подвергались широкому обсуждению и проверке: в разные части света рассылались научные экспедиции для поиска новых данных о строении ледниковых отложений, детали теории анализировались в многочисленных статьях, многие страницы учебников по геологии заполнялись аргументами за и против этой теории.

К числу первых, кто встал на решительную защиту теории Кролля, принадлежал Джеймс Гейки, занимавший пост профессора Эдинбургского университета в Шотландии. Его монография «Великий ледниковый период», увидевшая свет в 1874 году, была первым крупным трудом по проблеме древних оледенений, вышедшим после 1840 года, то есть после «Исследований ледников» Агассиса. В ней были тщательно проанализированы, а затем и отвергнуты несколько конкурировавших теорий, в том числе и гипотеза Лайеля о связи оледенений с вертикальными движениями земной коры, поскольку «все они одинаково противоречат геологическим данным». И наоборот, Гейки сделал заключение, что эти данные решительно подтверждают выводы Кролля об астрономических причинах ледниковых эпох.

В своем анализе Гейки опирался на недавно выявленные факты, которые свидетельствовали, что «дрифт»-это не простой продукт геологической деятельности одного ледникового покрова, как думал Агассис, а сложно построенная осадочная толща, состоящая из большого числа отдельных моренных слоев, каждый из которых представляет собой материальный след особого наступания льда. Кроме того, он знал, что во многих случаях индивидуальные моренные горизонты отделены друг от друга прослойками торфа с семенами и листьями теплолюбивых растений, которые никак не могли произрастать в условиях ледникового климата. Таким образом, разрезы ледниковых отложений не оставляли места для сомнений: Земля пережила не одну, а значительно большее число ледниковых эпох, которые чередовались с интервалами теплого, неледникового климата. Но ведь именно такие циклы многократных оледенений предсказывала и теория Кролля!

Правда, в некоторых местах было найдено только по два горизонта морены, зато в других имелись доказательства по меньшей мере шести отдельных ледниковых эпох, за каждой из которых следовало теплое межледниковье. В основной своей массе такие данные относились к Европе, однако Гейки включил в книгу и специальную главу об оледенении Северной Америки, которую написал американский геолог Томас Чембер- лен. По Чемберлену, в разрезах североамериканского «дрифта» выделяются как минимум три моренных горизонта, а в некоторых местах возможно и больше. Чтобы подчеркнуть важность этих данных, Гейки поместил фотографию обнажения Стоун-Крик в штате Индиана, на которой отчетливо видны три налегающих друг на друга слоя морены, имеющие разный цвет.

Пока Гейки и его коллеги пытались прочесть историю оледенений по их следам в чехле рыхлых поверхностных отложений, другие ученые были заняты расшифровкой всей предшествующей геологической истории, которая «записана» в коренных осадочных толщах земной коры () В период между 1830 и 1865 годами Чарлз Лайель ввел в употребление систему терминов, с помощью которых он предложил обозначать крупные подразделения этого времени - периоды и эры, имевшие еще неизвестную, но, как он предполагал, весьма большую продолжительность (). Естественно, что с выявлением многократности ледниковых эпох и значительной длительности всего ледникового периода встал и вопрос об общем стратиграфическом положении моренных комплексов, то есть об их месте в той схеме геологической истории Земли, которая была разработана Лайелем. Конечно, уже тогда можно было думать, что оледенения приходились на какую-то часть самой молодой из лайелев- ских эр, кайнозойской. Однако все-таки как далеко в глубь веков уходят эпохи великих оледенений?

Идеи на этот счет стали высказываться весьма рано. Еще в 1846 году Эдуард Форбс пришел к выводу, что ледниковые и межледниковые слои принадлежат постплиоценовому периоду, и рекомендовал обозначать его термином «плейстоцен», который использовался и Лайелем, но совсем в ином смысле. Предложение Форбса было принято, именно оно до сих пор остается в основе понимания этого термина. Кроме того, широкое распространение получил и другой термин - «голоцен» (вместо термина «современный период»), которым стали обозначать послеледниковое, или послеплейстоценовое, время. В данном употреблении голоцен и плейстоцен в сумме составляют четвертичный период - время, в ходе которого климатические условия испытывали неоднократные колебания между ледниковыми и межледниковыми состояниями ().

Дальнейший прогресс в познании геологической истории Земли увенчался выявлением еще одного аспекта тайны ледниковых эпох-следов оледенений в палеозойских и докембрийских толщах, образованных за сотни миллионов лет до плейстоцена. Так что геологическая наука оказалась перед необходимостью найти объяснение не только сравнительно недавних - плейстоценовых-оледенений, но и оледенений гораздо более древних эпох. Вместе с тем еще острее встал вопрос о природе длительных теплых интервалов, разделявших периоды оледенений. Решение всех этих вопросов удалось получить очень не скоро-лишь во второй половине следующего столетия, о чем мы расскажем в эпилоге. Между тем перед геологами стояла гораздо более неотложная (и, в общем, совсем не простая) задача проверки теории плейстоценовых оледенений, предложенной Кроллем.

Большинство геологов быстро согласились, что факт многократности плейстоценовых оледенений явно свидетельствует в пользу астрономической теории, однако оставалось и немало сомневающихся. Последние указывали, что то немногое, что известно о климатической истории Южного полушария, идет с этой теорией вразрез. Ведь как мы помним, согласно концепции Кролля, мощные разрастания оледенений, приурочивавшиеся к периодам высокой степени эксцентриситета орбиты, поочередно, с интервалами в 11 ООО лет, охватывали то одно полушарие Земли, то другое. Так что достаточно доказать одновременность оледенений обоих полушарий, и теория Кролля будет опровергнута. И наоборот: если бы удалось обнаружить доказательства противофазности ледниковых событий Северного и Южного полушарий, то это бы означало ее решительное подтверждение.

К сожалению, проверка правильности этих двух исторических сценариев выходила за пределы возможностей науки XIX века. Чтобы провести корреляцию осадочных толщ сильно разобщенных регионов, геологи того времени могли сделать лишь одно-непосредственно проследить хотя бы один горизонт сопоставляемых толщ из одного региона в другой. Естественно, что для увязки ледниковых отложений Северного полушария с моренами Южной Америки, Африки и Австралии, разобщенными бескрайними пространствами океанов, этот метод был неприменим. Единственный способ корреляции ледниковых событий разных полушарий, к которому могли прибегнуть Гейки и его современники, состоял в оценке возраста тех или иных моренных горизонтов по степени их выветрелости; по понятным причинам подобные оценки были малонадежны.

Сравнение верхних горизонтов морены из районов разных полушарий привело некоторых геологов к заключению, что степень сохранности материала этих горизонтов, а значит, и их возраст практически одинаковы. Это вроде бы опровергало теорию Кролля. Другие, однако, призывали к осторожности, подчеркивая, что степень выветрелости отложений определяется не только их возрастом, но также увлажненностью, пористостью, температурными условиями и прочими факторами среды, результаты воздействия которых практически не поддаются учету. И до тех пор, настаивали они, пока не будет доказано, что точность возрастных определений по степени выветрелости достаточна ;щя разделения слоев с разницей возраста лишь в 11 000 лет, возражения против теории Кролля не будут убедительны. Легко видеть, что мнения по этому критическому вопросу весьма сильно расходились. Сам Гейки верил, что оледенения разных полушарий происходили в разное время. Однако он был достаточно осторожен, чтобы признавать, что его точка зрения остается недоказанной. В противоположность ему американский геолог Джеймс Дэна утверждал, что «...до сих пор не известно ни одного факта, который бы указывал на неодновременность ледниковых эпох разных полушарий».

Как мы уже указывали, самым убедительным экспериментом по проверке теории Кролля было бы сравнение вычисленного им возраста конкретных ледниковых эпох с независимыми данными о том же возрасте, полученными с помощью геологических методов. И если бы удалось показать, что фактическая последовательность оледенений соответствовала той последовательности, которая предполагается теорией, то последнюю можно было бы считать доказанной. Но как же определить точный возраст ледниковых отложений? И вновь мы видим, что технические возможности науки XIX века не могли обеспечить решения подобных задач, хотя тогда уже понимали, что выяснение точной хронологии ледниковых эпох может сыграть ключевую роль в проверке астрономической теории. Лишь значительно позже- через многие десятилетия была разработана хронология этих эпох, которая была достаточно точной, чтобы обеспечить убедительную проверку теории Кролля.

Однако ученые XIX века все же не сидели сложа руки. По крайней мере одна из сделанных тогда попыток обогатила науку важной возрастной вехой, полезной для выяснения хронологии ледникового периода. Этот успех был связан с именем Роберта Бейквелла, работавшего в районе Ниагарского водопада. Еще в 1829 году он выяснил, что русло реки Ниагары выработано в покрове «дрифта» (который он, естественно, считал осадками Всемирною потопа), и заключил, что Ниагарская долина могла появиться лишь после отложения этого покрова. Бейквелл также видел, что река эродирует скальный пласт- порог знаменитого водопада и что он постепенно отступает вверх по течению, оставляя позади себя живописный каньон. Сопоставив сведения о положении порога в разные годы, полученные от местных старожилов, он определил, что скорость отступания порога и связанного с ним водопада близка к трем футам в год, а измерив длину каньона и разделив ее на указанную скорость, подсчитал, что интервал времени, прошедший после образования «дрифта», примерно равен 10 ООО лет. Когда же еще через двенадцать лет тот же район обследовал и Чарлз Лайель, было выяснено, что весь материал этого «дрифта» является не водным, а типично ледниковым, так что по скорости отступания водопада можно судить не о возрасте потопа, а о хронологии отступания ледникового покрова. Определенные коррективы были внесены и в полученные Бейквеллом цифры. Сочтя скорость отступания порога равной лишь одному футу в год, Лайель пришел к выводу, что убывание оледенения в районе Ниагары началось около 30000 лет назад.

Весь этот материал благополучно пылился на полках, пока не развернулись споры вокруг теории Кролля, сделавшие проблему длительности послеледникового времени остроактуальной. Когда же к этой проблеме вернулись, Лайель вспомнил, что обе оценки возраста последней дегляциации его собственная и Бейквелла - сильно расходились с числом в 80000 лет, полученным Кроллем. Столь же обескураживающими для приверженцев астрономической теории были и результаты специальных исследований, организованных для уточнения хронологии завершающих стадий оледенения. Полученные при этом оценки времени отступания льда лежали в пределах от 6000 до 32000 лет назад, и, хотя никто не скрывал, что здесь возможны значительные ошибки, их публикация вызвала массовое разочарование геологов США в теории Кролля. А после того, как геолог штата Миннесота Ньютон Уинчелл исследовал скорость отступания водопада Св. Антония на реке Миссисипи у Миннеаполиса и сделал вывод, что длительность послеледникового времени не превышает 8000 лет, ряды сторонников астрономической теории оледенения еще более поредели.

Можно констатировать, что к 1894 году отношение большинства ученых Америки к теории Кролля стало отрицательным. Их точка зрения, на которую, конечно же, повлияли данные по районам водопадов Ниагары и Св. Антония, была следующим образом суммирована в авторитетном учебнике Джеймса Дэна: «Американские геологи не могут согласиться с теорией Кролля, так как по геологическим данным, полученным в Америке, ледниковый период окончился не более 10000 лет назад, максимум- 15000 лет назад, а отнюдь не 150000 или 80000 лет назад, как того требует гипотеза эксцентриситета».

В то же время большинство европейских геологов, следуя за Джеймсом Гейки, оставались сторонниками теории Кролля. Обосновывая свою позицию, сам Гейки писал так:

«Несмотря ни на что, астрономическая теория дает наилучшее решение ледниковой загадки. Она способна объяснить все главные факты, включая и чередование холодных и теплых эпох, и характерные особенности ледниковых и межледниковых климатов. К тому же она не требует ни изменений в распределении материков и океанов, ни движений земной коры, охватывающих весь мир». Эти - чисто геологические аргументы были решительно поддержаны и ирландским астрономом сэром Робертом Боллом, который в 1891 году выпустил книгу, защищавшую теорию Кролля.

Однако даже Гейки должен был признать, что данные о длительности послеледниковья, полученные по отступанию американских водопадов, представляют серьезную проблему. Если эти данные верны, то есть если в самом деле высвобождение Северной Америки из-под покрова льда произошло лишь 6000 или даже 10000 лет назад, то основы теории Кролля были бы подорваны. Но и в этом случае Гейки был готов защищать ее, отступив, правда, на резервный рубеж, а именно допустив, что астрономическая теория пригодна лишь для объяснения климата Европы: он был глубоко убежден, что, судя по археологическим данным, отступание льда с территорий Европы и Азии завершилось много раньше, чем 6000 лет назад. «Ни один европейский геолог,-писал Гейки,-не рискнет утверждать, что огромный Балтийский ледник еще существовал на заре цивилизации Египта». И тем не менее он видел, что теория Кролля объясняет далеко не все геологические факты. Поэтому его книга заканчивается следующими пророческими словами:

«Таким образом, вопрос о первопричине всех этих удивительных изменений крайне запутан, и следует сознаться, что полное решение ледниковой проблемы до сих пор не найдено. Но совершенно очевидно, что теория Кролля проливает целое море света на наши трудности, и может случиться, что один из новых вариантов его концепции в конце концов развеет тайну ледниковых эпох. Пока же приходится довольствоваться одним-ждать и трудиться».

Со временем, однако, все большее число геологов не только в Америке, но и в Европе разочаровывались в теории Кролля; они видели ее несоответствие новым данным, по которым последнее оледенение завершилось не 80000, а 10000 лет назад. К тому же свое слово сказали и метеорологи, по расчетам которых изменения в инсоляции, постулированные Кроллем, были слишком незначительны, чтобы оказать заметное воздействие на климат. В общем, к концу XIX века научный интерес к астрономической теории Кролля практически угас и на нее стали смотреть как на некий музейный экспонат, представляющий только историческую ценность. И очень скоро о ней почти забыли.

Почти, но не совсем, так как пройдут годы, и она возродится в трудах югославского астронома Милути- на Миланковича. А в 1890 году, когда Джеймс Кролль умирал в Шотландии, Миланкович, которому было лишь одиннадцать лет, не мог и догадываться, что именно ему предстоит взять в свои руки сложно сплетенную систему аргументов Кролля, добавить к ней нити собственных идей и создать новую неповторимую композицию...

К содержанию книги: Джон Имбри - Тайны ледниковых эпох