Осознание времени. Прошлое и будущее Земли глазами геолога - [30]
Живые горы
Исследование снесенных с Гималаев отложений показывает, что, несмотря на некоторые вариации в скорости поднятия и эксгумации этого горного сооружения на протяжении длительного времени, в среднем полученные цифры находятся в том же диапазоне, что и оценки, сделанные на основе спутниковых наблюдений и термохронологических методов, таких как датирование по трекам распада. Этот униформистский результат, вероятно, обрадовал бы Лайеля. Гигантские отложения эрозионных осадков заставляют обратить внимание на еще один удивительный факт: скорость тектонических процессов, вызванных внутренним радиоактивным теплом Земли, по счастливому совпадению примерно соответствует[37] скорости действия внешних агентов эрозии — ветра, дождя, рек, ледников, приводимых в действие силой тяжести и солнечной энергией. Другими словами, возвращаясь к нашей аналогии с парикмахерской, волосы на голове у клиента растут ровно с той же скоростью, с какой его стрижет парикмахер. И хотя рост и эрозия гор происходят очень неспешно, эти процессы все же протекают не настолько медленно, чтобы быть недоступными нашему непосредственному наблюдению.
Такая удивительная соразмерность аддитивных и субтрактивных процессов формирования рельефа является одной из уникальных особенностей Земли. Ландшафты других скалистых планет и спутников выглядят такими чуждыми именно потому, что в этих мирах нет баланса в скорости действия созидательных и разрушительных рельефообразующих агентов. Если бы на Земле тектоника намного опережала эрозию, горные системы были бы гораздо выше и больше по площади, создавая более обширные участки высокогорной среды обитания альпийского типа. Если бы эрозия, наоборот, обгоняла тектонику, континенты были бы ниже, с более изрезанным рельефом, а реки приносили на континентальные шельфы гораздо больше отложений, что значительно изменило бы характер прибрежных регионов. И в том и в другом случае жизнь на суше и в море столкнулась бы с другими факторами естественного отбора, и эволюция вполне могла пойти иными путями. С другой стороны, сама жизнь способна влиять на рельефообразующие процессы: есть весомые доказательства того, что колонизация суши растениями в раннем силуре, около 400 млн лет назад, замедлила глобальные темпы эрозии и привела к появлению рек с четко выраженным руслом[38]. Кстати говоря, людям потребовалось всего несколько веков, чтобы обратить эту тенденцию вспять: по некоторым оценкам, современная скорость антропогенной эрозии — чему способствуют вырубка лесов, сельскохозяйственное использование земель, опустынивание и урбанизация — на несколько порядков превышает средний геологический показатель[39].
Примечательно и то, что темпы биологической эволюции гармонично согласованы со скоростью тектонических и поверхностных процессов в геологическом масштабе времени. Особенно хорошо это видно на примере Гавайских островов, которые формировались в направлении с северо-запада на юго-восток по мере того, как Тихоокеанская плита проходила над «горячей точкой», где мантийная порода поднимается из глубин к поверхности и претерпевает декомпрессионное плавление. Изучение биоразнообразия на каждом острове показывает, что адаптивные радиации — всплески эволюционного образования видов от одного общего предка — совпадали с периодом вулканического роста каждого острова, после чего этот процесс замедлялся по мере того, как эрозия брала верх, уменьшая площадь острова и уровень высот[40]. То же самое характерно и для таких же юных Галапагосских островов, разнообразие живых видов на которых навело Дарвина на мысль об эволюции. Только представьте, какой была бы наша планета, если бы морфология ее поверхности менялась слишком быстро, опережая способность многоклеточной жизни к эволюционной адаптации, — как оркестр, играющий слишком быстро, так что танцовщики не могут за ним поспеть? К счастью, все участники земного ансамбля — вулканы, дожди, папоротники, вьюрки и все остальные — исполняют свои партии с поразительной синхронностью.
Дожди и террейны
Более внимательный взгляд на протекающие в горах процессы обнаруживает еще более тонкую связь между тектоникой и эрозией — и еще больше усложняет ответ на загадку Геттона — Дилана. Начать с того, что скорость эрозии зависит от погоды и климата, а тектонические формы рельефа способны влиять и на то и на другое. Как известно, через контрольный пункт безопасности авиапассажирам разрешается пронести лишь небольшое количество жидкости — вот так и горные хребты играют роль своего рода барьеров, заставляя воздушные массы сбрасывать содержащуюся в них влагу, чтобы пройти над линией гребня. В результате на наветренных склонах выпадает избыток осадков, а на подветренных склонах создается так называемая область дождевой тени, что приводит к асимметричным темпам эрозии в горной системе. В Индии интенсивность ежегодных муссонов напрямую связана с существованием Гималаев и, в свою очередь, муссоны являются причиной интенсивной эрозии в их высоких предгорьях. Тибетское нагорье отчасти обязано своей высотой засушливым условиям, созданным самими же горами. В то же время засушливость приводит к недостатку растительности, что делает склоны более уязвимыми к гравитационному разрушению через оползни. Таким образом, по мере своего роста горы создают собственные сложные климатические системы, которые, в свою очередь, влияют на их дальнейшую эволюцию
