Происхождение. Как Земля создала нас - [14]
Разделы геологической истории Земли
Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании данных International Chronostratigraphic Chart, International Commission on Stratigraphy (https://www.icgc.cat/en/Public-Administration-and-Enterprises/Services/Geologia/Geologic-time-charts/International-Chronostratigraphic-Chart).
Как мы знаем из предыдущей главы, 55 миллионов лет назад танец континентов столкнул Индию с Евразией и от их столкновения воздвиглись Гималаи. С тех самых пор эта величественная горная цепь подвергалась яростному выветриванию из-за высотных ледников и дождей. Минералы скальных пород реагируют с углекислым газом, растворенным в дождевой воде, которая затем попадает в реки и стекает в океан, где морские обитатели строят из карбоната кальция свои раковины. Когда эти животные умирают, их раковины опускаются на морское дно и погружаются в грунт. Поэтому Гималаи постепенно разрушаются – по песчинке, – а углекислый газ в процессе отбирается из атмосферы. Это мощный механизм глубокой очистки воздуха от углекислого газа, однако и ему потребовалось 20 миллионов лет, чтобы снизить долю этого парникового газа в атмосфере с высоких показателей мелового периода до настолько низкого уровня, что на остывающей планете начали образовываться полярные льды[80].
Пока молодые Гималаи подвергались выветриванию, дрейф континентов сдвинул Антарктиду на ее нынешнее место над Южным полюсом, а Австралию и Южную Америку – к северу. В результате Антарктида оказалась изолированной, а вокруг всего полюса расчистился морской путь – огромный океанский ров, полностью огородивший южный континент. Вокруг Антарктиды наладилось мощное океаническое течение, перекрывшее доступ к ее берегам теплым океаническим течениям с экватора, отчего этот континент начал остывать. Первая постоянная ледяная шапка в Антарктиде начала формироваться около 35 миллионов лет назад[81].
Кроме того, тектоника плит передвинула остальные континенты таким образом, что основная масса суши сосредоточилась в Северном полушарии, а южная половина планеты превратилась почти целиком в открытый океан (к этой особенности мы вернемся в главе, когда поговорим о мощных ветрах в широтах под названием «ревущие сороковые»). Приблизительно в последние 30 миллионов лет 68 % Северного полушария составляли континенты, а к югу от экватора располагалась всего одна треть земной суши[82].
Такое «инь-янское» деление мира – скопление суши в Северном полушарии и покрытое океаном Южное – усиливает последствия сезонных колебаний солнечного тепла. Земля зимой остывает гораздо быстрее бурных океанских вод, поэтому толстые ледниковые щиты растут на суше гораздо лучше. Но хотя в целом бесспорно, что суша в основном сосредоточена в Северном полушарии, по воле случая у нашей планеты есть континент и на Южном полюсе, Антарктида, которая находится точно на нем, а Северный полюс, наоборот, покрыт океаном. Это объясняет, почему Южный полюс покрылся ледяной шапкой гораздо раньше своего северного собрата. Лед на Северном полюсе легче тает в океанской воде, поэтому лишь 2,6 миллиона лет назад климат стал холодным настолько, что лед больше не таял каждое лето и начал с годами накапливаться.
Последним и решающим геологическим фактором, создавшим современные условия морозильника, было формирование Панамского перешейка. Эта узкая полоска суши, соединяющая Северную и Южную Америку, также появилась в результате столкновения континентов: субдукция плит сначала создала цепочку вулканических островов, а затем подняла морское дно выше уровня воды. Проход между Тихим и Атлантическим океаном закрылся 2,8 миллиона лет назад[83], и в итоге экваториальное течение свернуло к югу и примкнуло к Гольфстриму, которое доставляет теплую воду к суше вокруг Северной Атлантики. Приток теплой воды несколько замедлил оледенение севера, однако воздух стал влажнее из-за испарений, а следовательно, зимой выпадало больше снега, что поспособствовало росту ледниковых щитов в Северном полушарии[84].
Формирующиеся ледяные шапки – сначала на Южном полюсе, затем на Северном – способствовали дальнейшему остыванию планеты, поскольку их белоснежная поверхность отражала в космос больше солнечных лучей: этот «эффект снежка» ученые называют петлей обратной связи. Остывающие моря удерживали больше углекислого газа из атмосферы, поэтому его уровень в воздухе продолжал снижаться, что ослабляло согревающий парниковый эффект[85].
Появление гор и их дальнейшее выветривание, приведшее с снижению уровня углекислого газа в воздухе, тектоника плит, изолировавшая Антарктиду на Южном полюсе и сформировавшая Панамский канал, который изменил закономерности циркуляции океанических вод, а также дрейф континентов, сосредоточивший всю остальную массу суши в одном полушарии, – все эти факторы в сочетании подтолкнули нас в сторону морозильника. Остывание нашей планеты до такой степени, чтобы на Северном полюсе 2,6 миллиона лет назад сформировались толстые льды, стало переломным моментом, после которого климат в целом утратил стабильность. Теперь всякий раз, когда циклы Миланковича приводили к легкому охлаждению Северного полюса, ледяная шапка разрасталась и накрывала Европу, Азию и Северную Америку, а на этих крупных массивах суши на севере создавались все условия, чтобы толстые покровы льда не таяли и сохранялись. Даже небольшой прирост площади белого льда усиливал отражение солнечных лучей, что вызывало дальнейшее похолодание, отчего процесс становился неконтролируемым: ледниковые щиты разрастались еще сильнее и накрывали еще больше океанских вод, что приводило к падению уровня моря.
