На реконструкции – былое. Палеография изучает прошедшее ради понимания настоящего

«Прошлое – ключ к настоящему», – убежден член-корреспондент РАН Андрей ПАНИН (на снимке), заведующий отделом и заместитель директора Института географии Российской академии наук. Андрей Валерьевич – палеогеограф, он изучает случившееся на Земле десятки и сотни тысяч лет назад. Ищет ответы на вопросы, как тогда была устроена наша планета: особенности ее климата, состояние растительности и животного мира… Он твердо верит: без знаний о прошлом не разобраться в сложностях нынешней жизни. Задача палеогеографов – объяснить процессы, продолжавшиеся тысячелетиями, понять, как они или их отголоски ощущаются сегодня. Реконструкции помогают понимать, что происходит сейчас, что произойти может, а чего бояться вовсе не стоит. – Мы исследуем события четвертичного периода, последних 2,6 миллиона лет истории Земли, – рассказывает Андрей Панин. – Отличительные черты того времени – резкие колебания климата, чередование холодных (ледниковых) и теплых (межледниковых) эпох. В последний миллион лет они случались каждые 100 тысяч, а до этого – чаще, примерно раз в 40 тысяч лет. Когда становилось холодно, в высоких широтах, особенно в материковом Северном полушарии, нарастали мощные ледниковые щиты, подобные существующим сейчас в Антарктиде и Гренландии. Толщи льда периодически лежали и на месте современной Москвы, а в теплые эпохи таяли. Это самые долговременные колебания климата в четвертичном периоде. На их фоне происходили менее длительные климатические изменения, доступные нашему чувственному восприятию. Скажем, в моей школьной юности, что прошла в Москве, не могу припомнить новогодних праздников без снега, а сейчас – чуть ли не каждый второй год. Выявить такие климатические перемены в прошлом, понять их причины – значит, представлять механизмы работы климатической системы. Колебания климата запускают целую цепь перемен в природных системах: меняются растительный и почвенный покров, ареалы животных, сток рек, уровни озер, даже движения земной коры, которая прогибается под тяжестью приходящих ледников, а после их таяния долго «выпрямляется». В свою очередь, эти природные явления оказывают обратное влияние на климат. Получается сложнейшая система, для которой в советской географии давно уже существовал термин «географическая оболочка». А в международной науке его аналог появился лишь недавно, но уже обрел популярность – Earth system («земная система»). Палеогеография занимается реконструкцией этой земной системы в разные эпохи прошлого. Для понимания настоящего важно знать, что происходило в самые недавние по геологическим меркам времена. Поэтому такой интерес представляет изучение четвертичного периода. – Сейчас мы живем в самую теплую эпоху? – Да, в теплую фазу 100-тысячелетнего климатического цикла – голоцен. Однако теплая не означает, что не происходят никакие климатические изменения. Скажем, значительные подвижки климата случались в последнее тысячелетие (к слову, без какого бы то ни было участия человека). В Х веке викинги освоили Гренландию и призывали сородичей туда перебираться. Они называли ее (похоже, в рекламных целях) «Зеленой землей» и действительно жили там вплоть до XIV века. А все потому, что тогда происходило так называемое Средневековое потепление климата, продолжавшееся примерно с X по XIII века. Это и позволило человеку освоить высокие широты. Затем наступил Малый ледниковый период, длившийся до середины XIX века. Сейчас в Копенгагене, Амстердаме и Лондоне даже не каждый год снег выпадает. А тогда голландские и английские художники изображали, как горожане катаются на коньках по замерзшим каналам, а датский сказочник Ганс Христиан Андерсон сочинил «Снежную королеву». Потом опять пришло потепление – и ученые засомневались: может быть, это просто откат в нормальный климатический фон от похолодания Малого ледникового периода? Однако большинство авторитетных исследователей сходится в том, что, как минимум начиная с 1970-х годов, потепление связано с антропогенным воздействием. Не будем углубляться в эту проблему – она в компетенции климатологов. Но палеогеографы способны снабдить научное сообщество информацией о скоростях и величинах климатических потеплений в прошлом и о том, как на них реагировали другие компоненты природы Земли. – Как долго продлится нынешняя благодать – теплый период? – По традиции голоцен называют межледниковьем, что подразумевает переход в недалеком (по геологическим меркам) будущем к очередной ледниковой эпохе. Если бы не нарушения человеком климатической системы, то можно было призвать на помощь наши палеоданные. Известно, что продолжительность межледниковий в прошлом составляла 15-20 тысяч лет. Нынешний теплый период продолжается уже почти 12 000 лет, так что осталось еще 3-7 тысяч. Пик тепла уже прошел, и в последние тысячелетия климат Земли постепенно «скатывался» в холодную часть цикла. Правда, наши потомки не сразу заметили бы ее наступление, поскольку переход от межледниковий к ледниковьям всегда был постепенным в отличие от обратного: возврат к голоцену занял всего около 50 лет. То есть родители жили еще в ледниковую эпоху, а внуки уже в межледниковье! Но нужно сделать существенную оговорку: мы не знаем, в какой степени человечеству удалось нарушить естественное действие климатической системы. Нельзя исключать, что скатывание к очередной холодной фазе климатического цикла будет отсрочено или не состоится совсем. Современное глобальное потепление – это временная флуктуация (на десятки или пару сотен лет) или необратимое изменение климата Земли? Это один из главных вопросов, который изучают сейчас специалисты по всему миру. – Над чем работают палеогеографы Института географии РАН? – Одно из традиционных наших направлений – поиск аналогов современных и будущих изменений природной среды в геологической истории. Долгосрочные климатические прогнозы имеют вид возможных сценариев. И каждый раз надо понять, как на ожидаемые изменения температур и атмосферных осадков отреагируют другие компоненты природной среды, а об этом можно судить по палеоаналогам. Например, мы хотим знать состояние водных ресурсов в конце XXI века, а один из прогнозных сценариев говорит, что климат в это время может быть близок к температурному максимуму середины голоцена (6000 лет назад). По палеогеографическим данным, в то время сток рек Центральной России (в бассейнах Волги и Дона) был меньше современного на 15-20%. Можно сделать вывод, что если потепление продолжится, то водные ресурсы у нас будут потихоньку сокращаться. Правда, некоторые математические модели климата говорят, что сток рек, наоборот, будет увеличиваться. С чем связано это противоречие? Или модели надо совершенствовать, или климатическая система действительно столь сильно нарушена, что прошлые аналоги «не работают». В любом случае палеоданные показывают направление дальнейшего изучения проблемы. Всех интересует и реакция вечной мерзлоты на потепление климата. Она покрывает 2/3 территории нашей страны. Реконструкция положения ее границы во времена теплого прошлого помогает оценить, куда она может отступить в будущем, где мерзлота сохранится, а где оттает. Еще одно направление – изучение частоты проявлений в прошлом разных экстремальных событий: наводнений, обвалов в горах, пожаров и т. д. Это тоже важно для прогнозирования. Есть и целый ряд других интересных направлений. – В каких местностях вы проводите исследования? Собираясь в «поле», какой инструмент берете с собой? – Информацию о прошлом содержат так называемые природные архивы. Это разнообразные отложения, год за годом накапливающиеся на дне морей, в озерах, болотах, как бы записывающие в своих слоях состояние окружающей среды. Нужно добыть эти архивы и расшифровать. Первая задача решается в экспедициях с помощью бурения или изучения обнажений в карьерах и по берегам рек. А дальше дело за лабораторными исследованиями. В распоряжении палеогеографов целый арсенал высокотехнологичных методов, позволяющих определить возраст отложений и характеристики обстановок, в которых они накапливались. В этом году мы собираемся на Верхнюю Печору (Республика Коми). Там остались следы приледникового озера, и нам необходимо понять, когда оно существовало, переливалось ли через нынешний водораздел в Каму и далее в Каспий. Мы благодарны Российскому научному фонду, который поддерживает эти исследования (проект 22-17-00259 «Трансконтинентальная система стока Северной Евразии в среднем и позднем неоплейстоцене»). Работы могут показаться сильно отвлеченными от реалий нынешнего дня, но это не так. В случае с Каспием, например, на слуху его драматическая история в XX веке, когда уровень моря начал быстро снижаться и в ответ уже был почти запущен проект переброски стока северных рек. Затем уровень начал расти, и пришлось разрабатывать проект строительства защитной дамбы от Азербайджана до Туркмении. (Стоимость каждого предложения была соизмерима с космической программой.) Заслуга палеогеографов в том, что эти средства не закопали в песок. По данным ученых, изменения уровня Каспия происходили в прошлом и даже в больших масштабах, причем без участия человека. А чтобы сказать, к чему следует готовиться прикаспийским государствам в будущем, надо понять природу трансгрессий и регрессий Каспия на протяжении четвертичного периода. Это лишь частный пример, но он показывает: палеогеографические исследования создают достоверные картины прошлого природной среды. А она необходима для реалистичного понимания настоящего. Подготовил Юрий Дризе The post На реконструкции – былое. Палеография изучает прошедшее ради понимания настоящего appeared first on Поиск - новости науки и техники.