Книга Климат, или Что рулит судьбой цивилизаций - Александр Никонов

Однако более привычная публике разновидность гляциологии – изотопная. Все слышали, что ученые бурят антарктические льды, достают ледовые керны и вовсю исследуют их в своих лабораториях… Даже вице-президент Америки Альберт Гор летал в Антарктиду посмотреть на эти изыскания и очень впечатлился. На необразованного человека, интересующегося, куда идут деньги налогоплательщиков, легко произвести впечатление…

Впрочем, там действительно есть, от чего прийти в восхищение. Диаметр ледяной колонки – пара десятков сантиметров. А длина – до 4 километров. И достать колонку нужно не загрязненной бурильной смазкой, не треснутой, потому что, если внутрь ледяного керна попадет воздух, – пиши пропало. Невероятно сложная операция! И обработка образцов не менее сложна. Причем обрабатываются образцы не в Антарктиде. Ледяные керны привозят на исследования в Гренобль (Франция) или Колумбус (Америка). За тысячи километров ледяные столбики доставляют в специальных холодильных камерах, а после изучения помещают в холодильники на вечное хранение. Ледовые щиты планеты бурятся десятилетиями, и все добытые за все десятилетия керны хранятся. Да, это дорого. Но наука требует от налогоплательщиков жертв, иначе зачем вообще существуют налогоплательщики?

В лабораториях с помощью масс-спектрографии ученые устанавливают химический и изотопный состав кернов. По соотношению изотопов кислорода О18 и О16 в атмосферных осадках (то есть в снегах, которые выпали в Антарктиде и слежались в лед) определяют прежний климат. Дело в том, что изотопное соотношение очень четко коррелирует с температурой.

Разумеется, как и во всяком деле, в отборе ледовых проб тоже есть свои тонкости. Лед – так называемая реологическая жидкость. То есть жидкость, не подчиняющаяся вязкостному закону трения Ньютона. Она течет по особым законам. Ледовые слои могут складываться в складки, сминаться и оказываться друг под другом. Поэтому в одном и том же керне можно найти более молодые слои под более старыми. И если об этом не знать, запросто рискуешь получить неверные результаты. Надо сказать, правильное определение точки бурения – целое самостоятельное исследование. Тут как с болотами – бурят на ледовых куполах, откуда лед может только стекать.

Упомянутый Альберт Гор привез с ледового континента одну простую мысль (у американских либеральных демократов вообще сложных мыслей не бывает) – о том, что содержание углекислого газа в атмосфере хорошо коррелирует с потеплением атмосферы. Это ему в Антарктиде сказали. Данная мысль так прочно засела в голове Гора, что с той поры он стал сильно бороться против глобального потепления и за удушение мировой промышленности, активно выделяющей парниковые газы.

Действительно, в ледовых столбиках попадаются вмороженные мельчайшие пузырьки воздуха, исследуя газовый состав которых можно узнать состав атмосферы Земли в глубоком прошлом.

Действительно, содержание в атмосфере углекислого газа очень здорово коррелирует с температурой – высокие пики температуры на графиках совпадают с высокими пиками содержания СО2 в атмосфере. То есть в эпохи потепления углекислоты в атмосфере было больше, чем в эпохи похолодания. Откуда же она бралась, если никаких активно пыхтящих фабрик и заводов миллионы лет назад еще не было? Об этом Гор как-то не задумался. А бралась она из океанов. Сначала росла среднеглобальная температура, потом повышалась концентрация парниковых газов в атмосфере: из-за повышения температуры воды океаны начинали активно газить, как теплое шампанское.

Но Альберт Гор этого не узнал. Места на его жестком диске уже не хватило, чтобы записать данную информацию. Так и ходит он до сих пор отважным борцом с углекислым газом…

Лимнология

Лимнология – это анализ озерных отложений. Озера – настоящие аккумуляторы климатической информации. Существует три вида анализа озерных отложений – диатомовый, микрофаунистический и изотопный.

Очень умные люди, типа меня, когда слышат слово «диатомовый», сразу же смекают, что речь идет о чем-то, состоящем из двух атомов. И ошибаются! Диатомы – класс микроводорослей. В мире существует около 5000 видов диатом. Причем соотношение этих видов в водоеме зависит от температуры. В холодной воде хорошо живут одни виды диатом, в чуть более теплой – другие. Потеплела вода на градус – изменился видовой состав. Живой термометр! Исследуя диатомовый микст, можно сказать, какая температура была в ту или иную эпоху.

Кое-что можно сказать и просто по характеру озерных отложений. Скажем, если в некоторых слоях керна донной грязи африканского озера Чад много песка, значит, Сахара наступала в ту эпоху. Если песка нет совсем, а есть тропическая микрофауна, значит, шумели здесь тропические леса. Так один слой керна за другим рассказывают нам, как менялся климат в данной части Африки. Это клево.

Недостатки этого метода те же. Во-первых, нужно правильные озера брать – верховые, то есть те, откуда только вытекает, а не втекает, путая картину. Во-вторых, имеются сложности с датировкой. Датируют слои обычно стандартным радиоуглеродным методом с присущими этому методу погрешностями. Для возраста 2000–3000 лет ошибка составляет плюс-минус 100 лет. Для начала христианской эры – плюс-минус 50. А для последних 500 лет радиоуглеродный анализ вообще использовать бессмысленно – слишком уж большой получается разброс, на 300 лет ошибиться легко. Основных причин тому сразу две – высокая крутизна калибровочной кривой (это неустранимая особенность метода) и нарастающие искажения естественного хода концентрации 14С в атмосфере в результате воздействия человека (так, с середины 50-х годов XX в. уровень концентрации 14С в атмосфере повысился вдвое в результате испытаний ядерного оружия).

Так что те «фоменки» и злобные креационисты, которые, глумясь над радиоуглеродным методом, приводят в своих книжках и брошюрах смешные примеры, когда взяли живого моллюска, датировали его радиоуглеродно и получили, что моллюск умер тысячу лет назад, просто не знают границ применимости метода. Чем доказывают не наличие бога или пропавших полутора тысяч лет истории, а собственную недалекость.

Столь же темный период для радиоуглеродного анализа – вторая половина первого тысячелетия до нашей эры – античность. Там, безграмотно используя радиоуглеродный анализ, легко перепутать эпоху падения Вавилона со временем похода Ганнибала.

Поэтому, строя климатические реконструкции, лучше всего использовать не один метод датировки, а несколько. Например, датируя слои озерных осадков, можно привязаться к внешним индикаторам: известно, например, что недалеко от озера Чад есть вулкан, который извергался в 1552 и 1763 годах. Найдите два слоя с вулканическими осадками, и вот вам две точки отсчета, дальше, зная скорость накопления осадков, просто считайте слои… Точно так же вулканический горизонт Тамборы (1815 год) хорошо виден и потому используется для датировки в донных озерных и морских отложениях на границе Индийского и Тихого океанов.

Индикатором может быть не только вулкан, но и любое другое историческое или геофизическое событие. И даже сооружение!.. Скажем, нет в мире озера, уровень которого не колебался бы. Порой размах этих колебаний поражает воображение. Взять хотя бы всем известное Мертвое море. Сейчас его поверхность лежит на отметке 400 метров ниже уровня моря. Но на стенах Кумранского монастыря, который находится довольно далеко от Мертвого моря, сохранились отметки озерной воды, сделанные монахами. Это значит, в исторические времена уровень озера поднимался на 40 метров.