Пыль. История современного мира в триллионе пылинок - Джей Оуэнс

Должно быть, это так странно – видеть материал настолько знакомый, но в то же время настолько ценный; бурить скважину и извлекать эти первозданные стержни окаменелого времени. Я спросила у Лиз Томас, каково это.

«В 2004 году мы бурили на острове Беркнер. Мы полагаем, что лед на дне той скважины был старше последнего межледниковья – где-то 140 тыс. лет. Я состояла в проектной группе и добывала последний керн. Мы извлекли его и увидели песок с мелкими камешками. Стало ясно, что мы почти добрались до коренных пород. Длина керна составила 948 метров. Наверное, это был древнейший лед, который я сама добывала и обрабатывала, – говорит она. – Должна признаться, что это вообще довольно сюрреалистический опыт: ты где-то далеко в крошечном полевом лагере, то есть в малюсенькой точке на этом гигантском континенте, – и тут вдруг ты достаешь лед, который лежал нетронутым 140 тыс. лет. Странное ощущение».

Странное – будто бы ты подсознательно понимаешь, что имеешь дело с объектом, значение и влияние которого значительно обширнее, чем кажется на первый взгляд.

В 2012 году буровая установка «Восток» в Антарктиде пробила толщу льда над подледным озером Восток, которое было изолировано от остального мира более 15 млн лет. Ученые предположили, что невиданные ранее формы жизни и геохимические процессы, которые они могут там обнаружить, помогут понять ледяные океаны спутников Юпитера. Ледяные керны подобны кротовым норам в космосе.

* * *

А еще они помогают ученым понять масштабы, скорость наступления и угрозу переломных моментов климата, поскольку в них содержатся подробные ежегодные данные о стремительных климатических изменениях в прошлом.

В 1966 году на северо-западе Гренландии на уже знакомой нам базе Camp Century впервые пробурили скважину до коренной породы. Глубокий керн из нее содержал полную информацию о последней ледниковой эпохе, то есть о тысячах лет климатических изменений. В 1950-е годы датский геофизик по имени Вилли Дансгор изучал различные изотопы кислорода в молекулах воды – и впоследствии изобрел метод датирования ледяных кернов, упомянутый в предыдущем разделе. Но для этого ему сперва потребовался ледяной керн. Вилли ждал несколько лет из-за военной тайны и в итоге убедил американцев предоставить ему несколько образцов. Выстроив график изменения соотношения кислорода-18 и нормального кислорода-16, Дансгор с командой показали, как менялись температуры в Гренландии за последние 100 тыс. лет[554]. Они обнаружили мир дикой нестабильности.

Взглянув на последнее тысячелетие, Дансгор с командой обнаружили, что содержание кислорода-18 менялось в цикле продолжительностью около 120 лет. Они объяснили это колебаниями солнечной радиации, из-за которых климат то теплеет, то холодеет. Рассмотрев период с окончания последней ледниковой эпохи (11,7 тыс. лет назад), они увидели еще 11 отчетливых сдвигов в уровнях изотопов кислорода в течение 940 лет – опять-таки связанных с Солнцем. Потом они увеличили выборку и рассмотрели уже всю ледниковую эпоху, которая продолжалась 100 тыс. лет. Там они выявили третий цикл, который составляет примерно 13 тыс. лет и связан уже с «колебанием» оси вращения Земли. Оно тоже влияет на климат, поскольку немного приближает разные места на планете к Солнцу или же чуть отдаляет.

Впоследствии выяснилось, что прочие виды изменений орбиты Земли приводят к еще более длительным переменам климата. Их назвали циклами Миланковича[555]. В частности, установлено, что за 100 тыс. лет орбита Земли немного меняет форму в сторону эллипса. В 1976 году ученые заявили, что эти изменения в геометрии орбиты Земли, вызванные гравитационным притяжением Юпитера и Сатурна, стали главной причиной ледниковых периодов [556].

Сделайте паузу, чтобы все это осознать. Вот наглядная иллюстрация экологической максимы «все со всем связано» – в межпланетных масштабах, на фоне которых мы кажемся крошечными и даже неважными. А это несколько пугает.

Однако важно подчеркнуть, что эти колебания отличаются от нынешнего глобального потепления: это естественные явления. Одно из них вызвало «малый ледниковый период» в Европе между 1300 и 1850 годами (на самом деле это не ледниковый период, а просто холодный), который позволил лондонцам проводить ярмарки на замерзшей Темзе и вынудил викингов покинуть Гренландию. До этого, в средневековый теплый период, мегазасухи на юго-западе Америки, которые продолжались десятки лет, привели к гибели цивилизации Анасази[557]. Историки окружающей среды утверждают, что колебания климата также способствовали падению Кхмерской империи в Камбодже, поскольку колебания Эль-Ниньо, длившиеся несколько десятилетий, ослабили цикл дождей [558].

Но дело не только в том, что наша планета колеблется во времени и пространстве, а количество солнечной радиации то уменьшается, то увеличивается. Лед заодно показал, что климат способен меняться поразительно быстро.

«По мере того как мир вступал в последнюю ледниковую эпоху и из нее выходил, общие тенденции похолодания и потепления прерывались резкими изменениями. Климатические сдвиги, соответствующие половине разницы между ледниковым периодом и нынешними условиями, произошли в Западном полушарии всего за несколько десятилетий, а то и лет», – говорит геолог Ричард Б. Элли [559].

Когда Земля нагревалась после последней ледниковой эпохи, произошел 1200-летний всплеск, во время которого она вернулась в ледниковые условия, причем гораздо более суровые. Этот этап известен как поздний дриас. Когда он завершился (около 11,7 тыс. лет до настоящего времени), климат Гренландии изменился шокирующе быстро[560]. По мнению ученых, переход к более теплому современному голоцену занял около 40 лет – и это было не постепенное устойчивое повышение температуры, а серия внезапных рывков. В Гренландии температура за весь переходный период повысилась примерно на 15 °C, но при этом половина изменения произошла менее чем за 15 лет. Как было дело, рассказывают два глубоких керна в центре Гренландского ледяного щита: GRIP и GISP2. Элли описывает: снегопад в Гренландии усилился вдвое; уровень метана вырос в полтора раза в связи с расширением водно-болотных угодий, а вот количество пыли снизилось в несколько раз, поскольку стихли штормы ледниковой эпохи.

Примерно в это же время, но уже за несколько десятилетий, «произошло падение концентрации пыли на порядок – это отражает уменьшение потока пыли из засушливых регионов или регионов с плохой растительностью к ледяному щиту». Данные настолько подробны, что интервалы между событиями можно датировать с точностью до двух лет. Резкий сдвиг в содержании дейтерия показывает, что температура подскочила в 11 645 году до настоящего времени. А уменьшение размера частиц пыли, попадающих на лед (а также количества морской соли), показывает, что в этом