- изменения рельефа земной поверхности и площади мирового океана;
- влияние вулканической деятельности на климат;
- воздействие живого вещества.
Сама по себе тема изменения климата на Земле и его история, увлекательна, но нам она нужна только для раскрытия процесса антропогенеза. Поэтому в подробности и все климатические перипетии, мы вдаваться не будем, только определим общую климатическую картину, предшествующую Кайнозойской эре и изменения параметров климата в ней самой, а каким образом климатический фактор проявился, как эволюционная сила развития наших далеких предков мы рассмотрим в следующей главе.
Изменения параметров климата могут быть вызваны, как мы говорили, изменением состава атмосферы. Например, увеличением количества парниковых газов, таких как метан, озон, диоксид углерода, водяной пар. Увеличение их концентрации в атмосфере планеты, приводит к увеличению температуры воздуха. Химический анализ газов, извлеченных из воздушных пузырьков во льдах Антарктиды и Гренландии, установил, что, в период максимума последнего оледенения количество атмосферного углекислого газа была меньше на 25%, чем в настоящее время.
Член-корреспондент АН СССР М.И. Будыко, в конце 70-х годов произвел приблизительную оценку масс известняков и углеводородов, отложившихся в земной коре, в разные геологические периоды и определил, как менялось содержание углекислого газов в атмосфере с кембрийских времен до наших дней. А менялась она в довольно широком диапазоне. Это сейчас она в пределах трех сотых процента, а 600 млн. лет назад была раз в десять больше. Если бы в атмосфере в настоящий момент снизить концентрацию углекислого газа вдвое, то это снизило среднюю температуру на планете примерно на 3 – 5 градусов Цельсия. А если бы, наоборот, концентрация возросла вдвое, то потеплело бы градуса на 2 – 4. Представляете, какой был эффект, когда концентрация углекислого газа была в 10 и более раз. Правда, тут нужно учитывать то, что при повышение температуры усиливается испарение мирового океана и землю начинает окружать плотная облачность. Планета недополучает, из-за этого, солнечную энергию и потепление уменьшается.
Не менее активное воздействие на климат планеты оказывает ее живое вещество. Например, американский ученый Дж. Лавлок совместно со своими сотрудниками привели доказательства того, что планктон – мельчайшие морские организмы – участвует в регулировании температуры Земли. В процессе своей жизнедеятельности он вырабатывает диметилсульфид, который, накапливаясь в водах океанов, постепенно проникает в атмосферу, где он, окисляясь, выделяет сульфатные частицы, служащие ядрами конденсации водяных паров, образующих облака. Таким образом, изменение количество планктона влияет на плотность облачности, отражающей тепло, а значит и на температуру земной поверхности.
В последнее время в теории глобальных климатических изменений, значительная роль отводится содержанию в атмосфере пыли и аэрозолей. Это предположение имеет и подтверждение. Так, изучение керна льда, возрастом до 160 тысяч лет с антарктической станции «Бэрд» показало, что в образцах соответствующих ледниковым эпохам, концентрация пыли была в 8 раз больше, чем в пробах межледниковых отложений.
Источником выброса огромного количества пыли и аэрозольных частиц в атмосферу планеты, являются вулканы. Их деятельность, особенно в периоды тектонической активности, вызывает сильное помутнение атмосферы. Тут можно высказать и некоторые возражения – массы льда в ледниковых покровах периодов оледенений с огромной мощью давят на земную кору в районах их концентрации, что меняют картину напряжений в материковых плитах планеты, тем самым, провоцируя извержения вулканов.
Аэрозольные частицы из вулканов, в свою очередь, способствуют увеличению облачности. Например, в конце юрского периода в Антарктиде, Северной Америке и Южной Африке, представлявших, в то время единое целое, происходила колоссальная вулканическая деятельность. Эти извержения выбросили в атмосферу планеты огромное количество пыли и дыма, которые в некоторых временных моментах, уменьшили доступ солнечных лучей на поверхность Земли. Это послужило одним из нескольких факторов похолодания, что привело к вымиранию многих видов животных того времени. В конечном итоге это ознаменовало окончание юрского и начало мелового периода.
Наиболее яркими примерами в наше время служат извержения вулкана Кракатау в 1883 г. и вулкана Катмай на Аляске в 1912 г. Пепел этих извержений распространился на огромную часть атмосферы Земли и вызвал уменьшение притока солнечной радиации на 20 – 25%. Это привело к тому, что средняя приземная температура в северном полушарии понизилась на 0,5 – 0,7 градусов Цельсия.
Климат во многом зависит от характера земной поверхности и процессов ее изменяющих. Проблемы, связанные с влиянием материков и океанов на климат планеты разрабатывал английский климатолог Ч. Брукс (1952). Он отмечал колоссальное влияние температуры вод океанов на равномерность климата вследствие большой их теплоемкости. Чтобы изменить среднюю температуру поверхности Земли на 1 градус достаточно изменения температуры вод океанов всего на 0, 001 градуса.
Он указывал на значительную роль океанских течений перемещающих огромные массы воды с определенной температурой. Нужно заметить, что циркуляция океанских вод, согласно современным знаниям, может меняться довольно быстро при изменении даже такого фактора как соленость морской воды. Например, в Северной Атлантике воды намного солонее, чем на севере Тихого океана. Как более плотные и холодные, воды Северной Атлантики, непрерывно опускаются на глубину и в промежуточных слоях уходят на юг, а на их место поступают более теплые. Такой тепловой поток у поверхности, а также дующие здесь довольно сильные ветры повышают соленость вод, а значит, поддерживается и процесс их опускания.
Предположим, что соленость североатлантических вод понизилась. Тогда циркуляция вод в Атлантике, по всей видимости, изменится. Опускаться на глубину будут воды только в Южной Атлантике, в Циркумполярном течении, а подниматься – в Северной. Это повлечет за собой весьма неблагоприятные изменения климата прилегающих материков. Ледовая кромка продвинется дальше на юг, поскольку на поверхности окажутся менее соленые воды, которые легче замерзают.
Если такие моменты могли происходить в истории Земли, при длительности их в пределах десяти пятнадцати лет то вполне возможно они могли «включить» механизм изменения общей циркуляции вод, который затем может быстро привести к серьезным климатическим последствиям. Так что изменение солености вод лишь на один грамм на литр может обернуться для мирового океана колоссальной встряской, а значит и всем не поздоровится.
А направление течений зависит от положения материковых масс на поверхности земного шара. Примерно 200 миллионов лет тому назад, гигантская трещина начала раскалывать праматерик Пангею, надвое - на Северный и Южный континенты. Началось образование палеоокеана Тетис. Конечно, в наше время его на географических картах нет. От него остались только древние «лужи» - Каспийское и Черное моря, но тогда это был полнокровный океан по масштабам и качеству не уступающий современным.
Затем новые трещины разделили оба праматерика. Северная Америка откололась от Европы и за следующие 60 миллионов лет она сдвинулась на северо-северо запад на 15 – 17 градусов. Евразия с правосторонним вращением сместилась на восток – юго-восток на 18 – 20 градусов. Оба континента с разных сторон вдвинулись в океаническое полушарие на 30 – 40 градусов в умеренных и до 90 градусов в высоких широтах. Главное событие в южном полушарии в то время был распад южного материка Гондваны. Основная ее часть Африка с несколькими микро континентами сдвигалась на восток – северо-восток. Пока еще представляли единое целое, все будущие южные континенты, Австралия, Южная Америка и Антарктида. Они стали перемещаться в район южного полюса. После распада Пангеи и движения материков в более высокие широты, повлекло за собой появление сезонных изменений. Примерно 100 – 80 миллионов лет назад началась трансгрессия, т.е. общий подъем уровня океанов, который был на 300 метров выше современного. Затопило около 36 % площади современной суши. Максимум трансгрессии приходится на 80 - 65 миллионов лет тому назад. Затем началось медленное падение уровня океанов - регрессия, а вслед за ней и уменьшение температуры поверхности Земли примерно на 3 градуса. Ведущим процессом, определяющим снижение уровня Мирового океана за последние 100 миллионов лет, являлись планетарные тектонические движения Земной коры, так называемый геократический фактор.
