Группа климатических гипотез исходит из того, что совсем небольшие изменения системы атмосферной циркуляции или морских течений могут иметь далеко идущие последствия, стимулируя или, наоборот, тормозя развитие оледенений. Например, известный английский палеоклиматолог Ч. Брукс утверждал, что незначительное охлаждение поверхностных вод океанов может привести к формированию ледникового покрова, соответственно возросшее альбедо поверхности льда определяет общее понижение температур. Далее происходит цепная реакция: площадь ледниковых тел расширяется, усиливается похолодание и масштабы оледенения возрастают. В этой концепции, пожалуй, самым уязвимым звеном является то, что она не может объяснить обратный процесс — сокращение масштабов оледенений. Не ясна также и первопричина, вызывающая развитие этого процесса.
Существует целый ряд гипотез, опирающихся на учет изменений астрономических показателей — эксцентриситета орбиты Земли, плоскости эклиптики и т. д. Все они так или иначе основываются на распределении солнечной радиации на поверхности Земли. Большой вклад в развитие данного направления внес югославский математик М. Миланкович, обосновавший закономерные колебания в поступлении солнечного тепла на поверхность Земли с учетом широтного положения. Эта идея была поддержана американскими исследователями Ч. Эмилиани и Дж. Гейссом, которые наряду с астрономическими факторами учитывали климат. Основная сложность состоит в том, что изменения параметров орбиты Земли тоже недостаточны для объяснения повторяемости оледенений.
К астрономическим гипотезам примыкают многочисленные концепции, предполагающие ритмичность деятельности Солнца. Хотя проявления этих ритмов неоднократно фиксировались в различных природных процессах, все же тесной статистической связи между динамикой солнечной деятельности и изменениями климата за последние столетия выявить не удалось.
Более крупные ритмы с амплитудой порядка 200 тыс. или 400 тыс. лет, выделенные английским геофизиком Дж. Симпсоном, признавались долгое время, но в связи с уточнением представлений по геохронологии плейстоцена они подверглись основательной ревизии. Во всяком случае, теперь распространено мнение, что астрономические факторы могли играть решающую роль только в тех случаях, когда одновременно проявлялось влияние земных факторов и прежде всего горообразовательных процессов.
Таким образом, причины оледенений до сих пор не раскрыты. По всей вероятности, разгадку данной проблемы надо искать в сложном взаимодействии нескольких, а возможно, и многих факторов.
На первый взгляд ледники совершенно несовместимы с жизнью, хотя отдельные проявления ее все же встречаются в мире белого безмолвия. Например, на моренах на поверхности кавказских ледников можно увидеть редкие травянистые растения, мхи и лишайники. Обитают там мухи, пауки и другие насекомые.
Даже на чистой поверхности льда иногда могут развиваться самые примитивные формы жизни. Микроскопические водоросли — десмидиевые, диатомовые, зеленые и синезеленые, нередко окрашенные малиновым, розовым и фиолетовым пигментами,— довольно энергично осваивают поверхностный слой льда, нарушая его кристаллическую структуру и придавая ему своеобразный цвет. Развитие низших растений, как правило, достигает оптимального уровня летом. Красноватые пятна водорослей на горных ледниках — явление не особенно редкое, причем эти организмы встречаются и на высотах около 5 тыс. м, где, по сути дела, маркируют верхний предел жизни на ледниках.
Наиболее просто устроены синезеленые водоросли, которые фактически мало зависят от окружающей среды: они переносят и сильные морозы, и обильные потоки света. На заре развития органического мира Земли, вероятно, именно синезеленые содействовали формированию атмосферы и тем самым подготовили почву для появления высших организмов. В настоящее время синезеленые сохраняются в предельно суровых условиях, которые не подходят для существования других организмов. Таким образом, на поверхности ледников, возможно, кроется один из важных ключей к разгадке тайн живой природы.
Нередко в периферических частях ледников поверхность бывает густо усеяна цилиндрическими ямками, которые заполняются водой летом, во время таяния снега. На дне каждой ямки накапливается желатиноподобный мелкозем — криоконит, состоящий из пыли, принесенной ветром, и большого количества органического вещества, включая несколько видов синезеленых водорослей и плесень. Здесь обитают микроскопические животные, относящиеся к группе коловраток. Зимой вода и водоросли замерзают, а летом развитие крохотных организмов возобновляется. Ледниковое окружение не препятствует этим процессам; ямки, в которых они живут, образуются под воздействием тепла, возникающего в результате фотосинтеза и метаболизма.
Конечно, не приходится отрицать, что в целом горные ледники с их постоянно низкими температурами не представляют собой среду, оптимально подходящую для жизни. И если не считать некоторые примитивные формы, этот мир вполне можно считать безжизненным. Тем не менее он в немалой мере воздействует на существование организмов на сопредельных территориях. Иногда в непосредственной близости от горных ледников можно наблюдать разнообразные и обильные проявления жизни. В ряде горных стран, например на Кавказе, концы ледников спускаются в лесной пояс. На скалах в районах сетчатого оледенения Шпицбергена находятся крупные колонии птиц, мало чем отличающиеся от прибрежных птичьих базаров.
Довольно своеобразное явление представляют собой «ледниковые сады». Это понятие охватывает группировки растений, приуроченные к высотам, которые не соответствуют обычным экологическим требованиям данных видов. Возникновение таких оазисов можно объяснить различными эффектами оледенения, способствовавшими изоляции организмов. Обычно в горных ледниковых садах присутствуют в основном арктоальпийские виды, включая ряд реликтов ледникового периода. Например, в саду у ледника Талефр в Альпах обнаружено 40 видов, ныне растущих в Лапландии, и 6 видов, встречающихся на Шпицбергене.
В горных странах, где концы ледников заходят в лесной пояс, можно, поднимаясь по береговым моренам, наблюдать последовательную смену и обеднение растительных формаций. Леса сменяются зарослями кустарников и альпийским высокотравьем, затем красочными коврами альпийских трав и, наконец, разреженными пятнами лишайников и мхов в сочетании с травянистыми куртинами в нивальном поясе.
Флора высокогорий вблизи ледников отличается большим разнообразием в зависимости от местных особенностей рельефа, состава горных пород, почв и других факторов. Единственная особенность среди этих районов — непродолжительность вегетационного сезона, и, чтобы выжить, растениям пришлось выработать довольно сложные механизмы адаптации. Практически вегетация высокогорных видов в северном полушарии происходит в июле и августе, а в южном полушарии — в декабре и январе. По данным новозеландских ботаников, при подъеме на каждые 120 м цветение запаздывает примерно на четыре дня.
Одна из самых неожиданных особенностей горных растений — поразительная яркость их красок. Хотя у многих видов преобладают белые и желтые цветки, нередко встречаются виды с исключительно красивыми цветками. Так, даже в нивальной среде островов далекой Субантарктики можно любоваться цветами ярко-синих (Hebe benthamii, Myosotis capitata, M. antarctica), малиновых (Gentiana concinna), ярко-розовых (Anisotome latifolia, A. antipoda) и даже пурпурных тонов (Celmisia vernicosa, Pleurophyllum sp.).
Это пышное богатство красок привлекает насекомых, опыляющих растения,— прежде всего пчел и бабочек. Там, где горная флора более тусклая, например в Новой Зеландии, роль опылителей выполняют мухи, мотыльки, жуки. Возможно, впрочем, насекомых манит не столько цвет, сколько запах растений.
Цветение в горах зависит от температур в начале вегетационного периода. Установлено, что развитие цветочных почек у растений начинается еще осенью и продолжается зимой. Это одно из четко выраженных приспособлений растений к короткому вегетационному периоду. У некоторых видов, прижившихся в местах скопления снега, например Caltha obtusa, цветки полностью распускаются в конце лета. Иногда такие цветки можно увидеть у снежника и даже в холодном потоке талых вод.
Устойчивость снежного покрова имеет особо важное значение для органического мира горно-ледниковых районов. Участки, рано освобождающиеся от снега, даже на крутых склонах отличаются довольно развитым почвеннорастительным покровом. Ковры альпийских растений расстилаются по наиболее увлажненным местам, вдоль водотоков. Надо заметить, что даже в Арктике летом во многих местностях ощущается нехватка влаги, и это, естественно, тоже влияет на развитие жизни.
