Невероятная одиссея человека. История о том, как мы заселили планету - страница 4

O, более легкий, «нормальный», и ^>18O, более тяжелый. Оба изотопа имеются в океанской воде, но в испаряющейся воде больше легкого изотопа. Это значит, что в атмосферных осадках, дожде, граде, снеге или дожде со снегом, также содержится большее количество легкого изотопа ^>16O, чем в морской воде. И именно та вода, которая падает на землю или ледники, образует огромные ледяные щиты во время ледникового периода. То есть тяжелый изотоп ^>18O остается в морской воде, а большая его часть во время ледникового периода встраивается в микроскопические раковины [7]. Таким образом, глубоководные отложения, возраст которых можно определить, используя метод урановых серий и установив, как именно изменялся магнитный полюс Земли в прошлом, хранят удивительную информацию о климате древних эпох и ледниковых периодов.

Сведения о климате можно получить и из соотношения изотопов кислорода, содержащихся в воде, которая сформировала в известковых пещерах сталагмиты, сталактиты, натечные камни или, на профессиональном языке, «спелеотемы», «пещерные отложения» (от др. – греч. σπήλαιον – «пещера» и θέμα – «отложения». – Ред.). В каждый момент времени соотношение тяжелых и легких изотопов в воде зависит от глобальных температур, от количества воды, превратившейся в лед, а также от локальной температуры воздуха и объема осадков. Образцы глубоководных отложений полезны для изучения мирового климата, а спелеотемы помогают исследовать климатические изменения в отдельно взятом месте. Другой индикатор древнего климата – пыльца. Проанализировав образцы почвы, содержащие пыльцу, можно определить, какие растения произрастали в конкретной области.

Плейстоцен – период повторявшихся оледенений, который закончился с последним ледниковым периодом. Поскольку ледяные щиты то увеличивались, то сокращались, уровень моря то понижался, то повышался. Разница в объеме воды, запертой в лед, доходила до 60 млн км^>3, и колебания уровня моря достигали 140 м [7]. Изотопы кислорода, заключенные в глубоких придонных отложениях и спелеотемах, используют для построения последовательности сменяющих друг друга теплых и холодных периодов палеоклимата Земли, называемой «изотопно-кислородными стадиями» (ИК-стадиями или OIS). Только за последние 200 тыс. лет было три холодных (OIS 2, 4 и 6) и четыре более теплых периода (OIS 1, 3, 5 и 7). Но плейстоцен – это один длинный холодный ледниковый период, межледниковье занимало лишь менее 10 % времени [7].

Согласно изотопно-кислородной шкале, в данный момент мы наслаждаемся теплым межледниковьем OIS 1. Последний период оледенения OIS 2 продолжался на отрезке от 13 до 24 тыс. л. н. Пик холодной фазы, который пришелся на период примерно 18–19 тыс. л. н., называется «последним ледниковым максимумом» (ПЛМ). Длившийся на отрезке от 24 до 59 тыс. л. н. OIS 3 с более умеренным климатом, который все же был значительно холоднее, чем сейчас, называется «интерстадиалом». Другой период сплошного оледенения OIS 4, хотя и не такой холодный, как OIS 2, длился на отрезке от 59 до 74 тыс. л. н. [4, 8]. Последний (иногда называемый эемский, или ипсвичский) межледниковый период OIS 5 с теплым мягким климатом длился примерно от 130 до 74 тыс. л. н. Ему предшествовал период оледенения OIS 6, начавшийся приблизительно через 190 тыс. лет после предыдущего межледниковья OIS 7.

Возможно, такие подробности кажутся излишними, но наши предки полностью зависели от климата (впрочем, как и мы сегодня). Например, в течение влажного теплого OIS 5 популяция увеличивалась, а в сухой холодный период OIS 4 – сокращалась (эффект «бутылочного горлышка»). В зависимости от объема воды, превратившейся в лед, изменялся уровень моря: в холодные сухие периоды он значительно понижался – на целых 100 м по сравнению с теплыми и влажными. На отрезке между 13 и 74 тыс. л. н. (то есть во время OIS 2–4) климат был гораздо суше и холоднее, чем сейчас. Хотя в общем карта мира напоминала современную, но суши было больше; многие острова еще являлись частью материков, а во многих местах береговая линия находилась гораздо дальше, чем сегодня. Все это имеет большое значение для археологов, которые ищут следы наших предков на древних побережьях, сейчас скрытых под водой.