Морские течения влияют на климат, это очевидно и всем хорошо известно. Окончание ледниковой эпохи связано с возвратом Гольфстрима к своему межледниковому курсу. Благодаря этому резко усилился перенос тепла в Северный Ледовитый океан. С теплой поверхности океана усилилось испарение воды и увеличилось количество осадков в северной Европе. Перестраивались и другие океанические течения, обеспечивая баланс океанического водообмена. М.С. Бараш в книге «Четвертичная палеоокеанология Атлантического океана» пишет: «Существование этого круговорота и смещение на юг оси Североатлантического течения (Прагольфстрима), имевшего в то время широтное направление, было установлено нами (Бараш и др., 1974) путем применения к комплексам планктонных фораминифер математического метода накопления сигналов». Стаивание ледников - процесс сложный, иногда противоречивый, длящийся тысячелетия. У. Раддимен, А. Макинтайр и др. установили, что в периоды глобальных похолоданий повышались скорости и менялись направления ряда крупных течений, в том числе Гольфстрима и Куросио. Изменения происходили быстро и резко, а вслед за этими изменениями кардинально менялся на многие тысячелетия и климат огромных регионов.

В гидросфере во время оледенений происходит снижение уровня мирового океана, охлаждение воды и резкое температурное расслоение водных масс, сопровождающееся формированием огромной толщи холодных глубинных вод (психросферы). Последняя формируется водами, охлажденными в полярных областях до -2-3° C. Эти тяжелые воды опускаются на дно и распространяются по всем океанам, заполняя их глубинную часть от полюсов до экватора и от дна до глубины в несколько сотен метров. Формирование психросферы ведет к перестройке и усилению системы циркуляции в океанах. В результате в толще воды увеличивается содержание кислорода, изменяется изотопный состав океанской воды, так как при испарении из океана быстрее улетучиваются молекулы воды, содержащие легкие изотопы кислорода и водорода. Такие воды надолго консервируется в образующихся в эти периоды ледниковых щитах.

Теплые биосферы разного возраста хорошо известны исследователям разных специальностей. Было несколько геологических периодов, когда на Земле существовали "теплые" биосферы, например, конец раннего - начало среднего эоцена (50 - 40 млн лет назад). Этот интервал, судя по многим признакам, был в Северном полушарии самым теплым в течение последних 500 млн лет. Однако имеются данные, что на шельфе и континентальном склоне Антарктиды и вокруг нее развиты ледниковые отложения среднего эоцена, а в Южной Атлантике в среднем эоцене уже начала формироваться психросфера - холодные глубинные воды. По настоящему теплой была биосфера более раннего времени - мелового периода (145 - 65 млн лет назад). Hастоящих ледниковых отложений в меловой системе не обнаружено.

Повышение температуры на Земле в меловой период было глобальным и синхронным, оно могло происходить в результате увеличения теплового баланса Земли в целом, а не только из-за перераспределения тепла в биосфере теплыми течениями. Для объяснения потепления такого масштаба необходимо привлечь парниковый эффект от многократного увеличения в атмосфере содержания CO₂. Источником последнего мог быть океан, который при нагревании воды выделял углекислый газ. Резерв CO₂ в океане, который он может при разогреве выделить в атмосферу, очень значителен. Другим возможным источником CO₂ в атмосфере мелового периода могла быть вулканическая деятельность, связанная с интенсивным океаническим спредингом и формированием глобальной системы краевых вулканических поясов на активных континентальных окраинах вокруг Тихого океана и вдоль северной окраины океана Тетис.

Однако есть еще несколько загадок "теплой" биосферы мелового и палеогенового периодов:

Какие процессы создавали сравнительно мягкий зимний климат в заполярьях и во внутриконтинентальных районах средних широт, а умеренно теплый летний климат - в приполярьях?
Как переживали длительные полярные ночи крупные рептилии?
Каковы причины накопления в высоких широтах больших количеств каменных углей и черных сланцев?
В чем причина образования латеритовых и каолинитовых кор выветривания в сравнительно высоких средних широтах и почему эти коры приурочены лишь к некоторым секторам этих широт?
Каковы условия и причины образования в тропических меловых морях и океанах огромных количеств черных сланцев, писчего мела, тахгидритовых соленосных толщ?
Почему палеонтологические и геологические данные в ряде случаев сильно расходятся с результатами математического моделирования климатов?

Ответы на эти вопросы помогут решению проблемы возникновения и функционирования теплых биосфер, предсказать последствия ожидаемых крупных потеплений на Земле, а также точнее оценивать перспективы различных территорий на полезные ископаемые.

На графике колебаний уровня мирового океана, составленного академиком Москвитиным, в течение плейстоцена насчитывается 7 пиков падения и 6 пиков подъема его уровня. График чередования ледниковых и межледниковых периодов в значительной степени совпадает с графиком уровня океана.

Сначала идут длительные и большие по амплитуде колебания, затем все более короткие и все более мелкие. Необходимы лишь небольшие уточнения для полного совпадения обоих графиков. Н.А Ясаманов говорит о длительном периоде похолодания в начале плиоцена. Для этого времени характерно большое падение уровня мирового океана. Далее в конце плиоцена - начале плейстоцена этот уровень изменяется несколько раз почти на триста метров. Эти колебания происходили в течение примерно 1 млн. лет. Отчетливо просматривается колебание частоты циклов, при уменьшении длины периодов и амплитуды, что свидетельствует против «теории» Миланковича и его последователей.

Энергия, выделяющаяся в зонах спрединга на дне океанов и морей, породила иную жизнь на нашей планете. Живые организмы здесь живут за счет энергии химических связей некоторых неорганических веществ, выделяющихся в зонах спрединга. Выделяющееся внутреннее тепло планеты обеспечивает благоприятные экологические условия для этих существ, а также животных, питающихся хемосинтетиками. Для экосистем вокруг глубоководных термальных источников не требуется солнечная энергия, они могут существовать в кромешной тьме.

Мало кто всерьез задумывался, что на Земле существуют две принципиально разные формы жизни и два типа экосистем, которые возникли независимо друг от друга. Вот этот - глубоководный гидротермальный - наверное, более древний тип жизни.

Подобная жизнь могла возникнуть на дне океанов на некоторых спутниках Юпитера, например, на Европе. Океан покрыт толстым слоем льда, предохраняющего его от промерзания до дна. Источником тепла является внутренняя энергия спутника Юпитера, за счет этого тепла океан остается в жидком состоянии.

Спрединг дна океанов и климат

Геофизики расчитали, что расположенное в центре Земли ядро раскалено до температуры 5000-6000° C. Учитывая массивность ядра Земли, можно предположить, что количество тепловой энергии в недрах нашей планеты колоссально. Согласно второму началу термодинамики тепловая энергия тела, помещенного в более холодную окружающую среду, должна рассеиваться. Проще говоря, это тело доложно остывать, выделяя тепловую энергию в окружающую среду. Земля остывает, сбрасывая свое внутреннее тепло в космос. Процесс остывания ядра Земли тормозится ее относительно холодными внешними оболочками - мантией, корой, гидросферой и атмосферой, но этот процесс не прекращается совсем. На поверхность планеты и в ее гидросферу из недр идет мощный поток тепла. От поверхности и гидросферы нагревается и атмосфера.

Если бы солнечная энергия не поступала на Землю, мы смогли бы определить мощность потока тепла из недр планеты на ее поверхность. Какова тогда была бы температура грунта на глубине 5 метров, на глубине 10 метров, 15 метров? ... Ясно одно - океан не промерз бы до дна, внутреннее тепло Земли подогревало бы его снизу, а толстый слой льда тормозил потерю тепла в атмосферу. Именно за счет внутреннего тепла на больших спутниках Юпитера и Сатурна под толстым слоем льда есть жидкая вода (например на спутнике Юпитера Европе). Да и на Марсе жидкая вода за счет внутреннего тепла планеты под слоем льда и мерзлых пород несомненно есть.

В приполярных районах на материках криосфера (слой многолетней мерзлоты) может простираться на несколько сотен метров ниже земной поверхности. Что ей мешает проникать глубже? Да, совершенно верно: поток тепла из недр планеты к ее поверхности. Не энергия солнца, а внутреннее тепло Земли!

По Дж. Эндрюсу, за 4.5-6 млн лет Срединно-Атлантический хребет вырос примерно на 1000 км в обе стороны от зоны рифта, и рос он со средней скоростью 22 см в год. Сейчас в Атлантике спрединг идет со скоростью 0,5- 2.5 см в год. Это значит, что в какие то периоды раздвигание литосферных плит шло намного быстрее, чем сейчас. Последняя по времени образования рифтовая долина образовалась во времена Фландрского (он же Всемирный) потопа примерно 6-8 тыс. лет назад. Если в основу подсчета положить современную скорость спрединга,то за указанное время плиты раздвинулись бы на 150-200 м. Такой должна быть ширина рифтовой долины. А она имеет ширину 10- 20 км .Следовательно, большая часть ширины рифтовой долины образовалась на основе более быстрого спрединга. Скорость спрединга в какое-то короткое время намного превосходила современную. Это была скорость катастрофы. По всей вероятности, 10- 20 км ширины рифтовой долины образовалось за несколько минут на ограниченном по длине участке литосферного шва, и за несколько дней или недель вдоль всей длины спрединговой зона (80 тыс. км.), а потом 6000 лет происходил очень медленный спрединг.

При извержениях вулканов в атмосферу выбрасывается водяной пар (основная составляющая), углекислый газ, метан, сероводород, ряд других астеносферных газов. Кроме того, выбрасывается базальтовая пыль и «пепел». Вулканическая лава -это те же базальты, но только локально расплавившиеся при сбросе давления. Температура лавы около +1200° C.

Можно представить, какое колоссальное количество тепловой энергии поступает в океан при излиянии несметного количества такой горячей лавы. Воды океана над срединно-океанической зоной спрединга в эпохи катастрофического расширения дна должны буквально кипеть.

Английский археолог Роберт Вулли обнаружил в древнем Уре (на юге Ирака) под культурным слоем III-го тысячелетия многометровый слой чистой глины. Под ним, к всеобщему удивлению, нашли культурный слой дошумерской цивилизации IV тыс. до н.э . Вулли предположил, что слой чистой глины оставлен Всемирным потопом. Потопные слои чистой глины нашли позже и в других древних городах Месопотамии. Сверхцунами, страшные ливни, когда вода с неба лилась сплошными потоками, вызвали наводнение в Месопотамии вплоть до предгорий Курдистана и до горы Арарат в Армении. Именно эти события запечатлены в библейской легенде о Всемирном потопе

Ивестен так называеиый Фландрский потоп. Его следы находят в Нидерландах и в Средиземноморье, а также в Причерноморье и Австралии. По времени он совпадает с потопом в Месопотамии, следы которого нашел Роберт Вулли в Ираке. Разумеется, это были следствия одной и той же общеземной катастрофы. Вулканологи отмечают, что в то же время был пик вулканической активности. В это время родилось много новых вулканов, в том числе знаменитая Ключевская сопка на Камчатке.

Почему великая цивилизация древности, следы которой так многочисленны среди скал Альтиплано в Южной Америке, деградировала? Одна из популярных версий: расцвет культуры древних перуанцев был оборван страшной катастрофой. Некоторые исследователи уточняют — потопом. Тем самым Всемирным потопом, который описан в Библии, шумерском «Сказании о Гильгамеше» и мифах других древних народов. Так ли это?

Глобальные природные катастрофы с потопами и ледниковыми периодами случаются на Земле периодически в соответствии с некоторым ритмом. Поэтому отрицать возможность такой катастрофы в наше время нельзя.

Хочу обратить внимание на то, что эта информация Т.И. Фроловой вполне укладывается в гипотезу "Пульсирующей Земли". Последние 100 млн. лет Земля расширяется за счет раздвижения дна океанов.

В результате спрединга в течение в последние 100 млн. лет образовалось 42% поверхности дна мирового океана, а остальные 58% поверхности дна составляет континентальная кора, сильно истонченная в результате ее погружения в мантию. Такой процесс происходит в результате растяжения дна океана. Растяжение приводит к погружению не только материковой коры, оказавшейся в центре океана, но и коры на окраине материков. Отдельные блоки материковой коры на окраине материков в результате растяжения океана и расширения Земли начинают отрываться от материка, превращаясь в острова и цепи островов, а прибрежные горные цепи вроде хр. Сихотэ-Алинь, погружаясь в мантию Земли, становятся много ниже. Растительность и флора вершин хр. Сихотэ-Алинь имеет много черт высокогорной флоры, сформировавшейся в настоящей альпийской зоне, хотя в настоящее время этот хребет в его центральной и южной части не выходит за пределы лесного пояса.

На севере Корякского нагорья в ледниковых карах на высоте 900-1000 м н.у.м. мы встретили реликтовые ледники и каменные глетчеры, а следы долинного оледенения и конечные морены на высоте 50-100 м н.у.м. Казалось бы, это однозначно говорит о былом холодном климате в этом районе. Разумеется, похолодание в плейстоцене здесь было, но эти ледниковые кары и морены могли образоваться на большей высоте над уровнем моря, чем та, на которой они находятся сегодня. Горы северной Корякии стали на 500 м ниже в результате растяжения дна океана. Погружение Берингийского моста суши также можно объяснить расширением Земли и растяжением дна Бериногова моря.

Ботанические данные говорят о том, что геологически недавно остров Сахалин соединялся с материком в районе Татарского пролива, что Сахалин был связан мостом суши с островом Хоккайдо и южными Курильскими островами. В результате растяжения дна Японского моря участки суши, соединявшие эти острова, погрузились и продолжают погружаться. Если растяжение дна Тихого океана и Японского моря не прекратится и не сменится сжатием, то островом может стать Сихотэ-Алинь, полуостров Муравьева-Амурского ( на котором находится г. Владивосток), будут все больше погружаться Японские острова и Камчатка.

Рис. слева взят из статьи:

Милановский Е. Е. Рифтогенез и его роль в развитии Земли http://wsyachina.narod.ru/earth_sciences/rift_genesis.html

См. также:

Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории Земли: Рифтогенез на древних платформах. М.: Недра, 1983. 280 с.
Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории Земли: Рифтогенез в подвижных поясах. М.: Недра, 1987. 298 с.
Милановский Е.Е. Рифтогенез и его роль в тектоническом строении Земли и её мезокайнозойской геодинамике // Геотектоника. 1991. № 1. С. 3–20.
Милановский Е.Е. Пульсации Земли // Геотектоника. 1995. № 5. С. 3–24.

Я считаю, что вклад мирового океана в формирование климата Земли значительно больше, чем это принято считать. Через зоны спрединга наша планета выделяет своего внутреннего тепла больше, чем через поверхность материков. Это тепло в тепловом балансе гидросферы и атмосферы планеты пока что не учитывается. Поток тепла из недр планеты к ее поверхности не оставался постоянным во времени, он то увеличивался (при этом усиливалась циркуляция вод океана и атмосферы), то уменьшался. До сих пор остается непонятным, почему Охотское море, расположенное значительно южнее, холоднее Берингова моря. Только ли за счет морских течений? А может быть, поток глубинного тепла на дне Берингова моря значительно больше, чем на дне Охотского моря? Хочу надеяться на то, что океанологи и климатологи обратят внимание на высказанную мной гипотезу и произведут соответствующие измерения.

Океан и климат

А.В. Галанин © 2008

Спрединг дна океанов и климат