Моря и Океаны
Северный Ледовитый океан
Северный Ледовитый океан — наименьший из океанов на земном шаре. Его площадь 14 млн. км2. Северный Ледовитый океан является уникальным: он почти окружен сушей; его расчленяют три подводных хребта — хребет Альфа (хребет Менделеева с поднятием Альфа.), хребет Ломоносова и Срединно-океанический хребет (хребет Гаккеля), являющийся продолжением Срединно-Атлантического хребта; одна треть его дна — материковая отмель; его поверхность в течение всего года покрыта дрейфующим льдом. Наибольшая Глубина Северного Ледовитого океана 3500-4000 м.
Рельеф дна и геология
При рассмотрении рельефа дна Северного Ледовитого океана обнаруживается отсутствие единой номенклатуры названий форм рельефа. Поэтому в изложении применяются названия, данные при открытии и наиболее употребительные.
Северный Ледовитый океан делится на два бассейна: Северо-Европейский и Арктический. До 1948 г. считалось, что Арктический бассейн включает один, вероятно, однородный бассейн т. е. не имеет подводных хребтов. В 1948 г. был открыт хребет Ломоносова. Он разделяет Арктического бассейна на два суббассейна, для которых Остенсо (1962) предлагает названия Гиперборейский бассейн (Амеразийский суббассейн.) и бассейн Нансена (Евразийский суббассейн.).
Материковая отмель (шельф) окаймляющая Арктический бассейн имеет различную ширину. Вблизи евразийского побережья шельф в несколько раз шире, чем у североамериканского. Севернее Аляски и Гренландии шельф имеет обычную ширину — 100—200 км, ширина
Сибирского и Чукотского шельфов изменяется от 500 до 1700 км. Материковое оледенение, вероятно, распространялось на всю область шельфа к востоку от Таймырского полуострова, что и объясняет микрорельеф, который был недавно установлен на шельфе моря Бофорта и на Чукотском поднятии.
Материковый склон начиняется обычно на глубине 200 м, за исключенном шельфа Гренландского моря, где резкое увеличение глубин наблюдается приблизительно на глубине 300 м. Эта 300-метровая глубина, вероятно, отражает изостатическое погружение, вызванное Гренландским ледяным щитом. К северу от Аляски уклон материкового склона близок к уклонам в других океанах и колеблется от 1,5 до 4″. Однако сооощалось оо уклоне материкового склона до 23°. Известно несколько подводных депрессий, рассекающих материковую отмель.
Самая большая из них — желоб Св. Анны, проходящий к востоку от Земли Франца-Иосифа, — имеет ширину 180 км и длину 500 км.
Материковую отмель, примыкающую к северо-восточному побережью Гренландии, прорезают многочисленные каналы, которые, по-видимому, являются затопленными ледниковыми долинами, образовавшимися во время наступлений ледников.
Выдвинутый в океанвыступ от Чукотского шельфа образует Чукотское подводное поднятие шириной 200 км, круто поднимающееся с глубокого океанического дна и имеющее усеченную и Расчлененную вершину, по-видимому, выровненную под воздействием прибоя или льда.
Канадская котловинапротянулась примерно на 1100 км от шельфа моря Бофорта до хребта Альфа. Дно котловины находится на глубине порядка 3940 м; оно, по-видимому, очень ровное и только в некоторых местах покрыто холмами. Считают, что поскольку подводные каньоны, рассекающие шельфы морей Бофорта и Чукотского, имеют, вероятно, происхождение, сходное с обычными подводными каньонами, то абиссальные равнины должны располагаться за пределами кромки материковой отмели. Далее, подводные конусы выноса, аналогичные конусам выноса рек Миссисипи, Гудзона и Ганга, могут встречаться на дне океанических котловин недалеко от устьев главных арктических рек. Доказательства существования таких конусов выноса были представлены геофизическими исследованиями, проведенными недавно с ледяного острова Арлис.
Менее глубокая котловина Бофорта (море Бофорта) отделена от главной Канадской котловины широким порогом, поднимающимся на 350 м над абиссальной равниной. Так как этот порог низкий и до сих пор точно не известно, полностью ли отделяются котловины Канадская и Бофорта, предложено название «Канадская котловина» применить к обеим котловинам. Похожий на полуостров участок материковой отмели, протянувшийся от района острова Банкс на запада в Канадскую котловину, назван плато Бофорта.
Многие геологи приняли без доказательств существование докембрнйского щита (Гиперборейской платформы), подстилающего Канадскую котловину, который протянулся в восточном направлении и соединяется с Канадским щитом. Однако, по данным последних аэромагнитных наблюдений, эта платформа ограничивается районом западнее котловины;, предполагают, что дно Канадской котловины покрывает мощный слой осадков, отложившихся на кристаллическом фундаменте, погружающемся в восточном направлении.
Хребет Альфа расположен в североамериканской части Арктического бассейна. Он субпараллелен хребту Ломоносова. Минимальная глубина хребта Альфа около 1400 м, длина примерно 900 км, ширина в значительной степени изменяется. Хребет с обоих концов соединяется с материковой отмелью посредством широких треугольных плато. Его прорезает широкое ущелье Альфа, которое имеет глубину несколько менее 2000 м. По сейсмическим данным и батиметрическим профилям, выполненным поперек гребня хребта, был определен рельеф хребта, оказавшийся весьма изрезанным, что позволило сделать вывод: район хребта — район сбросовой тектоники. Склоны хребта обрываются крутыми уступами высотой примерно 600 м, что, по-видимому, указывает на крупные сбросы. На склонах встречаются большие неровности с перепадом до 1000 м. Нет никаких доказательств сейсмической или вулканической активности, связанной с хребтом Альфа. Данные гравитационных и аэромагнитных съемок подтверждают предположение, что хребет, возможно, представляет собой горстовые структуры. Хребет Ломоносова протянулся на 1800 км от материковой отмели севернее острова Элсмир к материковой отмели у Новосибирских островов. Глубина хребта, имеющего, по-видимому, сглаженный гребень, 950—1650 м; средняя высота хребта над прилегающими участками дна примерно 3000 м; ширина хребта 60—200 км. Уклон склона по линии пересечения 13°, у северного склона уклон меньше. Район с глубинами менее 3850 м имеет более крутое падение, чем более глубоководные участки. По данным наблюдений, ширина гребня хребта 26 км; он в значительной степени плоский, что говорит об его усечении до глубины 1400 м относительно современного уровня моря Между хребтами Ломоносова и Альфа находится более низкий хребет Марвин, протянувшийся в котловину Макарова. Эти три хребта являются асейсмичными и соединяются вблизи 88° с. ш., 90° з. д., где они образуют широкий шельф. Хребет Ломоносова в структурном отношении является связующим звеном между мезозойской верхоянской складчатостью Сибири и сбросовым поясом Франклина в северной части о. Элсмир. Анализ последних аэромагнитных данных показал, что магнитное поле на профилях, проходящих через хребет Ломоносова, менее возмущено по сравнению с магнитным полем на профилях хребта Альфа, что может служить подтверждением теории советских исследователей.
Котловина Макарова находится между хребтами Ломоносова, Альфа и Марвин. По эхограммам, полученным на «Наутилусе», установлено, что дно котловины ровное и плоское, глубина 4030 м (на 120 м глубже Канадской котловины). Удивительно плоское дно и резкий контакт с прилегающими хребтами говорят о том, что котловина выровнена мощным слоем осадков.
Евразийская котловина (Евразийский суббассейн). Советские исследователи определяют бассейн, расположенный в европейском секторе Арктического бассейна от хребта Ломоносова до материкового склона, как изолированную котловину, которую они назвали котловиной.
Глубина Евразийской котловины 4290 м. Северный полюс расположен вблизи ее контакта с хребтом Ломоносова. Эхолотные промеры, проведенные с борта «Наутилуса», показали, что дно Евразийской котловины, подобно другим абиссалям, ровное и плоское, но, по-видимому, имеет пологий уклон в южном направлении. Глубина котловины не везде одинаковая. Так, разность между глубинами у Срединио-океанического хребта и глубинами в районе контакта с хребтом Ломоносова составляет 410 м.
Хотя соответствующих данных не имеется, можно, однако, допустить, что Средиино океаннческнй хребет сходен по морфологии со Срединно-Атлантическим хребтом, продолжением которого он, по-видимому, является. Особенностью рельефа Срединно-Атлантического хребта является рифтовая долина, образующая глубокое ущелье вдоль оси хребта. Рифтоные горы поднимаются до высоты 900—2700 м над дном долины.
Атлантические рифтовые горы в свою очередь ограничены по бокам высокими плато, рассеченными разломами. Рифтовая долина и горная система в Атлантике имеют ширину менее 200 км; ширина самой долины колеблется от 40 до 150 км.
Подводные лодки США «Скейт» и «Наутилус» пересекли провинцию Средиино-оксанического хребта. По эхограммам установлено, что этот район имеет изрезанный рельеф с непрерывными цепями вершин различных высот (максимальная высота около 1000 м). По эхолотным профилям нельзя сказать, являются вершины коническими подводными горами или поперечными разломами хребта.
Котловина Фрама (котловина Амундсена). Котловина Фрама — наименьшая из четырех
котловин, ее длина 950 км н ширина 350 км. Она является наиболее глубокой (5180 м). К самой глубоководной части котловины примыкают субокеанические горные поднятия, глубина над которыми 730 м.
На протяжении всего лишь 80 км изменения в поднятии дна составляют около 4450 и. Подводная гора в 400 км севернее Шпицбергена поднимается на высоту более 3000 м над абиссальным дном с глубинами 4000 м. О котловине Фрама очень мало сведений. Незначительная информация позволяет предположить, что ее рельеф имеет сложный характер.
Водные массы Арктического бассейна. По данным (хотя и недостаточным и в значительной мере разрозненным), собранным за многие десятилетия и в течение всех сезонов, выявлена отчетливая закономерность в вертикальном распределении температуры и солености вод Арктического бассейна в течение года. В поверхностном слое воды наблюдаются заметные сезонные изменения температуры и солености, вызванные таянием и замерзанием пакового льда. Однако эти изменения не распространяются на сколько-нибудь большие глубины, так как плотность пресной талой воды меньше плотности нижележащей воды. В холодных арктических водах температура влияет на плотность в меньшей степени, чем соленость, а поэтому вертикальное распределение солености и плотности почти параллельно. Признано, что Арктический бассейн имеет четыре типа основных водных масс.
Арктические поверхностные воды
Поверхностный слой воды характеризуется наибольшими колебаниями температуры и солености. Температура изменяется от —1,4 С в конце лета до —1,7° С в конце зимы, соленость — от 28 до 32 пром соответственно. При летнем таянии теплая вода с низкой соленостью часто образует под многолетним льдом распресненный слой толщиной менее 1 м. Эта талая вода, опускаясь вниз, перемешивается и н конечном счете снова замерзает зимой. Примерно ниже горизонта 50 м соленость резко увеличивается с глубиной. На горизонтах окаю 100 м в бассейне Нансена и 150 м в Гиперборейском бассейне температура также повышается.
Тихоокеанские воды. Под арктическими поверхностными водами располагается тонкий промежуточный слой теплых (—0,7° С) тихоокеанских вод. Эти воды, попадающие в Арктического бассейна через Берингов прол., переносят типичный тихоокеанский планктон, погибающий при смешении тихоокеанских вод с более холодными нижележащими водами в антнциклонической циркуляции Гиперборейского бассейна.
Атлантические воды. Атлантические воды находятся под слоем поверхностных вод и распространяются до глубины 900 м. Это самые теплые водные массы с температурой выше 0° С и в стрежне до +1°С. Соленость этих вод довольно постоянная, примерно порядка
34,9 пром.
Придонные воды. Ниже слоя атлантических вод и до океанического дна находятся придонные воды, имеющие почти постоянную соленость (от 34,93 до 34,99 пром) и температуру. Однако придонные воды в бассейне Нансена на 0,4° С холоднее (от —0,7 до —0,8° С), чем в Гиперборейском бассейне (от —0,3 до —0,4° С). Эта разница температур в свое время натолкнула на подтвердившееся позднее предположение о разделении Арктического бассейна подводным горным хребтом, который и препятствует обмену глубинными водами. Приток и отток тепла и тепловой бюджет. Водный баланс Арктического бассейна уравновешивается притоком вод через Берингов пролив и Норвежское море, за счет атмосферных осадков, тока с материков и оттока в Баренцево и Гренландское моря и через проливы Канадского Арктического архипелага, а также за счет потерь при испарении. Подсчитано, что в Арктического бассейна поступает через Норвежское море почти в 2 раза 4 больше воды, чем через Берингов пролив, который в свою очередь пропускает в 10 раз больше воды, чем ее поступает за счет стока с прилегающих материков.
Источник
Подводные хребты северно ледовитого океана
Шельф, хребты, котловины
Первые исследователи Арктики плавали в районе мелководного шельфа полярных морей. Промеры, которые они проводили с бортов кораблей, редко когда достигали глубин даже в сто метров. И постепенно слагалось мнение, будто весь бассейн Северного Ледовитого океана мелководен.
Но вот «Фрам» был вынесен льдами в глубины Арктики. Лот стал показывать глубины в два, три, три с половиной километра. А когда эти глубины стали приближаться к четырём километрам, троса просто-напросто не хватило. Он беспомощно повисал, не касаясь дна, пока «Фрам» проходил по центральной части Арктического бассейна.
Открытие больших, свыше четырех километров, глубин в Северном Ледовитом океане было сенсацией. Однако еще большей сенсацией стало открытие хребта Ломоносова, а затем и других хребтов на его дне. Хребет Ломоносова и хребет Менделеева, о которых мы уже рассказывали, вероятно, когда-то выходили целиком или отдельными своими вершинами на поверхность океана. Третий хребет, также пересекающий Арктический бассейн с севера на юг, стал источником очередной сенсации.
Сначала в Атлантике, а затем в Индийском и Тихом океанах были обнаружены так называемые срединные океанические хребты, образующие наряду с «сушей» и «дном океана» третью по масштабам крупнейшую форму рельефа нашей планеты. Еще в 1955 году советский геоморфолог профессор О. К. Леонтьев предположил, что система срединных океанических хребтов носит глобальный характер и охватывает все океаны Земли. В 1960 году профессор Я. Я. Гаккель высказал гипотезу о том, что в западной части Арктического бассейна, параллельно открытому им хребту Ломоносова, должен идти еще один подводный хребет. Исследования последующих лет блестяще подтвердили эту гипотезу. Но в отличие от хребта Ломоносова этот хребет обладал свойствами, характерными для всех срединно-океанических хребтов планеты и являлся продолжением Срединно-Атлантического хребта: его гребень рассекала «щель» рифтовой долины, здесь находился эпицентр большинства землетрясений, происходящих в Арктическом бассейне, и т. д. Арктический хребет справедливо получил имя человека, предсказавшего его существование, — Я. Я. Гаккеля.
Таким образом, Арктический бассейн, «зажатый» между Евразией и Северной Америкой, оказался разделенным с севера на юг тремя мощными подводными хребтами, между которыми лежат глубоководные котловины. Первая из них, получившая название котловины Нансена, расположена между мелководными шельфами Баренцева и Карского морей и западной частью шельфа моря Лаптевых и хребтом Гаккеля. Здесь обнаружены максимальные глубины Северного Ледовитого океана, превышающие пять километров (наибольшая глубина, обнаруженная на сей день, равна 5490 метрам).
Вторая котловина, тянущаяся сравнительно узкой полосой между хребтами Гаккеля и Ломоносова, получила название в честь Э. В. Толля (другое название ее дано в честь Р. Амундсена). В ее пределах находится Северный полюс, где согласно замерам первой дрейфующей станции СП-1 глубина океана достигает отметки 4290 метров.
Между хребтами Ломоносова и Менделеева расположена котловина Макарова, дно которой погружено на глубину около четырех километров и представляет собой плоскую равнину. Зато хребет Менделеева, как показали последние исследования, в отличие от хребта Ломоносова не является сплошным: его разделяет ущелье Сотрудничества. Часть, прилегающая к Азии, сохранила название хребта Менделеева, а часть, прилегающая к Северной Америке, названа поднятием Альфа — в честь названия судна, с которого сделано это открытие. «Раздвоилась» и котловина Макарова: имя прославленного русского ученого-океанографа осталось за котловиной, расположенной между хребтами Ломоносова и Менделеева, а котловина, лежащая между поднятием Альфа и хребтом Ломоносова, называется ныне котловиной Подводников.
Последняя, самая большая по площади котловина, расположенная между хребтом Менделеева — Альфа, шельфом Восточно-Сибирского и Чукотского морей, шельфом Аляски и восточных островов Канадского архипелага, называется Канадской или котловиной Бофорта. Здесь же находится Чукотское поднятие — подводное плато, сложенное материковой корой, и поднятие Бофорта.
Весь бассейн Северного Ледовитого океана опоясывает мелководный шельф, то узкий, как, например, в море Бофорта, то достигающий ширины тысячи километров, как в Баренцевом море. От Тихого океана Арктический бассейн отделяет узкий и мелководный Берингов пролив. От Атлантики Северный Ледовитый океан отделен сложной системой подводных порогов и возвышенностей, а также островами и островками. Между Гренландией и Исландией лежит Гренландско-Исландский порог, поднятие на глубинах порядка трехсот — четырехсот метров, разделенное узким желобом. Между Исландией и Фарерскими островами находится Фарерско-Исландский порог — «возвышенность, формы, близкой к треугольной, основание которой лежит у шельфа Исландии, а вершина — у Фарерских островов». А от Фарерских островов к берегам Англии протянулась цепочка Шетландских и Оркнейских островов, расположенных в зоне мелководного шельфа Северного моря.
От Исландии к северу, к вулканическому острову Ян-Майен, тянется еще один подводный порог, а также порог Мона — «серия параллельных гребней с подводными вершинами, поднимающимися до глубин 600–1500 м, разделенными глубокими впадинами». Между Шпицбергеном и Гренландией лежит порог Нансена, подводная возвышенность, которая, возможно, прежде лежала на небольших глубинах, и, быть может, отдельные ее вершины выходили на поверхность океана. Долгое время порог Нансена считался главной преградой, которая препятствовала проникновению теплых вод Атлантики, в первую очередь Гольфстрима, в Арктический бассейн, что и приводило к оледенению последнего. Однако советские океанологи обнаружили, что порог Нансена рассекает глубоководный желоб, названный в честь судна, с борта которого был открыт — желоб Лены.
После этого открытия стало очевидно, что основным препятствием для вод Атлантики являлась система мелководных порогов — перешейков между Гренландией, Исландией и Европой и, быть может, между Гренландией и Баффиновой Землей. Эти пороги могли испытывать поднятия из-за движений земной коры — и становиться перемычками суши (например, Фарерско-Исландский порог несет явные следы работы морских волн и ледников, сгладивших его поверхность). Надводное положение они могли принимать также при понижении уровня Мирового океана. Вершины порогов, выходящие на поверхность, могли покрыться панцирем льдов в эпоху великих оледенений — ведь рядом с ними разрастались огромные «ледяные лишаи» Гренландского и Скандинавского ледниковых щитов. Они могли служить опорой для образования шельфовых ледников, подобно современным шельфовым ледникам Антарктиды или исчезнувшему Баренцевоморскому шельфовому леднику. В районе порогов могли иметь место интенсивные извержения вулканов и «моретрясения», так как здесь проходит сейсмически активный Срединно-Атлантический хребет, надводной частью которого является Исландия, остров, родившийся из океанской пучины каких-нибудь десять миллионов лет назад…
Контуры моря и суши в их современных очертаниях образовались лишь шесть тысяч лет назад. Примерно десять тысяч лет назад кончилось последнее великое оледенение. Сколько оледенений было до него в четвертичный, или, как его еще называют, антропогеновый (то есть породивший человека), период, мы не знаем. Лишь совсем недавно удалось установить, когда началось оледенение Арктики. Глубоководное бурение дна показало, что резкое похолодание и увеличение ледовитости произошло три миллиона лет назад. Именно тогда стал покрывать «ледяной лишай» территорию Гренландии, ледники появились в Исландии, и на суше, которой было в ту пору Баренцево море, также образовался огромный ледниковый щит. В ту же пору ледники покрыли горы Калифорнии, Памира, крайнего юга Южной Америки.
Сколько раз Арктика «размораживалась» и снова «замораживалась» в течение этих трех миллионов лет, установят лишь будущие исследования. Ясно лишь, что «размораживание» и «замораживание» происходило неоднократно. Амплитуда колебаний, размер ледяного покрова в Арктическом бассейне также точно не установлены. По мнению некоторых геологов и гляциологов, в сердце Арктики образовался единый массив материковых льдов, покрывающих нынешнюю область шельфа, а воды океана скованы были сплошными морскими льдами. Глубины до пятисот метров современного Северного Ледовитого океана были сушей, покрытой льдами.
«Только одно такое увеличение площади суши на севере Евразии должно было вызвать значительное увеличение континентальности и суровости климата. Однако вследствие этого изменилось бы направление Гольфстрима. Вероятнее всего, при таком низком положении береговой линии в Северной Атлантике приток атлантических вод в Арктический бассейн должен был или совсем прекратиться или быть крайне незначительным. Но если даже он и был, то должен был осуществляться значительно западнее (к западу от Шпицбергена), а изменение направления и объема вод Гольфстрима и площади Атлантики и Арктического бассейна должны были также очень сильно отразиться на увеличении континентальности климата севера Евразии и на значительном уменьшении осадков, особенно в ее восточных районах, — пишет Г. И. Лазуков в работе, посвященной оледенениям четвертичного периода и трансгрессиям, наступлениям моря на севере Евразии. — Нам кажется, что под северным полушарием, по крайней мере до 50–55 градусов северной широты, существовал в течение значительной части года устойчивый антициклональный режим. Огромные пространства севера Азии, конечно, не могли получать осадки в количестве, достаточном для зарождения и развития оледенения. При этом дефицит влаги в Сибири увеличивался бы по мере развития оледенения в Европе, так как одновременно с этим увеличивалась бы континентальность и сухость климата».
Ученые создают различные модели, позволяющие постигать механизм образования «ледяных лишаев», причем в большинстве из них находит подтверждение идея капитана Гернета о «самозарождении» ледников. Вот как объясняет колебания климата в последние три миллиона лет доктор географических наук Д. Д. Квасов.
Площадь суши в полярных широтах прямо влияет на оледенение: чем больше территории, ныне район полярного шельфа, выступали на поверхность, тем больше разрастался «ледяной лишай». Три миллиона лет назад он покрыл не только Гренландию и Исландию, но и шельф Баренцева моря. Мощный ледниковый щит преградил путь рекам, текущим с Восточно-Европейской равнины на север, — и они стали течь в сторону Каспия (действительно, есть данные, которые убедительно говорят о том, что Каспий в ту пору так сильно повысил свой уровень, что доходил до Уфы и Казани на севере, Ашхабада на востоке и Тбилиси на западе).
«Под влиянием антициклона над Баренцевым щитом климат умеренных широт стал холоднее и континентальней (по сравнению с предыдущим периодом). Континентальный же климат препятствует оледенению! Умеренное количество осадков не создает условий для накопления снега, а теплое лето способствует его быстрому таянию. И вот он, парадокс: в самые холодные эпохи ледникового периода в Восточной Сибири, например, не было сплошного оледенения. Таким образом, оледенение полярных широт долго спасало от оледенения умеренные широты! — Пишет Д. Д. Квасов. — Примерно полмиллиона лет назад уровень океана достиг положения, близкого к современному. Баренцев ледниковый щит, лишенный континентальной опоры, исчез, и в Скандинавии установился влажный морской климат: много осадков, прохладное лето — все, наоборот, крайне благоприятно для развития оледенения… “Ледяной лишай” растет до тех пор, пока не достигнет далеких южных районов — подножия Карпат, северной Украины, где высокое солнце уже не даст им продвигаться дальше. Рост Скандинавского ледникового щита оказывает охлаждающее влияние на климат всей Земли: в результате ледники покрывают также северный Урал, северо-запад Сибири, огромные территории Северной Америки».
Здесь действует как бы гигантский «ледниковый маятник». На образование материковых льдов уходит колоссальный объем воды. Уровень Мирового океана снижается на многие десятки метров (во время максимального развития оледенения, по разным авторам, он понижался на 90, 110, 150, 180 и даже 500 метров!). Воды становится меньше, суши — больше. И в первую очередь из-под воды выходят области грандиозного полярного шельфа.
«Баренцево море почти со всех сторон окружено островами — на востоке Новая Земля, на севере Земля Франца-Иосифа и Шпицберген, на западе маленький остров Медвежий. Все эти острова (кроме Медвежьего) покрыты ледниками, спускающимися до уровня моря, где от них откалываются айсберги. При снижении уровня океана образование айсбергов прекращается, ледники растут, пока не сливаются в единый Баренцев ледниковый щит. Часть его ложа остается все-таки ниже уровня моря, но кольцо островов удерживает щит как единое целое, — пишет Д. Д. Квасов. — Скандинавский ледниковый щит, разрастаясь в умеренные широты, снижает уровень океана, рождает Баренцев щит. На пути влажных западных ветров встает ледяной барьер, протянувшийся от Шпицбергена до Карпат. Значит, в конце каждого оледенения осадки на восточных и юго-восточных окраинах ледниковых щитов должны очень сильно сократиться. А это залог отступления ледника, начало межледниковья».
Скандинавский ледниковый щит начинает отступать, таять. Уровень Мирового океана повышается, климат становится влажным… и тем самым создаются условия для нового роста «ледяных лишаев», нового оледенения. Ключевую роль регулятора в этом, автоколебательном циклическом процессе играет Баренцево море, полагает Д. Д. Квасов. Сначала оно, незамерзающее и неглубокое, способствует прохладному влажному климату Скандинавии, тем самым давая начало оледенению умеренных широт, а затем на его месте возникает ледниковый щит, из-за которого оледенение прекращается.
По мнению других исследователей, ключевая роль принадлежит не Баренцеву морю, а подводным порогам, тянущимся от берегов Шотландии через Исландию к Гренландии и, подобно клапанам, то пропускающим, то преграждающим приток теплых вод Атлантики в Арктику. «Под весом льда современная Гренландия да и сама Антарктида очень глубоко вдавились в земную кору — во многих местах эти земли уже ниже уровня моря, — пишет С. В. Томирдиаро. — А вот Скандинавия, Исландия, Шпицберген ныне интенсивно поднимаются именно в результате недавней разгрузки от веса ледников. Вероятно, в межледниковые эпохи именно наземный ледник Северной Европы, погружая эту часть континента, способствовал погружению подводных порогов, что рано или поздно приводило к очередному прорыву теплых атлантических вод в Арктику. В результате плавучий ледяной панцирь оттаивал снизу и разламывался, климат резко теплел, и начиналось очередное межледниковье, подобное нашему времени». (По мнению Квасова, наоборот, мы живем в эпоху нового оледенения.)
Автор популярной книги не имеет права излагать одну гипотезу как последнее и окончательное слово науки, а другие считать неверными: вопрос о причинах оледенений очень сложен и спорен.
Взгляните на карту Арктики. Арктический бассейн почти со всех сторон окружен сушею. В прежние времена он был более изолирован от вод умеренных и теплых широт: в ту пору, когда земля Берингия, которой посвящена первая часть нашей трилогии, преграждала путь водам Тихого океана, единственный проход для теплых вод в «идеальный холодильник» Арктического бассейна был лишь на западе. А там, как известно, пролегла цепь мелководных порогов, которые могли быть препятствием для теплых атлантических вод.
Всегда ли на планете расположение суши и воды было таким, как ныне? Разумеется, нет. В эпоху оледенения огромные территории нынешнего шельфа были «мамонтовым материком».
Но шельф — это затопленные окраины материков. Сами же материки и океаны, по мнению многих ученых, в основных своих очертаниях неизменны на протяжении десятков и даже сотен миллионов лет, кора, слагающая материки, резко отличается от океанической коры, лишенной гранитного слоя. И эволюция земной коры, как полагает, например, крупнейший советский геоморфолог профессор О. К. Леонтьев, идет за счет постепенного сокращения площади океанов и увеличения площади материков.
Есть, однако, противоположная точка зрения. Океаны, как показали данные глубинного бурения на их дне, поразительно молоды с точки зрения истории планеты. Не удалось обнаружить осадков старше 150–180 миллионов лет ни в Атлантическом, ни в Тихом, ни в Индийском, ни в Северном Ледовитом океанах. Быть может, современные океаны образовались на месте древних материков, опустившихся под воду — Атлантиды, Пацифиды, Лемурии, Арктиды? Материковая кора, как считает член-корреспондент АН СССР В. В. Белоусов, могла с ходом лет преобразоваться в океаническую, и бывшая суша превратилась в дно современных океанов. Но для этого требуется не один десяток миллионов лет.
Долгое время Северный Ледовитый океан считался самым молодым из океанов планеты. Однако исследования геофизиков показали, что материковая кора распространена лишь на шельфе его морей. Что же касается самой котловины, разделенной подводными хребтами на секторы, то, как пишут американские исследователи Д. Оливер, М. Юинг и Ф. Пресс, «под океаническими глубинами нигде не обнаружено участков земной коры с континентальным строением». И если на месте Северного Ледовитого океана была когда-то Арктида (не «ледяная», исчезнувшая с окончанием последнего оледенения, и не арктический «мост» в виде надводных частей хребта Ломоносова, а целый континент), то гибель этой земли должна была произойти очень давно, ибо иначе материковая кара не смогла бы превратиться в океаническую, какую ныне находят исследователи на дне Арктического глубоководного бассейна.
Но, быть может, никакого превращения коры материков в океаническую не было вообще? Сторонники, теории дрейфа материков рисуют поистине удивительную картину рождения и эволюции «холодильника» — Северного Ледовитого океана.
Палеозой — эра «древней жизни», начавшаяся около 570 миллионов лет назад. Ничего похожего на Арктический бассейн еще не существует. Вокруг Северного полюса до пятидесятого и даже сорокового градусов северной широты простирается открытый океан, совершенно свободно общающийся с океанами тропических районов. Из трех древних континентов, что ныне окружают Арктический бассейн — Европейского, Сибирского и Северо-Американского, — первые два лежали в ту пору в южном полушарии, а третий — по обе стороны экватора.
Европа и Сибирь начинают в течение десятков миллионов лет дрейфовать в северное полушарие. Примерно 400 миллионов лет назад Северная Америка соединяется с Европой, Сибирь приплывает в широты между 30 и 60 градусами, но от Европы ее отделяет Уральский океан. Другой океан, в районе нынешнего Верхоянского хребта, отделяет Сибирь от Северной Америки. Северный полюс по-прежнему окружен открытым океаном, но между тремя континентами уже образовался обособленный бассейн — только не арктический, а субтропический, лежащий между 18 и 50 градусами северной широты.
Проходит более полусотни миллионов лет. Европа и Северная Америка объединяются и вместе с сохраняющей обособленность Сибирью перемещаются еще дальше к северу. Бассейн, лежащий между ними, также смещается севернее, из субтропиков в умеренные широты. Около трехсот миллионов лет назад все древние континенты, кроме Китайского, сливаются в единый суперматерик Пангею, Уральский океан исчезает, Сибирь соединяется с Европой. А бассейн, который они вместе с Северной Америкой окружали, превращается в широкий пролив. Будущий Арктический бассейн в это время лежит между 45 и 70 градусами северной широты.
Около двухсот миллионов лет назад Арктический бассейн перемещается в полярные широты, от 60-го до 90-го градуса северной широты, и Северный полюс оказывается уже не в открытом океане, а на окраине Арктического бассейна.
Затем начинается распад Пангеи: она распадается на Лавразию и Гондвану, которые разделяет новый океан — Тетис. Гондвана дрейфует на юг, а Лавразия перемещается в сторону Тихого океана. Арктический бассейн, сместившись севернее 70-го градуса северной широты, становится действительно арктическим. В его пределах лежит и Северный полюс.
Около семидесяти миллионов лет назад начинается разделение, Евразии и Северной Америки, причем Гренландия дрейфует вместе с Европой, составляет с ней одно целое. На северо-востоке, наоборот, Евразия и Северная Америка сближаются, и Арктический бассейн становится замкнутым. Таким образом, самые древние котловины Северного Ледовитого океана — это части дна Тихого океана, «отрезанные» от него дрейфующими континентами.
Уже около трехсот миллионов лет назад все пути, связывавшие Арктический бассейн с другими океанами, были закрыты. Лишь между Сибирью и Северной Америкой существовал широкий проход, который был закрыт блоком материковой коры — нынешней Колымой, своеобразным «микроконтинентом», придрейфовавшим из южных широт.
Японский ученый К. Фуджита подробно проанализировал строение Северо-Восточной Азии и пришел к выводу, что ее территория состоит из семи слившихся «микроконтинентов»: Новосибирский, включающий Новосибирский архипелаг и прилегающий шельф; Хрома — район устья Индигирки; Колымский; Кухтуй (район города Охотска); Чукотка; Камчатка; Охотский, на месте которого расположено нынешнее Охотское море.
Колымская плита пятьсот миллионов лет назад была островом в Тихом океане. Около двухсот миллионов лет назад она «придрейфовала» на север, приблизившись к Сибирской и Северо-Американской плитам. Спустя несколько десятков миллионов лет к ней передвинулась Новосибирская плита, до этого бывшая частью Канадского Арктического архипелага. Примерно сто миллионов лет назад Арктический бассейн стал замкнутым еще больше, но была связь с теплым Индийским океаном через мелководные моря в Западной Сибири. Окончательная потеря связей с теплыми океанами привела к началу ледникового периода в северном полушарии.
Естественно, что ученые, пытающиеся восстановить события, происходившие десятки и даже сотни миллионов лет назад, строят гипотезы, схемы, маршруты дрейфующих плит континентов и микроконтинентов весьма условно. Так, по мнению американских ученых М. Чуркина и Дж. Трекслера, Колымская плита продрейфовала последней и «заткнула» дыру между Чукотской и Сибирской плитами. Есть и другие варианты трасс перемещения плит.
Но как бы то ни было, все сторонники дрейфа континентов, да и не только они одни, приходят к выводу о том, что 70–100 миллионов лет назад Арктический бассейн был окружен — целиком или почти целиком — континентальными плитами. Однако он не был обособленным озером, так как сообщался с другими океанами через моря, ныне исчезнувшие и покрывавшие пространства Западной Сибири и центральных районов Северной Америки. И, несмотря на полярные широты, Арктический бассейн не был покрыт льдами, вечнозеленая растительность была распространена даже на широте Ленинграда и Магадана.
Около сорока миллионов лет назад Антарктида, осколок суперматерика Гондваны, отдрейфовала в район Южного полюса. Горы ее начали покрываться «ледяным лишаем», что вызвало похолодание, распространившееся по всей планете, в том числе и в Арктике. Затем Арктика вновь потеплела: вероятнее всего, считают сторонники теории дрейфа континентов, потому, что Гренландия откололась от Европы и образовался пролив, через который теплые воды Атлантики смогли проникать в северные широты.
Десять — пятнадцать миллионов лет назад «ледяной лишай» охватил всю Антарктиду. Неуклонно расширяющийся пролив между Европой и Гренландией пересекла цепь подводных, а потом и надводных вулканов. Из пучин морских поднялась Исландия, и теплым водам Атлантики был поставлен барьер: сам остров Исландия и обширное подводное плато, связанное с ним. «Идеальный холодильник» был включен, и началось постепенное, но неуклонное оледенение Арктики.
Картина, которую рисует теория дрейфа континентов, впечатляет своими масштабами и своей стройностью. Однако далеко не все ученые наших дней согласны с тем, что именно эта теория является «ключом» к загадкам Арктики и оледенений.
Мы говорили уже о том, что материки и зона шельфа сложены материковой — или континентальной — корой, а дно океанов образовано корой другого типа. Шельфовые моря мелководны, и шельф, как вы знаете, может становиться сушей, стоит только «ледяным лишаям» уменьшить объем воды в Мировом океане.
Какой мощности могут быть ледники и, соответственно, на сколько метров могут они понизить этот уровень? Называются разные цифры, от ста метров до пятисот. Но почему на дне Охотского моря лежат участки с материковой корой на глубинах в километр и более? Вряд ли здесь мы имеем дело с колебаниями уровня океана и ледниками. Скорее всего на такие глубины опустился большой блок суши — Охотия.
Источник