Глава 4. Изменения в атмосфере

Здесь чувствуем мы лишь Адама кару –

Погоды смену: зубы ледяные

Да грубое ворчанье зимних ветров,

Которым, коль грызут и бьют мне тело,

Дрожа от стужи, улыбаюсь я:

«Не льстите вы!» Советники такие

На деле мне дают понять, кто я.

* * *

Находит наша жизнь вдали от света

В деревьях – речь, в ручье текучем – книгу,

И проповедь – в камнях, и всюду – благо.

Уильям Шекспир. Как вам это понравится^{8}

Холодная встреча

На Шпицбергене многие элементы ландшафта не имели официальных названий до конца XIX в., поэтому в местности, где я проводила полевые работы, учась в магистратуре, некоторые из них были названы в честь геологов той эпохи. Высокий пик носил имя Йёнса Якоба Берцелиуса, «отца шведской химии» и пионера минералогии. Относительно защищенная от ветров долина с полудюжиной живописных ледников была окрещена Чемберлиндален в честь Т. Чемберлина, геолога из Висконсина, который первым составил карты ледниковых отложений в верховьях Великих озер. Выступающий в Северный Ледовитый океан мыс, обдуваемый всеми ветрами, назывался Капп‑Лайель – как несложно догадаться, в честь великого апологета униформизма.

То, чем я занималась на Шпицбергене в 1980‑х гг., мало чем отличалось от работы моих коллег в XIX в. – я составляла геологическую карту района: намечала геологические границы безымянных литологических подразделений, отбирала образцы для анализов и предварительно интерпретировала данные для реконструкции истории геологического развития региона. Подобного рода рекогносцировочные геологические работы в большинстве других частей мира были завершены еще несколько десятилетий назад.

Базовые карты, на которые мы наносили результаты наших геологических наблюдений, были увеличенными копиями прекрасных, нарисованных от руки карт 1920‑х и 1930‑х гг. Меня восхищал и использованный картографами изящный шрифт с легким наклоном, и аккуратные надписи, изогнутые в соответствии с дугами ледников и береговых линий. Но сечение горизонталей (промежуток между изогипсами – линиями одинаковых высот) на этих картах было разрежено до 50 м – очень крупное сито, которое не могло уловить много ценных топографических деталей. Поэтому в поле мы использовали еще и аэрофотоснимки, сделанные Норвежским полярным институтом в 1930‑е и 1950‑е гг. (с перерывом на ужасные военные годы, когда Норвегия боролась за выживание и даже на отдаленном Шпицбергене среди фьордов скрывались зловещие германские субмарины). Днем мы соотносили эти снимки с местностью, делали на них отметки, а белыми ночами, при блеклом свете полуночного солнца, переносили эту информацию на карты. Такие аэрофотоснимки (сегодня в основном уступившие место спутниковым изображениям) представляли собой стереоскопическую пару – два перекрывающихся снимка местности, которые, если смотреть на них через специальный стереоскоп, позволяли увидеть объемное изображение топографических особенностей рельефа. (Некоторые опытные геологи могут достичь того же эффекта без стереоскопических очков, просто расслабив и слегка сведя глаза, но я так и не научилась этому трюку.) Вскоре мы поняли, что нам нужно быть осторожными с определением местоположения объектов относительно краев ледников на аэрофотоснимках, поскольку их границы заметно сдвинулись вверх по долине по сравнению со старыми фотографиями. Это было первым знаком того, что на этот полярный архипелаг, казалось навсегда застывший в ледяном оцепенении, возвращается время.

В последующие годы мне посчастливилось заниматься геологическими исследованиями потрясающих ледниковых ландшафтов в других районах Шпицбергена, а также в Канадской Арктике, но на мыс Капп‑Лайель мне снова довелось попасть только в 2007 г., ровно 20 лет спустя после той первой экспедиции. За эти годы я сильно изменилась – вышла замуж, сделала научную карьеру, воспитала трех сыновей, пережила смерть супруга – и вернулась сюда другим человеком. Но я была уверена в том, что этот кусочек суши, запечатленный в моей памяти в мельчайших подробностях, остался почти неизменным со времен моей молодости. Действительно, я нашла нашу старую лагерную стоянку – булыжники, которыми мы укрепляли кухонную палатку, по‑прежнему лежали там, где мы их оставили. Но почти все остальное изменилось удручающим образом. Наша группа смогла приплыть сюда на катере в начале июня – на несколько недель раньше, чем это было возможно в 1980‑е гг., потому что в этом году морской лед не дошел до южной части Шпицбергена. (На самом деле это был первый известный случай в истории, когда легендарный Северо‑Западный проход был также свободен ото льда.) Из‑за этого белые медведи, которые раньше проводили все лето, праздно дрейфуя на льдинах и охотясь на жирных тюленей, и потому не доставляли геологам больших неприятностей, теперь бродили по берегу и смотрели на нас голодными глазами. Хорошо знакомые мне ледники, некогда стекавшие в долину Чемберлиндален ослепительно белыми массивными толщами, превратились в посеревшие, жалкие подобия самих себя, словно усохшие на своих горных склонах. Почти два десятилетия я читала студентам лекции об изменении климата и могла бы и во сне перечислить все факты и доказательства. Но, увидев своими глазами шокирующие изменения, затронувшие столь близкое мне место, я была потрясена до глубины души: это было все равно что прийти на встречу с близкими старыми друзьями и обнаружить их всех смертельно больными. В том, что Капп‑Лайель носил имя первого апостола униформизма, казалось, крылась горькая насмешка: время, на многие века оставившее Шпицберген погруженным в ледяную вечность, возвращалось, чтобы мстительно напомнить о своем существовании.

Таинственный эфир

Перемены, коснувшиеся ледников Шпицбергена, наглядно показывают, что даже самые отдаленные уголки планеты почти у самых ее полюсов тесно связаны с остальным земным шаром через атмосферу. Земля со своей структурой концентрических слоев удивительно похожа на персик: железное ядро соответствует косточке, мантия – мякоти, кора – кожице. Атмосфера же напоминает внешний слой ворсинок на кожице фрукта: в пропорциональном отношении она имеет такую же толщину, простираясь на 480 км над поверхностью Земли, а бóльшая часть ее массы сосредоточена в нижнем 16‑километровом слое. Вездесущая, но большей частью невидимая, атмосфера является одним из важнейших благ, предоставляемых нашей гостеприимной планетой своим обитателям. В отличие от атмосфер наших ближайших соседей – чудовищно тяжелой на Венере и почти улетучившейся в космос на Марсе, – которые состоят в основном из углекислого газа и представляют собой немногим более чем застойные вулканические эксгаляции, земная атмосфера с ее смесью азота и кислорода со следовыми количествами СО₂ – это одновременно аномалия и чудо. Понимание ее происхождения и древней истории помогает нам взглянуть на современные темпы атмосферных и климатических изменений в перспективе. История атмосферы неразрывно связана с историей жизни. Современная атмосфера была в значительной степени сотворена самой жизнью, которая, образно выражаясь, написала ее химическую конституцию. Жизнь стабильно управляла атмосферой на протяжении большей части геологического прошлого, хотя временами даже ее сложная система биогеохимических сдержек и противовесов не могла предотвратить атмосферные революции и экологические катастрофы.

Откуда мы можем получить информацию о древнем воздухе? В отношении последних 700 000 лет у нас есть непосредственные «пробы» его состава – воздушные пузырьки, попавшие в древний снег и сохранившиеся внутри полярного льда (подробнее об этом читайте в следующей главе). Но как насчет более давних времен? Парадоксально, но многое об атмосфере нам может поведать такой, казалось бы, противоположный всему эфемерному и летучему источник, как горные породы. И породы говорят, что современная атмосфера является по крайней мере четвертой фундаментальной версией внешней оболочки Земли. Вопреки представлениям Геттона и Лайеля об истории Земли как о череде бесконечно, но бесцельно повторяющихся циклов, история атмосферы – это воспитательный роман о том, как наша планета обновлялась в процессе своего взросления. Как воздух в доме – чистый и свежий, или прокуренный и затхлый, или же с манящими ароматами готовящейся еды, атмосфера Земли многое говорит о привычках ее обитателей. На протяжении по крайней мере 2,5 млрд лет биосфера меняла атмосферу в планетарном масштабе, и наоборот, все массовые вымирания видов и крупные сбои в биосфере совпадали с резкими изменениями в составе атмосферы. Эволюция воздушной оболочки Земли тесно связана с эволюцией ее твердой оболочки через вулканизм, выветривание горных пород и осадконакопление, в то же время атмосфера способна к гораздо более гибким, чем тектоническая система, и подчас происходящим в мгновение ока трансформациям. Нырнув в глубины сложной истории невидимого воздушного океана, мы можем научиться по‑новому ценить каждый вдох.