Коллапс

Наконец, самым богатым источником информации о климате Гренландии являются результаты исследования кернов льда. В холодном и временами влажном климате Гренландии деревья невысоки и растут далеко не везде, стволы быстро разрушаются, поэтому в Гренландии нет бревен с хорошо сохранившимися годовыми кольцами, которые позволили археологам восстановить ежегодные климатические изменения в сухих юго-западных пустынях Америки, где когда-то обитали анасази. Но в отсутствие древесных колец удачей для исследователей Гренландии стала возможность изучать ледовые кольца — или, точнее, слои льда. Снег, выпадающий каждый год на огромный гренландский ледник, с течением времени под весом последующих слоев снега спрессовывается и превращается в лед. Кислород, содержащийся в воде, из которой состоят и лед, и снег, включает три различных изотопа, отличающихся только атомной массой вследствие различного количества незаряженных частиц — нейтронов — в ядре. Абсолютное большинство в составе естественного кислорода (99,8 процента) принадлежит кислороду-16 (т.е. кислороду с атомной массой 16), но присутствует также небольшое количество (0,2 процента) кислорода-18 и еще меньший процент кислорода-17. Все три изотопа стабильны, не имеют радиоактивных свойств, но их можно различить с помощью прибора, называемого масс-спектрометром. Чем выше температура, при которой формировался снег, тем больше кислорода-18 в его составе. Следовательно, снег, выпавший летом, содержит больше кислорода-18, чем снег, выпавший зимой того же года. По той же причине процентное содержание кислорода-18 в снеге, выпавшем в определенный месяц более теплого года, выше, чем в снеге за тот же месяц холодного года.

Таким образом, при высверливании кернов из глубины гренландского ледника (сейчас уже получены керны с глубины более двух миль) и определении относительного содержания изотопа кислорода-18 в зависимости от глубины получаем функцию с максимумами, соответствующими летнему льду, и минимумами на зимних участках, согласно естественным сезонным колебаниям температуры. Кроме того, количество кислорода-18 различно в разные летние и разные зимние периоды из-за непредсказуемых изменений температуры от года к году. Итак, гренландские керны льда дают информацию того же рода, что и годовые кольца деревьев: мы можем определить летнюю и зимнюю температуры за каждый год, и, в качестве бонуса, толщина льда между двумя летними (или двумя зимними) слоями дает представление о ежегодном количестве осадков.

Есть еще одна особенность погоды, информацию о которой нам может дать только изучение кернов льда, но не древесных колец, — это сила и частота ветров. Штормовые ветры могут переносить соленую водяную пыль из окружающих Гренландию океанских вод далеко в глубь острова, где она в замерзшем состоянии оседает на леднике в виде снега; такой снег содержит в своем составе ионы натрия. На леднике оседает также приносимая ветрами атмосферная пыль, источником которой являются пустыни и сухие участки на других континентах; такая пыль богата ионами кальция. Снег, образовавшийся из чистой воды, не имеет включений кальция и натрия. Если в каком-то слое обнаружено высокое содержание этих двух ионов, можно заключить, что слой относится к особо ветреному году.

Итак, мы можем воссоздать особенности погоды в Гренландии по различным исландским документам, палинологическим данным и информации, полученной при изучении ледовых кернов, которая позволяет проследить, как менялась погода от года к году. Что же мы узнали?

Как и предполагалось, мы получили подтверждение теории, согласно которой климат потеплел в конце последнего ледникового периода, около 14 тысяч лет назад; фьорды Гренландии стали «прохладными», а не «очень холодными», из невысоких деревьев начали формироваться леса. Но в течение этих тысяч лет климат Гренландии отнюдь не отличался однообразием: иногда наступали похолодания, сменявшиеся периодами относительно теплой погоды. Эти климатические изменения сыграли важную роль в заселении Гренландии североамериканскими индейцами еще до появления викингов. Хотя в Арктике лишь несколько видов животных, на которых можно охотиться — а именно северный олень, тюлени, киты и рыба, — они имелись в больших количествах. Но когда они по той или иной причине вымирали или перебирались в иные места, охотники оставались ни с чем, в отличие от жителей более южных районов, где видовой состав дичи более разнообразен. Таким образом, история освоения людьми Арктики, в том числе Гренландии, — это история людей, которые осваивали и в течение столетий занимали обширные территории, но в результате изменений климата, приводивших к уменьшению количества дичи, обеспечивавшей пропитание, исчезли либо были вынуждены изменить образ жизни.