Scienty

Что такое палеогеография? Почему эта наука похожа на детектив? Что это сходство дает ученым? Об этом мы беседуем с членом-корреспондентом РАН Андреем Валерьевичем Паниным, заместителем директора Института географии Российской академии наук, заведующим отделом палеогеографии четвертичного периода.

― Вы всю жизнь занимаетесь палеогеографией. Что это за наука?

― Это география прошлого. Если просто география изучает современную природную среду, ее устройство и текущие изменения, то предмет палеогеографии — то же самое, только в прошлом: каковы были климат, растительность, где были моря, ледники 1 тыс., 10 тыс., 100 тыс. лет назад. Нужно сказать, что в палеогеографии есть два больших блока. В Институте географии РАН мы занимаемся изучением четвертичного периода — самого последнего в геологической истории Земли. Это чуть больше 2,5 млн лет. А перед этим еще 4,5 млрд лет ― предыдущая история, и это другая палеогеография. Палеогеография четвертичного периода ― больше наука географическая, а палеогеография дочетвертичная ― геологическая. Вы найдете специалистов по этой науке в соседнем переулке, в Геологическом институте РАН.

 ― Почему географы занимаются этим периодом, а более ранними ― уже геологи?

― Потому что почти все, что происходило в четвертичном периоде (который продолжается и сейчас), имеет аналоги в современной природной среде. Соответственно, мы можем применять методы и подходы, разработанные при изучении современной природной среды, ― так называемый принцип актуализма. И наоборот: многие основополагающие принципы «древней» геологии для четвертичного периода не работают или работают с оговорками. Например, метод биостратиграфии, когда породы разделяют по возрасту на основании остатков живых организмов: для каждого древнего геологического периода характерны свои уникальные виды, которых не было ни до, ни после.

А что у нас, четвертичников? Плейстоцен, основная часть четвертичного периода, был выделен классиком геологии Чарлзом Лайелем во второй четверти XIX в. как время, когда 90% ископаемых организмов живут и сейчас. Понятно, что разделить четвертичный период на части по «руководящим видам» проблематично.

Биостратиграфия работает у нас ограниченно: изучаются изменения отдельных органов животных, которые могут быстро эволюционировать (например, зубы у мышей), либо изменения флоры и фауны, связанные с характерными для четвертичного периода резкими колебаниями климата (так называемая климатостратиграфия). Еще одна отличительная черта: геологические события четвертичного периода в отличие от более древних часто сохранились в рельефе земной поверхности. Наука о рельефе земной поверхности называется геоморфологией. Четвертичной геологией и палеогеографией невозможно заниматься в отрыве от геоморфологии, и наоборот. Изучая сушу в четвертичном периоде, мы на 90% имеем дело с континентальными образованиями. Они обладают большой мозаичностью: образуются в озере, в долине реки, при таянии ледника и т.д. Геологи и дочетвертичные палеогеографы на 90% занимаются морскими породами, которые распространены и слабо изменяются на огромных площадях. Специалисты нечасто перетекают из четвертичной геологии и палеогеографии в дочетвертичную и обратно. Но когда это происходит, сразу видно: люди приходят со своими стереотипами, которые часто не работают.

― С какими «вредными» стереотипами вам довелось столкнуться?

― Например, пришедший к нам из древней геологии стереотип о повсеместности тектонических движений, то есть движений земной коры, и их влиянии на происходящие на земной поверхности процессы.

― В чем тут стереотип?

― Конечно, в масштабах времени миллионов лет тектонические движения происходят и свидетельством тому ― основные формы рельефа материков, которые мы видим на географической карте: горные хребты и впадины, многие возвышенности и низины на равнинах. Но нельзя автоматически переносить это утверждение на масштабы времени, которыми мы занимаемся: последние тысячи, десятки тысяч лет. Если вы видите возвышенность, это не значит, что она поднимается и сейчас. Более того, есть признаки того, что многие современные высокие горы поднялись когда-то, а сейчас они подниматься прекратили или по крайней мере поднимаются нерегулярно.

― Значит, сейчас горы на Земле уже не растут?

― Я не могу сказать обо всех горах на всей Земле, но, например, на Тянь-Шане или в горах северо-востока Сибири долины рек раньше были врезаны гораздо глубже современных. Если бы эти горы продолжали постоянно подниматься, реки бы постоянно углублялись, а этого нет. Или наша Восточно-Европейская равнина на одноименной платформе: в ее фундаменте и чехле читается много поднятий и опусканий (антеклиз и синеклиз). Но это совсем не значит, что здесь и сейчас происходят поднятия и опускания, а именно это приходится иногда слышать даже от специалистов.

Но, например, Московская синеклиза, на краю которой мы сейчас находимся, даже не выражена в современном рельефе, вы не разглядите ее на физико-географической карте. Какие уж тут опускания? Несколько сложнее случай расположенной южнее Воронежской антеклизы, которой в рельефе соответствует Среднерусская возвышенность (правда, с небольшим сдвигом в пространстве). В этом случае мы можем сказать: да, на каком-то отрезке последних 25–30 млн лет (так называемый новейший тектонический этап) здесь происходили поднятия земной коры. Но нельзя автоматически утверждать, что поднятия происходят, например, и в последние 10 тыс. лет (современная климатическая эпоха ― голоцен), это надо специально доказывать, и сделать это очень непросто. Мне, например, не известна ни одна работа, в которой это было бы убедительно показано.

― Почему нам важно это понимать? Чтобы узнать, какие процессы происходят сейчас?

― Да. Это нужно в каждом конкретном случае, и это очень сложная исследовательская задача. Повторюсь: мы не можем переносить на последние 10 тыс. лет то, что знаем о последних 30 млн лет. А с помощью гипотетических тектонических движений некоторые объясняют и строение речных долин (их сужения и расширения, террасовые ряды, изменения высоты поймы, изменения извилистости рек), и изменения уровней водоемов (например, Каспийского моря), и многие другие явления, которые вполне можно объяснить другими причинами. Археологи меня научили такой шутке: если ты нашел что-то и не понимаешь, для чего оно, значит это предмет культа. В нашей науке примерно то же самое: если не можешь что-то объяснить, значит это тектоника.

― Но это не обязательно так?

― Совсем не обязательно. Я против априорных суждений. Для каждого конкретного случая требуются доказательства принятыми методами: что движения земной коры в данном месте и в данное время действительно происходили.

― Почему все это важно изучать?

― Рельеф земной поверхности, геоморфологию, важно изучать, потому что мы на этой поверхности живем, строим, пашем. Устойчивость, стабильность этой поверхности имеют первостепенное значение для жизнедеятельности человека. Все события в относительно недавнем геологическом прошлом имеют выражение в современном рельефе. И наоборот: если ты хочешь объяснить какие-то черты рельефа, ты должен заглянуть в историю, понять, что происходило в прошлом. Часто ученые не думают о пользе, им просто интересно, а уже из этого интереса возникает польза для общества.

― Но ведь это действительно интересно?

― Наша наука невероятно интересна! Многие любят детективы, где по обрывочной информации следователь должен восстановить историю произошедшего. Палеогеография ― это детектив в области наук о Земле, когда мы по немногим квантам информации стараемся восстановить картину природной среды прошлого. «Природные архивы» нужно еще найти и уметь извлечь эту информацию. Как в работе детектива, когда выплывают события, о которых никто не знал. У нас такие маленькие открытия случаются сплошь и рядом. Это захватывает.

― Приведите примеры.

― Например, считается, что четвертичный период отличался очень большой вариабельностью климата, чередованием холодных эпох, которые называются ледниковыми, потому что разрастались полярные и горные ледники, и теплых эпох, которые назывались межледниковыми, когда ледники сокращались. Мы сейчас живем в такой теплой эпохе (голоцене), которую часто тоже называют межледниковьем, предполагая, что, по аналогии с прошлым, она скоро, уже через несколько тысяч лет закончится и наступит новая ледниковая эпоха. Правда, гарантировать это теперь уже нельзя: ввиду происходящего глобального потепления мы не знаем, удалось ли человечеству бесповоротно сломать климатическую систему или это потепление временное, как тоже бывало в прошлом, и климат все-таки вернется к его природному тренду ― постепенному похолоданию.

Так вот, существовал стереотип, что ледниковые эпохи были не только холодными, но и сухими, потому что океан покрывался льдами, температура понижалась, испарение становилось меньше, соответственно, меньше переносилось влаги на сушу и меньше выпадало атмосферных осадков. Однако еще в 1990-е гг. мы с коллегами обнаружили, что в долинах рек почти всей Восточно-Европейской равнины и юга Западной Сибири присутствуют следы огромных по размерам древних русел. Сейчас речка шириной 50 м, а в те времена ― 250, 300 м и даже больше. Это говорит о том, что у нее сток был во много раз больше современного. Оказалось, что их возраст ―13–18 тыс. лет, между пиком последнего оледенения и началом современного межледниковья (голоцена).

― А когда потеплело, реки стали меньше?

― Да, когда климат потеплел, реки уменьшились, стали примерно как современные. Это нас поразило. Есть механизмы, когда река может сильно увеличить свой сток: например, перехватить соседнюю реку, площадь водосборного бассейна становится больше, больше и воды в реке. Локально сток реки может увеличиться за счет переливов ледниковых озер. Но в данном случае не получается: география этих больших палеорусел столь обширна, что их можно рассматривать только как ландшафтно-климатический сигнал.

У нас недавно был большой проект совместно с Институтом водных проблем РАН, где мы пытались понять, как это получается. Выяснили, что значительную роль в этом процессе играла вечная мерзлота, которая не давала фильтроваться воде, и это увеличивало речной сток. Видимо, больше было и атмосферных осадков, но палеоклиматологи пока этого не подтверждают расчетами по своим моделям. То ли мы как-то неточно оцениваем этот речной сток, то ли в моделях надо что-то «подкрутить». В общем, это явление, которое мы пока еще не поняли до конца. Но сам факт, что реки были значительно полноводнее, чем сейчас, невероятно интересен.

Мы посчитали, например, что Волга была в то время в два раза более многоводна, чем сейчас. Этим можно объяснить, в частности, самую высокую в четвертичном периоде хвалынскую трансгрессию, когда Каспийское море поднималось примерно на 80 м выше своего нынешнего уровня и разливалось почти до современной Самары. Раньше, чтобы это объяснить, привлекали сток ледниковых вод: на севере ледники подпруживают реки ― Печору, Северную Двину; там разливаются озера, которые переливаются через водоразделы и наполняют Каспий.

― А сейчас как считают?

― Сейчас мы показали, что никаких внешних источников воды не нужно. Если Волга была в два раза многоводнее, этого достаточно, чтобы наполнить хвалынский Каспий. Или вот еще пример. Раньше считалось, что в последнюю ледниковую эпоху вдоль края ледника существовало огромное количество крупных озер. Эти озера и в Каспий переливались, и людям не давали заселять обширные пространства. В последние лет 15 мы занимались изучением всех этих предполагаемых озер, и выяснилось, что во многих случаях крупных озер в это время не было. Они существовали, но гораздо раньше ― не 15, а 150 тыс. лет назад. В других случаях озера были гораздо меньше,  чем считалось, а за озерные отложения принимали эоловые (ветровые) отложения: песок, принесенный ветром с берегов ближайшей реки.

― Действительно, это очень увлекательно и напоминает детектив. Но почему ваша наука практична?

― Я начал говорить о Каспийском море. Им сейчас занимаются и наши, и зарубежные исследователи, потому что оно в ХХ в. причиняло много хлопот. Уровень его в начале 1930-х гг. быстро упал, но было не до этого, потом ― война, а он продолжал падать, медленнее, но продолжал. Потом в 1960-е гг. спохватились, а он уже упал на 3 м по сравнению с началом века. Это значительный ущерб. Море могло уйти на километры, например, от какого-нибудь санатория, который раньше находился на берегу, мелели морские порты и т.п.

Тогда возникла идея переброски стока северных рек, против которой выступила экологически озабоченная общественность. Это было первое общенациональное экологическое движение, повлиявшее на рост сознания людей, их субъектности. Это оказалось важно для дальнейшего развития страны. Но главное — пытались понять причины падения уровня Каспия. Большинство специалистов склонились к тому, что причина антропогенная: сооружение водохранилищ в бассейне Волги, рост испарения, изъятие стока на бытовые и хозяйственные нужды. Эти причины никуда не исчезнут, а значит, Каспийское море продолжит сокращаться ― такие были прогнозы.

Как исправить ситуацию? Перебросить дополнительный сток. Уже начали копать каналы, чтобы перебросить воду из северных рек. Но неожиданно в 1978 г. Каспийское море прекратило падать и стало подниматься.

― Почему?

― На этот вопрос ответил замечательный исследователь, который, к сожалению, уже ушел из жизни, ― профессор Московского университета Георгий Иванович Рычагов. Он в 1977 г. защитил докторскую диссертацию, в которой реконструировал историю изменения уровня Каспийского моря в прошлом.

Как он это делал? Это самые что ни на есть геоморфология и палеогеография: он изучал древние береговые линии, датировал их и определил, как изменялся уровень моря за длительный период времени. Он показал, что для Каспийского моря плюс-минус несколько метров ― его обычный образ жизни, как для других бессточных озер засушливых областей. Каспий ведь морем только называется, на самом деле это озеро, у него нет соединения с Мировым океаном. Такие озера могут в зависимости от изменений климата высоко подниматься и значительно опускаться. Г.И. Рычагов показал, что в последние 2–3 тыс. лет, когда уже установился современный климатический режим, Каспий колебался в пределах 5 м, то есть это нормальная для этого озера амплитуда изменений уровня, и бесконечно Каспий падать не будет, скоро должен начать подниматься. Он написал это в 1977 г., а в 1978 г. Каспийское море начало восстанавливаться.

― Вот это прогноз!

― Да, невероятно точный. Но встала другая проблема: Каспий стал подниматься довольно быстро, затапливать освоенные площади. До каких высот он дойдет? В начале 1990-х гг. был проект Северо-Каспийской дамбы от Азербайджана до Туркмении, которая должна была защитить от подъема моря все низменные побережья. И встал вопрос: до какой высоты насыпать эту дамбу? По стоимости это было соизмеримо с программой «Звездные войны» (СОИ).

― А Г.И. Рычагов это не посчитал?

― Прогноз можно делать по-разному: можно считать на моделях, но надо знать, как изменится климат. А откуда это можно узнать? Можно использовать метод, который мы называем «метод палеогеографических аналогов»: мы смотрим, как явление себя вело в прошлом в сходных условиях, и дальше с определенной условностью мы говорим, что и в будущем вероятно такое же поведение. Профессор установил, что в последние тысячи лет Каспий не поднимался выше отметки -25 м, а тогда, в начале 1990-х гг., было -28 м. Другие эксперты прогнозировали подъем до -22, -20 м, а каждый лишний метр вверх ― это миллиарды рублей. Была большая дискуссия, и в конце концов остановились на прогнозе Г.И. Рычагова.

Но, к счастью, никакую дамбу строить не стали. И в середине 1990-х гг. Каспий встал на отметке около -27 м. Это, пожалуй, единственный сбывшийся прогноз и по падению, и по подъему уровня, и сделан он был на основе данных палеогеографии. А в начале XXI в. уровень Каспийского моря снова стал падать, и сейчас он достиг тех же отметок, что в середине ХХ в.

― Сейчас люди уже понимают, что это нормальная закономерность для Каспия?

― Да, и хозяйственное освоение его берегов сейчас идет уже с учетом опыта ХХ в. Но вопрос прогноза все равно стоит, поскольку в 1970-х гг. началась современная фаза глобального потепления климата, и сейчас мы уже не можем быть уверены, что Каспий останется в пределах своих естественных колебаний в последние 2 тыс. лет. Как это спрогнозировать? Методы прогноза в большинстве случаев основаны на оценках компонентов водного баланса. Они точны, когда вкладываешь туда точные данные.

А откуда известно, какой водный баланс будет через 10, 50, 100 лет? Это тоже надо прогнозировать. Прогнозы климата, которые выдает Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), построены очень хитро: там используется так называемый сценарный подход. Рассчитывают сценарии, соответствующие разным величинам выброса, вплоть до сокращения выбросов. Получается семейство прогнозов на конец XXI в. ― от пугающего потепления до похолодания. Какой из этих сценариев взять для прогнозирования уровня Каспийского моря?

Опять приходим к тому, что необходимо обратиться к палеоаналогам. В прошлом тоже были теплые периоды, которые можно сопоставить с современным потеплением климата. Например, известный «Средневековый климатический оптимум» VIII–XX вв., когда викинги заселили Гренландию, в Англии росли виноградники, а потом, примерно с XIV в., наступил малый ледниковый период, когда Темза покрылась льдом и замерзли каналы в Амстердаме (вспомним картины европейских художников ХVII–ХVIII столетий). Датские поселения в Гренландии полностью вымерзли, в горах далеко продвинулись ледники. Средневековое климатическое потепление мы можем взять как возможный аналог того, как будут откликаться разные компоненты природной среды на потепление климата.

― То есть на нашей планете бывало и намного холоднее, и намного теплее…

― Совершенно верно. Примерно 6 тыс. лет назад был более древний, еще более теплый период ― климатический оптимум голоцена. Мы такого еще не достигли ― по глобальной температуре мы только подошли к средневековому климатическому оптимуму. На Земле бывало гораздо теплее, причем относительно недавно (по геологическим меркам), так что пока никакой катастрофы нет.

Поведение Каспийского моря зависит прежде всего от притока речных вод, который может меняться во много раз даже у таких крупных рек, как Волга. Какой-то год ― 150 км³, какой-то ― 350 км³, средний ― 250 км³. От этого в основном и зависит поведение Каспийского моря. Длительный период маловодья ― уровень начинает падать, и наоборот: изменилась эпоха атмосферной циркуляции, в Подмосковье стало выпадать больше атмосферных осадков, больше потекло воды в Волгу, Каспийское море начало подниматься. Сейчас наоборот. Известно, что в средневековый оптимум уровень Каспийского моря сильно снижался. Если приедете в дагестанский город Дербент, вы увидите стены древней крепости, которые уходят под воду. В VI–Х вв. их довели от цитадели до Каспия, чтобы невозможно было пройти вдоль берега моря, а уровень моря с тех пор значительно поднялся.

― Вы руководите отделом палеогеографии четвертичного периода. Расскажите, пожалуйста, о самых интересных работах вашего отдела за последнее время.

― У нас есть несколько традиционных направлений, которые развиваются в нашем отделе со времен его основания, когда им руководил Андрей Алексеевич Величко, профессор, известнейший палеогеограф, все четвертичники знают эту фамилию. В начале 1970-х гг. он основал лабораторию эволюционной географии, которая стала ядром нынешнего отдела. Андрей Алексеевич ушел из жизни в 2015 г., я пришел на его место и стараюсь поддерживать все эти традиционные направления, но развивать и новые.

Одно из наших направлений ― это изучение лёссово-почвенной формации. Лёссы ― это бывшая пыль, которая поднималась в воздух в основном во время ледниковых эпох, когда были сильные ветры, но мало растительности. Самые известные лёссы ― китайские, их мощность достигает 300 м. Они накапливались в холодные эпохи, а в теплые на них появлялась растительность и формировались почвы. Потом снова холодает, снова лёсс, теплеет ― почва. В течение основного для последнего миллиона лет ледниково-межледникового климатического цикла продолжительностью порядка 100 тыс. лет формируется пара «лёсс — почва», и таких циклов за последний миллион лет ― десять, а в более раннее время они были еще более короткими ― порядка 40 тыс. лет. В результате получается чередование лёссов и почв, называемое лёссово-почвенной формацией.

― Чем важно изучение лёссов?

― Это архив информации о климате и в целом о природной обстановке континентальных территорий. В последнее время сотрудники нашего отдела выполнили много таких исследований на юге Восточно-Европейской равнины, на юге Западной Сибири, в горах Центральной Азии (в Таджикистане).

В последние 15–20 лет мы получили в руки инструмент для определения возраста этих отложений ― метод оптически стимулированной люминесценции (ОСЛ). Раньше мы могли использовать только радиоуглеродный анализ, датировать гумус почв. Даты по гумусу ненадежные, особенно вблизи предела метода, который составляет всего лишь 50 тыс. лет (китайские лёссы начали накапливаться более 2 млн лет назад).

Считалось, что лёссово-почвенные серии полностью соответствуют ледниково-межледниковым климатическим циклам, то есть почвы можно посчитать сверху вниз и сопоставить с соответствующими межледниковьями. Когда начали датировать такие разрезы люминесцентными методами, обнаружили много перерывов, что повлекло необходимость во многих случаях пересматривать представления о возрасте погребенных почв.

― Приведите примеры подобного пересмотра.

― Например, оказалось, что почвы, возраст которых на основании радиоуглеродного анализа и других соображений считался 30–40 тыс. лет назад (так называемый средневалдайский интерстадиал, относительно теплое время внутри ледниковой эпохи), образовались около 100 тыс. лет назад, а это совсем другая климатическая эпоха. Подобные случаи меняют сложившиеся схемы лёссово-почвенной стратиграфии наших южных районов. Ввиду огромного потенциала люминесцентных методов мы стараемся развивать их у себя. Мы создали совместную с МГУ лабораторию люминесцентного датирования, которой руководит Реджеп Нурмурадович Курбанов. Очень интересные работы провела в Приазовье группа под руководством заведующего лабораторией палеоархивов природной среды нашего отдела Евгения Александровича Константинова. Там известны крупные котловины, называемые падями. Выдвигались разные гипотезы их происхождения: карстовые впадины, суффозионные просадки.

Наши сотрудники показали, что это эоловые формы: в прошлом ветры были настолько сильными, что раздували слагающие поверхность лёссы, образуя депрессии размерами в несколько километров. Это еще один важный штрих в нашу картину природной среды прошлого.

― Выходит, и у природы случаются депрессии?

― Да. Мы не всегда можем сразу сказать, для чего это понадобится, мы просто знаем, что должны иметь реалистичную картину прошлого, без которой невозможно понимание того, как устроена современная природная среда обитания человечества, а это чревато большими проблемами.

Как, например, с Каспийским морем ― неправильно установили причину падения его уровня, чуть было не накопали каналов и не устроили экологическую катастрофу, еще и израсходовав впустую чудовищные деньги, только во вред себе. Более общий аспект: палеогеография ― часть общей научной картины мира. Некачественный кирпичик знания в одном месте повлечет искривление других конструкций в соседних дисциплинах: археологии, палеонтологии, биогеографии.

Например, каспийский тюлень ― откуда он взялся? Одна из популярных теорий: он проник в Каспий из арктических морей через огромные озера, подпруживавшиеся ледниками. Однако мы показали, что по крайней мере в последнюю ледниковую эпоху столь обширных подпрудных озер в нашем секторе ледника не было.

― То есть непонятно, откуда в Каспии тюлени?

― Есть другая теория: что он прошел южным путем через Средиземноморье и остался в Каспийском море со времен, когда оно еще было частью океана, десяток миллионов лет тому назад. Наши данные не позволяют разгадать эту загадку, но мы отсекаем гипотезу, которая оказалась нерабочей. Это приближает решение проблемы.

― Какими еще направлениями исследований занимается ваш отдел?

― В отделе продолжается еще одно традиционное направление ― то, что сейчас принято называть геоархеологией. Это изучение природного окружения древнего человека. Здесь важен тесный контакт с археологами, мы работаем на археологических стоянках, чтобы реконструировать природную обстановку времени существования людей от разных эпох палеолита до Средневековья.

Еще одно направление ― изучение истории ледниковых покровов прошлого, в частности последнего скандинавского ледникового щита, который имел максимальное распространение от 26 до 19 тыс. лет назад в разных местах. Положение и возраст его максимальной границы в последние десятилетия были уточнены на современном уровне всюду в Европе, кроме нашего сектора, северо-запада России. В последние 20–30 лет появилось много новых методов, с помощью которых можно определить возраст этой границы, но наша страна по известным причинам в этом технологическом прорыве не участвовала, теперь наверстываем упущенное.

Еще одно важное направление ― палеолимнология, изучение истории озер через озерные отложения. Тут тоже у нас много маленьких открытий, и все они складываются в уточнение картины прошлого.

― Например?

― Мы выяснили не так давно, что часть озера Селигер всего лишь 10–11 тыс. лет назад была рекой, которая вытекала из основного озера. Потом уровень стал повышаться, подтопил реку и другие речные долины. Описывающая эти результаты статья в журнале «Водные ресурсы» так и называется: «Речное прошлое озера Селигер».

― Там ведь находится еще и исток Волги?

― Из Селигера вытекает река Селижаровка, приток Волги. Сама Волга вытекает из другой группы озер ― Волго, Пено и другие. До тех озер мы еще не добрались, планируем. Или вот, например, озеро Неро, где стоит Ростов Великий. Там много археологических памятников, были разные реконструкции, как менялся уровень этого озера, к предполагаемым береговым линиям привязывались памятники археологии. Наша группа под руководством Евгения Александровича Константинова долго занималась этим озером, и получается, что самый высокий уровень этого озера ― сейчас. В прошлом, по крайней мере в последние 20 тыс. лет, он постоянно поднимался. Понятно теперь, что все построения, связанные с природным окружением археологических памятников, надо пересматривать, по-другому объяснять, почему человек выбирал место именно здесь, как теперь выясняется, не на берегу, а на удалении от озера. Такие вроде бы мелочи, но они дают ростки в соседние области, потом соединяются вместе — и так формируется большое представление, как совместно развивались природная среда и человеческое общество.

Чем действительно знаменит наш отдел: у нас работали почти все классики одного из главных методов четвертичной палеогеографии ― споро-пыльцевого анализа. В нашем отделе занимались исследованиями один из основателей этого метода в нашей стране Владимир Поликарпович Гричук, а также другие корифеи. Сейчас в отделе работают представители его школы, его прямые и «внучатые» ученики: Ольга Кимовна Борисова, Елена Юрьевна Новенко.

― Что это за споро-пыльцевой метод?

― Это метод, позволяющий понять, какая в прошлом была растительность. Из школьного курса все знают, что высшие растения размножаются либо пыльцой, либо спорами. У пыльцы удивительно устойчивая оболочка, которая в благоприятных условиях может сохраняться миллионы лет. Например, в торфяниках, озерных отложениях. У каждого семейства растений, а у деревьев даже рода, общий вид пыльцы уникален, поэтому их можно распознать под обычным бинокулярным микроскопом. Вот почему мы забираемся во всякую грязь ― в болота, озера: на них выпадает пыльцевой дождь, и торф в болоте, ил в озере год за годом накапливают пыльцу окружающих растений. Мы слой за слоем анализируем эти отложения, выделяем и определяем пыльцу, определяем возраст и так узнаем о растительности разных периодов.

― Этот метод был разработан в вашем институте?

― Он известен еще с начала ХХ в. В нашей стране он распространился в 1930-е гг., и главные разработчики работали в соседних переулках: В.П. Гричук — в Институте географии в Старомонетном, а Е.Д. Заклинская — в Геологическом институте в Пыжевском. В 1951 г. за книгу «Пыльцевой анализ» они были награждены Сталинской премией. Так что да, наш институт и наш отдел могут гордиться тем, что у нас трудился один из основателей этого метода в нашей стране.

Сейчас споро-пыльцевой метод имеет огромное число приложений вплоть до пищевой промышленности, где по пыльце, содержащейся в меде, определяют его происхождение и качество, в медицине ― для изучения аллергенов, в криминалистике ― чтобы определить, откуда происходит грязь на ботинках преступника. Мы же используем этот анализ для того, чтобы восстановить растительность прошлого, а смена растительности может показать, например, что в какую-то эпоху произошло похолодание или потепление. Так мы узнаем, как в далеком прошлом менялся климат.

― Наверняка для вас остались загадки, которые бы вам хотелось разгадать. Поделитесь?

― Загадок много. Продолжают ли расти некоторые высочайшие горные системы, в которых мы видим широкие долины рек, заполненные мощными толщами аллювия? Когда и по каким причинам происходили мощные гидрокатастрофы ― потоки воды в миллионы кубических метров в секунду, оставившие гигантские следы в рельефе земной поверхности? В нашей стране они известны на Алтае и в Манычской впадине, соединяющей Каспийское и Черное моря. Это интереснейший сюжет, но он потребует отдельного разговора, как-нибудь в другой раз. Или менее впечатляющий для широкой публики, но имеющий большое научное значение вопрос: откуда столько воды в конце последней холодной эпохи в южной половине Восточно-Европейской равнины? Я говорил выше, что в долинах рек здесь повсеместно встречаются древние русла с размерами многократно больше современных.

― Это пока непонятно?

― Непонятно. Климатические модели не дают достаточное количество воды. Мы можем «поиграть» с ландшафтом, с мерзлотой. Это действительно увеличивало сток, но, похоже, его все-таки не хватает, чтобы заполнить все эти большие русла. Поэтому существует противоречие между климатическими условиями, которые запечатлены в рельефе земной поверхности, и тем, что получается в математических моделях древнего климата. Но противоречия в любой науке ― это хорошо, потому что их разрешение стимулирует мысль, движет наш поиск. В конце концов это может дать прорыв в нашем понимании явления или, например, в построении климатических моделей.

― А откуда вообще взялась вода на Земле?

― Она нам дана изначально с момента образования Земли геохимическим составом того протопланетного облака, из которого потом образовалась Солнечная система.

― Как вы думаете, это нечто уникальное?

― На Марсе тоже есть вода ― немного, в виде снега и льда, но это дает Марсу шанс иметь в прошлом или сейчас бактериальную жизнь. На Венере водяные пары очень плотны. Так что для Солнечной системы это не уникально ― есть спутники Юпитера и Сатурна, полностью ледяные.

― Но это ведь не жидкая вода…

― Жидкой воды там нет, условия не позволяют. А вот на Земле сколько было в начале воды, столько и осталось. Немного что-то улетучивается, что-то приходит, но в очень небольших пределах, благодаря чему разработаны очень важные для палеогеографии методы стабильных изотопов. Их соотношение в течение всей истории Земли было неизменным, и это основа методов изотопной геохимии. Происхождение воды ― была ли она выплавлена или нет ― это уже вопрос не ко мне.

Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
 

---

Источник