Последнее в истории нашей планеты крупное оледенение было примерно 50-80 тысяч лет назад. Тогда образовался огромный ледник, центр которого находился на Скандинавском полуострове. Ледовый массив огромной силы шел вперед, сметая все на своем пути, разламывал скалы. Валунный ландшафт, огромное количество валунов и камней, который мы можем наблюдать в Подмосковье или на Карельском перешейке под Санкт-Петербургом, не что иное, как результат деятельности этого огромного ледника.
Важным свидетелем событий геологической истории Земли является и сам лед. В нем присутствуют две составляющие – водород и кислород. Если сам кислород всегда одинаков, то его изотопы (разновидности химических элементов, различающихся количеством частиц в ядрах их атомов) зависят от температурных условий, наблюдавшихся в атмосфере в момент образования льда. Лед может сохранять тот воздух и состав газа, который был на нашей планете 100 тысяч лет назад.
Человек возник на нашей планете примерно миллион лет назад, где-то на грани ледникового периода. Он был вынужден быстрее развиваться. Только человек начал ходить на двух ногах (по существу, был еще голый), как становилось все холоднее и холоднее. Ему понадобился огонь, чтобы согреваться. Начали строить жилища, смастерили кое-какую одежду. Первые люди отступали к югу, но жили около ледников и питались мамонтами, которые жили тоже около ледников. Как ни парадоксально, ледниковый период был положительным в истории человечества. Многие ученые считают, что Homo sapiens появился благодаря этим оледенениям и миграции из теплых краев Африки первобытного человека в более полярные районы. В Африке легко добывать пищу, тогда как на Севере надо постараться, чтобы это сделать. У людей, находящихся в экстремальных условиях, все побуждения связаны с добычей пищи и с сохранением собственной жизни, т. е. выживания. Выживает более сильный – не только физически, но и умственно.
Изменение температуры на поверхности Земли – вещь достаточно неустойчивая. Краткосрочные изменения – это погода, а изменения более длительного периода – это климат. Сегодня у нас наблюдается некоторое похолодание в полярных областях и существенное потепление в умеренных поясах.
Как меняет нашу жизнь оледенение? Какие процессы с ним связаны? Первый результат: ледники сильно воздействуют на рельеф, сглаживая его и делая его для нас более доступным. Другое важное следствие оледенения – уровень Мирового океана. Дело в том, что вода, которая замерзает и превращается в лед, берется из океана.
Процесс этот описать несложно. Из океана испаряется влага, которая превращается в облака, они идут в более холодные районы, где выпадает снег и образуются ледники. В ледниковые эпохи уровень океана понижался на 125 метров. Чем грозит нам понижение уровня океана? Если уровень океана будет понижаться, то будут освобождаться новые площади. Однако не факт, что они будут удобны для хозяйства.
С отступлением морей и океанов связаны серьезные проблемы для человека, что видно на примере Арала. Не менее двух третей населения Земли живет в прибрежных районах. Для них море – это не просто пляж, а вся жизнь. Правда, в течение ХХ века уровень океана поднялся на 10-20 сантиметров. Масса воды в океане увеличивается в том числе и за счет таяния ледников. К счастью, ледники Антарктиды сейчас не тают и не уменьшаются в размерах. А может быть, даже увеличиваются. И это сдерживает рост океана, потому что если ледовый покров Антарктиды начнет разрушаться, то это приведет к катастрофической опасности.
Именно поведение антарктических ледников играет определяющую роль в балансе уровня Мирового океана. В последнее время появились тревожные сообщения о том, что от краев Южного полюса начали откалываться айсберги. Если, не дай бог, льды Антарктиды начнут интенсивно таять, то это грозит затоплением целого ряда американских и европейских городов, от Нью-Йорка до Санкт-Петербурга, и катастрофами в таких районах, как, к примеру, омываемое водами Индийского океана государство Бангладеш в Южной Азии.
Вместе с тем, около 11 тысяч лет назад на Земле началась последняя безледниковая эпоха, которая называется голоцен. В это время температура на поверхности нашей планеты стала повышаться, 5-6 тысяч лет назад достигнув своего максимума. На Земле тогда было значительно теплее, чем сейчас и, соответственно, было меньше ледников. Потом температура начала понижаться, и мы с вами сейчас живем в конце голоцена. Вопрос состоит в том, когда же наступит его завершение. Как считает академик В.М. Котляков, нам предстоит в недалеком будущем пережить новую ледниковую эпоху. Не станет ли так, что вечером было жарко, а утром проснулся – снег? Как в известной песне Александра Галича:
Скоро, скоро придут холода
От границы полярного круга,
И не станет цветов и травы
На курортной вчера широте.
И с тобою, наверно, тогда
Повстречать мы не сможем друг друга,
Потому что друг друга, увы,
Не сумеем узнать в темноте.
В этом царстве холодного льда
Отзовись, дорогая подруга,
На звенящих полозьях скользя,
В теплом сердце меня сбереги.
Ведь с тобою, возможно, тогда
Мы услышать не сможем друг друга,
Потому что услышать нельзя
Тихий голос за воем пурги.
Над землей от снегов голубой
Закружится бескрайняя вьюга,
Будет зимняя ночь без конца,
А весна не придет никогда.
И тогда, вероятно, с тобой
Полюбить мы не сможем друг друга,
Потому что зимою сердца
Замерзают, как в речке вода.
Можно ли предсказать землетрясения или нельзя, поскольку это промысел Божий?
Мое первое знакомство с землетрясением произошло в июле 1955 года, на производственной практике в экспедиции на Тахталыкской гряде Тянь-Шаня в Средней Азии, где велись поиски урана. Палатки нашей партии стояли на пологом травянистом склоне довольно далеко от скальных обрывов. Накануне у одного из наших геологов был день рождения, по каковому поводу было устроено небольшое пиршество. Выпив некоторое количество спирта и крепленого местного вина «Тайфи» и попев песни типа «Закури, дорогой, закури…», которые пелись в геологических партиях в те годы, все расползлись по своим спальным мешкам. Посреди ночи раздался разбудивший нас странный гул, и кто-то из проснувшихся сказал: «Ребята, трясет». «Пить надо меньше – не будет трясти», – недовольно откликнулся начальник партии. Но тут ударил второй толчок и гул усилился. Испуганные, мы выбрались из своих палаток, и, хотя стояли мы в безопасном месте, где нам как будто ничего не угрожало, ощущение было не из лучших. На следующий день выяснилось, что было сильное землетрясение, полностью разрушившее автомобильный мост через реку Нарын, через который доставлялось нам продовольствие. Примерно неделю, пока не наладили переправу, мы разматывали бикфордовы шнуры, выданные нам для взрывных работ, вытряхивали из них черный порох, чтобы набить патронные гильзы для дробовиков, и, размышляя о произволе стихии, стреляли горных куропаток – кекликов, чтобы как-то прокормиться. Охотиться на кекликов было нетрудно, – они были такие жирные, что взлетать им было тяжело, и они только бегали стайками вверх по склону.
Что такое землетрясение? Это колебание земной поверхности, вызванное резкими толчками или разрывами в глубинах земной коры. Сам процесс землетрясения относительно недолог, но ему предшествуют длительные и не всегда заметные изменения в целом ряде геофизических полей. Может ли современная наука прогнозировать землетрясения? Или это нельзя делать, как и все, что посылается человеку Богом?
К концу ясной и тихой ночи 28 декабря 1908 года в 5 часов 35 минут на итальянском острове Сицилия в городе Мессина раздались страшные подземные толчки. Их было несколько. Меньше чем за минуту от города остались одни развалины. После толчка, разрушившего газовую сеть, вспыхнули пожары. Через несколько минут после начала землетрясения на побережье Сицилии пришли волны-цунами, которые завершили разрушения. По разным подсчетам погибло от 80 до 200 тысяч жителей. Магнитуда землетрясения составила 7,5 балла. Отличительной чертой Мессинского землетрясения было отсутствие предвестников. Надо сказать, что в это время на Сицилии царили очень сильные антихристианские, антицерковные настроения. И наконец, накануне Рождества по городу были разбросаны листовки: «Иисус, если ты не миф, докажи это хотя бы землетрясением!» И через несколько дней оно произошло! Как просили!
У Мессинского землетрясения несомненно были определенные тектонические, геофизические, тектонофизические причины. Однако весь христианский мир воспринял его как проявление Промысла Божьего. Так же, как верущие люди воспринимают гибель Содома и Гоморры, о которой речь пойдет в другом разделе этой книги. Но если землетрясение действительно Промысел Божий, то неужели сегодня, в начале XXI века, наука с помощью самой современной аппаратуры не в состоянии предсказать эти катастрофические явления? Ведь своевременный прогноз мог бы спасти тысячи и тысячи человеческих жизней! Нельзя же всерьез полагать, что в Спитаке, Лиссабоне, Мессине все были исключительно грешники? Священник Кирилл Каледа, кандидат геолого-минералогических наук, считает, что явления природы, в том числе и землетрясения, всегда имеют физическую основу, и поэтому ученые, которые занимаются геологией Земли, всегда имеют возможность найти физический механизм проявления Промысла Божьего.
Когда священнослужители говорят о том, что здесь есть и Промысел Божий, то им сложно возражать. Неужели и вправду в этих катаклизмах есть что-то еще помимо реального процесса, описываемого сложными математическими или физическими моделями? Та сумма физических и геолого-тектонических факторов и процессов, которые понятны ученым сегодня, явно недостаточна для прогнозирования землетрясений, в первую очередь катастрофических. Есть целая серия явлений, связанных с прогнозом приближающегося землетрясения, которые до сих пор просто непонятны и не выявлены. Нередко они связаны со случайными факторами. И нельзя отрицать, что в этой случайности может быть нечто, выходящее за рамки науки. Или, по крайней мере, сегодняшней науки.
Что касается землетрясений, то ученые знают, где они могут быть, но не знают когда. На Земле известны два главных сейсмических пояса. Первый – так называемое Огненное кольцо Тихого океана, окаймляющее его берега, то есть наш Дальний Восток, Курилы, Япония, Австралия, Филиппины, Новая Зеландия. Второй – Средиземноморско-Гималайский, простирающийся через юг Евразии, от Пиренейского полуострова на западе до Малайского архипелага на востоке. В нашей стране есть области, где сильные землетрясения происходят сравнительно часто. Это Северный Кавказ, Дальний Восток, Байкал, Алтай, Саянская область. Землетрясение на Алтае в апреле 2014 года еще раз заставило нас задуматься: можно ли прогнозировать землетрясения с максимальной точностью? Можно ли уже сегодня ответить на вопрос: где, когда и с какой силой оно произойдет? Из чего складывается этот прогноз?
Прогноз землетрясений разделяется на три части. Первое – это долгосрочный прогноз: десятки лет. Этот прогноз сходен с задачей решения сейсмического районирования, и, в принципе, он решается в нашей стране неплохо. Мы можем сказать, какая из сейсмоактивных провинций будет потенциально, то есть в течение нескольких ближайших лет, представлять серьезную опасность в отношении землетрясений.
Среднесрочный прогноз охватывает период времени от года до нескольких месяцев. Строится он в основном на данных сейсмологических наблюдений. Для этого ведется обработка сейсмологических данных, которые постоянно анализируются. По ним определяется, какая область находится в состоянии затишья или, наоборот, возбуждения. Возможно увидеть фоновую сейсмичность, нехарактерную для нормального режима той или иной области. И на этом основании делаются предварительные прогнозы о вероятности возникновения землетрясений. Следующая стадия, самая трудная – краткосрочный прогноз: ближайшие месяцы, дни и даже часы. К сожалению, сегодня надежного краткосрочного прогноза землетрясений не существует. И нет его потому, что сам процесс землетрясения настолько сложен, что предсказать его трудно, куда труднее, чем погоду. Землетрясения возникают в условиях неоднородной геологической среды, где все законы формирования очаговой зоны учесть пока еще практически невозможно; наука пока что этого не знает и не умеет! Поэтому говорить о надежности, к сожалению, пока не приходится. Это относится не только к России с ее бедной сетью сейсмических станций, но и к богатым Соединенным Штатам, и даже к процветающей Японии, исторически страдающей от землетрясений.
Надо сказать, что прогнозирование возможного места землетрясения – задача во многом решенная. В основном в связи с тем, что во второй половине прошлого века произошло становление так называемой теории тектоники литосферных плит, которая выделила глобальные закономерности распределения сейсмоактивных зон. На этой основе составлена целая серия карт прогнозов мест возможных землетрясений. Однако в последние годы появляется информация о том, что начинают появляться сейсмические явления там, где раньше их не было. С этой точки зрения очень важно изучение так называемых предвестников землетрясений.
Существует довольно много разнообразных предвестников землетрясений, которые могут выражаться в виде различных аномалий – физических и химических полей, наблюдаемых на поверхности, в скважинах или в глубоких горных выработках, а в отдельных случаях – наблюдаемых и с помощью дистанционных методов зондирования.
Основой для изучения землетрясений является служба срочных донесений о землетрясениях Геофизической службы Российской академии наук. Это сейсмическая обсерватория плюс крупный телекоммуникационный центр, который связан с такими же обсерваториями, образующими единую глобальную систему, с помощью которой можно оперативно определить местоположение землетрясения в любой точке земного шара и его магнитуду. Одна из таких обсерваторий находится в Обнинске в шахте на глубине 30 метров. Это огромное сложное сооружение, построенное еще в 1960-х годах метростроевцами. За бронированной герметичной дверью находится святая святых: те самые сейсмоприемники, которые регистрируют подземные толчки. Зафиксированные толчки усиливаются с помощью электроники и передаются по специальному кабелю наверх, где обрабатываются на компьютере.
Ведущие мировые сейсмологи, использующие цифровые системы регистрации колебаний земной коры, договорились о том, что данные станций, расположенных в разных странах (в России, США, Китае, Японии), становятся доступны всем центрам обработки, которые занимаются изучением землетрясений.
Хотелось бы верить, что если мы расставим достаточно плотную сеть наблюдательных станций, которые будут отслеживать изменения разного рода физических полей, то обязательно обнаружим какие-то закономерные явления, предшествующие возникновению сильного землетрясения. К сожалению, это не всегда так. Наиболее эффективно работающие предвестники дают вероятность прогноза не более 50 %! Однако существуют иные, более простые предвестники землетрясений, известные не только ученым: начиная от контроля за поведением животных и изменением уровня воды в колодцах до необычных атмосферных явлений, в том числе свечения наподобие огней Святого Эльма (эффект, возникающий на острых концах высоких предметов – башен, мачт, одиноко стоящих деревьев, скал и т. п. – при большой напряженности электрического поля в атмосфере).