4. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ ОЛЕДЕНЕНИИ АНТАРКТИДЫ

4.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

История оледенения Антарктиды рассмотрена во многих работах. Одну из самых заметных сводок имеющихся палеогеографических данных сделал С.М. Мягков [Мягков, 1989]. В этой работе представлены самые различные представления о зарождении антарктического оледенения, о его текущем состоянии и о будущих изменениях, в том числе и результаты собственных построений автора, основанных на всех имеющихся палеогеографических данных и моделировании изменений климата, уровня океана и поведения ледникового покрова. Так, считаются доказанными следующие рубежи в истории развития антарктического оледенения. Появление островного и горного оледенения от 100-80 до 38-40 млн л.н.; зарождение покровного оледенения 40-38 млн л.н.; сокращение ледникового покрова около 34 млн л.н. и его разрастание 30-25 л.н.; сокращение и последующее разрастание до максимальных размеров около 7 млн л.н.; сокращение и разрастание площади оледенения между 7 и 3 млн л.н.; сокращение и разрастание оледенения между 3 и 1,5 млн л.н. Последние 1,5 млн лет характеризуются колебаниями размеров Антарктического ледникового покрова в соответствии с гляциоэвстатическими колебаниями уровня Мирового океана, возникающими в связи с колебаниями оледенений Северного полушария [Мягков, 1989].

Все эти построения основаны на данных о геологическом строении континента и донных отложений окружающих его морей. История развития оледенения показана крупными мазками, на фоне которых плейстоценовая история Антарктиды кажется совершенно несущественной. Необходимо только отметить, что непосредственные свидетели фаз оледенений - ледниковые отложения и формы рельефа - не играют практически никакой роли в периодизации оледенений Антарктиды, т.к. они практически не датированы, да и распространены по территории, свободной ото льда, весьма незначительно. Например, в крупнейших оазисах Восточной Антарктиды, Бангера и Вестфоль, ледниковых форм на удалении от современных ледников практически нет за исключением скоплений разобщенных глыб и валунов. Датировать ледниковые отложения чрезвычайно трудно, поэтому любые их проявления можно считать почти современными или относить их за пределы плейстоцена.

Но к настоящему времени получены новые данные о строении свободных ото льда территорий Антарктиды, и эти данные позволяют несколько по-другому посмотреть на традиционные положения о распространении ледникового покрова на площади шельфа (вплоть до современного края шельфа [Denton, Huges, 1981]) при понижении базиса эрозии.

4.2. СОВРЕМЕННОЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ ОАЗИСА БАНГЕРА КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ЕГО ОЛЕДЕНЕНИЯ В ПЕРИОД ПОСЛЕДНЕГО ЛЕДНИКОВОГО МАКСИМУМА

Оазис Бангера, расположенный под 100° в.д., является крупнейшим в Восточной Антарктиде. Он со всех сторон окружен ледниками разного типа: шельфовым с севера, выводным с юга и запада, ледниковым щитом с востока, пассивными ледниками с юга (рис. 24). По сути, это архипелаг островов, с запада и севера контактирующий с морским бассейном, а с востока и юга - с налегающими на морское дно ледниками. Современный режим ледников обеспечивает ледниковый сток, при котором вся масса сбрасываемого льда проходит в обход оазиса [Большиянов, 1990]. Одной из причин обращения к этой территории как к показателю оледенения прошлого является хорошая изученность этой территории, достигнутая в результате советских исследований [Большиянов, 1990; Bolshiyanov, Verkulich, 1989; Bolshiyanov et al., 1991] и в ходе совместных российско-германских экспедиций [Kulbe, 1997; Verkulich et al., 2002; Verkulich, Hiller, 1994; Веркулич, Кузьмина, 2003].

Наиболее распространенным типом ледников и снежников непосредственно на территории оазиса являются снежно-ледовые плотины, образующиеся при перераспределении снега в результате действия господствующих ветров восточного направления. Снежники и ледники образуются в ветровой тени холмов и гряд и развиваются до вытянутых в западном направлении тел льда длиной до нескольких сотен метров и толщиной в десятки метров. Вследствие циклических колебаний климатических параметров возникновение и исчезновение плотин в оазисе происходит с периодичностью в 5, 11 и 23 года, что установлено по появлению в разрезах донных отложений приледниковых озер песчаных и гравийных прослоев, которые откладываются при катастрофических событиях в виде спуска водных бассейнов, подпруженных ледяными дамбами [Большиянов, 1990]. Колебания заснеженности и изменения количества ледниковых плотин прослеживаются и по данным дешифрирования аэрофото- и космоснимков оазиса, отснятых в разные годы.

Наилучшими примерами мертвых ледниковых плотин являются ледниковые тела, развитые по южной границе оазиса. Там они подпруживают постоянно покрытые льдом озера Белых Дымов и Полянского (рис. 12 Приложения).

Исследование ледниковой стены озера Белых Дымов произведено с помощью подводной самодвижущейся видеокамеры и в ходе наземных наблюдений, которые показали, что это ледниковое тело мощностью до 110 м совершенно не участвует в рельефоформировании. У дна озера, на ложе ледника хорошо видны валуны, лежащие на контакте со льдом, но не включенные в ледниковую толщу, которая практически лишена движения (рис. 25). Эта ледниковая плотина не является и частью движущегося с малой скоростью, а иногда стагнирующего (например, в настоящее время) выводного ледника Апфела. Это самостоятельное пассивное ледниковое тело образовалось в течение последних столетий во время Малого ледникового периода. О его молодости говорит практически полное отсутствие донных отложений в озере, кроме валунов и бактериальных матов, развитых на глубине до 10 м. В середине озера Белых Дымов есть остров, сложенный глыбами, составляющими две дуги моренной гряды, ориентированной вогнутостью в сторону оазиса (рис. 13 Приложения). Это означает, что и предшествующая Малому ледниковому периоду фаза оледенения характеризовалась выдвижением мелких выводных ледников со стороны оазиса к югу. Оледенение оазиса было местным, а Антарктический ледниковый покров не поглощал оазис.

По современным представлениям [Ingolfsson et al., 1998], во время последнего ледникового максимума, имевшего место в конце позднего неоплейстоцена, все оазисы Восточной Антарктиды, включая и оазис Бангера, перекрывались антарктическим ледниковым щитом. По тем же представлениям, в начале голоцена край ледникового щита отступил, и оазисы освободились от покрывавшего их ледникового покрова.

Такое утверждение противоречит полученным фактам о строении рельефа оазиса и распространенности по его площади органических отложений и растительности.

Действительно, дегляциация оазиса происходила с начала голоцена, о чем свидетельствуют обширные материалы по строению донных озерных и морских отложений оазиса [Большиянов, 1990; Bolshiyanov et al., 1991; Веркулич, Кузьмина, 2003 и др.]. Однако это событие не было освобождением от ледникового покрова.

Измерения направления штриховки в пределах оазиса, той штриховки, которую принято называть ледниковой, показывают, что эти данные не могут однозначно свидетельствовать о направлении движения ледников. Слишком по-разному направлены штрихи в соседних долинах [Большиянов, 1990]. Не исключено, что на скалах оазиса часть штриховки возникла в результате скольжения блоков кристаллических пород относительно друг друга. Анализ распространенности и возраста накоплений желудочного жира снежных буревестников, так называемого антарктического мумия, в оазисе Бангера [Веркулич и др., 1999] указывает на наиболее мощные и древние накопления этого вещества в центре оазиса. Это означает, что освобождение оазиса Бангера от ледников в конце позднего неоплейстоцена происходило по направлению из центра к краям (рис. 26).

Анализ распространенности и размера черных накипных лишайников вида Buellia frigida (рис. 27) также показывает, что наибольшие размеры лишайников, а значит, и их наиболее древний возраст, приходятся на центральную часть оазиса. Очевидно, что возраст лишайников не может быть таким же, как и возраст мумия (до 10 000 лет). Их возраст исчисляется всего лишь десятками и сотнями лет. Однако пространственные закономерности нахождения лишайников подсказывают, что и после освобождения оазиса от ледников в начале голоцена последующие стадии оледенения носили тот же характер - накопление и таяние широтно ориентированных пассивных ледников. Последняя стадия оледенения оазиса (Малый ледниковый период) также закончилась освобождением оазиса от ледников из его центра. К тому же наиболее крупные экземпляры лишайников приурочены к вершинам холмов Бангера. На склонах они закономерно уменьшаются при движении вниз. Значит, первыми от снежного и ледникового покрова освобождались вершины холмов.

Эти факты вместе с выявленными закономерностями в строении и распространении современных ледниковых тел позволяют предположить, что оазис Бангера не был занят ледниковым щитом в конце позднего неоплейстоцена, а имел собственное локальное оледенение в виде мертвых полей ледников и снежников.

Последние датировки отложений оазиса Бангера методом ОСЛ [Gore et al., 2001] также показали, что во время последнего ледникового максимума его территория не занималась антарктическим ледниковым покровом. Теперь это событие австралийскими коллегами относится ко времени ранее 40 тыс. лет назад, но и это предположение основывается только на пределах полученных датировок. К сожалению, основные материалы, получаемые современными исследователями прошлых эпох оледенений, основаны именно на датировании и - иногда - структуре отложений. В упоминавшейся статье [Gore et al., 2001] приводимые датировки используются авторами только для отодвигания события отступления Антарктического ледникового покрова в прошлое, но не изменяют подход к объяснению характера дегляциации. Не в конце позднего неоплейцстоцена, а, по крайней мере, в его середине ледниковый щит ушел с площади современного оазиса Бангера. Такие же выводы делают и исследователи древних оледенений северо-востока Европейской территории России и Сибири. Они лишь удревняют события покровного оледенения Сибирского шельфа, но остаются на непоколебимых позициях существования в прошлом только одного типа оледенения, когда мощный ледниковый покров накрывал большие площади суши и моря [Svendsen et al., 2004].

Существуют и другие методы, которые позволяют описать не время событий, а именно характер изменений природной среды. Вышеприведенные материалы свидетельствуют о том, что оазис очень давно представляет собой сушу, которая периодически заливается морскими водами или прерывисто покрывается местными ледниковыми телами. О морских событиях оазиса Бангера говорят его террасы и отложения, хоть и маломощные и фрагментарные, но содержащие незначительное количество остатков морских организмов: спикул губок, раковин фораминифер на высотах до 40 м [Bolshiyanov et al., 1991]. Абразионная терраса высотой 110 м хорошо выражена на южном склоне оазиса, обращенном к леднику Апфела.

В конце позднего неоплейстоцена лед антарктического ледникового щита, так же как и в настоящее время, обтекал возвышенность оазиса Бангера в виде выводных ледников, а значит, и размеры ледникового щита Антарктиды не могли быть значительно больше современных. В течение последних 10 000 лет широтная ориентировка периодически накапливавшихся местных пассивных ледников оазиса сохранялась. Об этом, вероятно, свидетельствуют изолинии размеров накопления мумия и лишайников на скалах оазиса (см. рис. 26, 27). Значит, и ветровой режим над этой территорией в голоцене был более или менее стабилен и подчинялся тем же закономерностям, что и в настоящее время.

4.3. ГЛЯЦИОЛОГИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА О РАЗМЕРАХ ОЛЕДЕНЕНИЯ АНТАРКТИДЫ И АРКТИКИ

Современные данные по палеогляциологии Антарктиды, полученные при анализе уникального керна из скважины на российской антарктической станции Восток [Липенков и др., 2003], показывают, что толщина ледникового покрова за последние 430 тыс. лет изменялась всего на 150 м. Причем в периоды максимумов оледенений (гюнц, миндель, рисс, вюрм по Альпийской шкале) мощность оледенения убывала, а в периоды межледниковий увеличивалась (рис. 28). Этот знаменательный результат свидетельствует о многом в палеогляциологии Антарктиды и Арктики, тем более что этот вывод справедлив и для Гренландии, где мощность ледникового покрова за последние сотни тысяч лет увеличивалась и уменьшалась с такой же закономерностью, но с большей амплитудой - до 250 м [Raynaud et al., 1997].

Во-первых, о том, что в центральных районах Антарктиды мощность ледника не изменялась настолько, чтобы оледенением была охвачена более значительная площадь материка и окружающего шельфа, как требуют гипотезы [Denton Hughes, 1981], которые перекрывают ледниковым щитом большие окружающие Антарктиду пространства и, конечно, все имеющиеся оазисы, площадь которых едва ли достигает 1 % современной площади материка.

Во-вторых, о том, что мощность льда в периоды похолодания была меньше. Это не значит, что и площадь оледенения значительно уменьшалась, но свидетельствует о том совершенно понятном факте, что во время потеплений и трансгрессий океана складывались более благоприятные условия для накопления льда на континенте.

В-третьих, о том, что кривые колебания уровня Мирового океана - это недостаточно обоснованные построения, согласованные как раз с климатическими циклами, выявленными на основе изучения ледяных кернов и изотопно-кислородных исследований донных осадков океана. Минимумы толщины льда в Антарктиде соответствуют значительным регрессиям уровня Мирового океана - до минус 120 м относительно современного уровня (см. рис. 28). Легко усомниться в действии «железного» гляциоэвстатического принципа, когда толщина ледникового покрова уменьшается на 150 м и в то же время уровень Мирового океана падает на 150 м. Нам скажут, что регрессии Мирового океана были вызваны разрастанием в то же самое время арктических ледниковых покровов. А как же тогда Гренландия, для которой выявленные на антарктическом ледниковом покрове закономерности [Липенков и др., 2003] действуют так же [Cuffey et al., 1995]? Причем за несколько тысяч лет рядом с Гренландией разрастался и исчезал грандиозный Лаврентийский ледниковый щит, сравнимый по размерам с Антарктическим, а в Гренландии, контактировавшей с предполагаемым ледниковым щитом, толщина ледникового покрова уменьшалась на 250 м. И дело даже не в уменьшении толщины ледниковых щитов Антарктиды и Гренландии, а в том, что они были стабильны на протяжении последних сотен тысяч лет, тогда как в той же самой северной полярной области Земли, где расположена Гренландия, предполагаются катастрофические события, связанные с ростом и распадом грандиозных ледниковых щитов. Новые гляциологические данные, полученные из ледяных кернов Антарктиды и Гренландии, не увязываются с такими событиями.

Таким образом, в истории оледенения Антарктиды за последние 430 тыс. лет не возникало условий, когда масса антарктического льда могла бы занимать все пространство Антарктики и даже самого континента Антарктиды. Достаточная скорость и мощность выводных ледников обеспечивала сброс более значительного количества льда во время увеличения мощности ледникового щита. И не обязательно искать в истории оледенений Антарктиды такие периоды, когда ледниковый щит значительно превышал современную площадь. На участках, свободных от ледникового покрова, развивались местные ледники, различные по динамике, но преобладали пассивные ледниковые тела [Bolshiyanov, 2003]. Непосредственные геологические и геоморфологические данные, полученные в оазисе Бангера, лучшее тому подтверждение для эпохи последнего ледникового максимума.

 ОГЛАВЛЕНИЕ