Сара Драй - Воды мира. Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты

Как и Кроллу, Миланковичу пришлось бороться за признание своей работы научным сообществом. И как и Кролл, он получил поддержку со стороны нескольких видных ученых. Одна влиятельная группа исследователей называла себя климатологами. Эти последователи Александра фон Гумбольдта так же, как и геологи, занимались составлением карт, но их не интересовали изменения, происходившие во времени. Они хотели понять не прошлое, а настоящее земного климата – текущее географическое распределение различных климатических зон. Некогда ограниченные локальным или региональным масштабом, к концу XIX в. климатологи обрели достаточную уверенность в своих силах, чтобы замахнуться на картирование климатических различий по всему земному шару. Считая своей задачей максимально полно описать стабильные характеристики существующих разновидностей климата, они воспринимали попытки понять долгосрочные климатические изменения как нечто бесполезное и отвлекающее внимание от главного. Так, Кливленд Эбби, главный научный сотрудник Управления службы связи Армии США, утверждал, что «подлинная проблема, стоящая перед климатологами в текущем столетии, заключается в понимании не того, как менялся климат в недавнем прошлом, но того, каким он является в настоящем, каковы его основные характеристики и как их можно наиболее точным образом выразить в цифрах» [326] Цит. в: James Fleming, Historical Perspectives on Climate Change (Oxford: Oxford University Press, 1998), 53. Более подробно об изменении представлений о климате см.: Mattias Heymann, «The Evolution of Climate Ides and Knowledge,» WIREs Climate Change 1, no. 1 (2010): 588. .

Отчасти такой подход был обусловлен запросом со стороны государств, стремившихся консолидировать или увеличить свои территории. Картографирование всегда было инструментом управления. Где и какие культуры сажать, где и сколько выпадает осадков, как много поселенцев-колонистов можно разместить в регионе – все эти вопросы, на которые могли ответить климатологи, имели важнейшее значение для эффективного управления государством. Поскольку климатические зоны не всегда соответствовали национальным границам, составление климатических карт невольно стимулировало международное сотрудничество. Постепенно престиж климатологии повышался, а вместе с этим росли и ее амбиции. В первые десятилетия XX в. климатологи постепенно начали переходить от описания региональных климатов к попыткам создать глобальную науку, которая могла бы синтезировать всю локальную информацию. Учитывая эту новую ориентацию климатологии, неудивительно, что работа Миланковича о глобальных изменениях климата привлекла внимание, пожалуй, самой авторитетной на тот момент фигуры в этой области знания – Владимира Кёппена. Кёппен также придерживался глобального взгляда на климат. В 1884 г. он опубликовал одну из первых климатических карт мира, на которой были обозначены зоны с одинаковой температурой и осадками, а также схожей флорой и фауной по всему земному шару. Кёппена и его зятя, метеоролога и исследователя Арктики Альфреда Вегенера, впечатлила работа Миланковича.

В 1920 г., вскоре после публикации первой статьи, Миланкович получил от Кёппена открытку с похвалой его работы, которую все последующие годы хранил «как реликвию». Результатом многолетнего кропотливого труда Миланковича стал первый временнóй график, показывающий, как изменялась инсоляция Земли в течение последних 600 000 лет. Если Кролл сделал только качественные предположения, то Миланкович построил кривую с указанием конкретных дат астрономических колебаний, которые могли повлиять на то, какое количество солнечного света попадало на Землю в летние периоды. Кёппену и Вегенеру не понадобилось много времени, чтобы понять: кривая Миланковича представляет собой независимый индикатор прошлых климатических изменений. К тому времени геологи уже создали собственную приблизительную временную шкалу ледниковых периодов, основанную только на геологических следах – моренных отложениях, ледниковой штриховке и других свидетельствах, впервые обнаруженных еще в 1830-х и 1840-х гг. Соотнесение этих двух кривых показало, что они во многом совпадают, и это добавило как геологам, так и физикам уверенности в том, что изменения на Земле могли вызываться астрономическими циклами. А последнее давало возможность не просто делать ретроспективные прогнозы относительно наступления ледниковых эпох и периодов потеплений, но и основывать их на теории с безупречным физическим фундаментом. «Длинная рука» Ньютона дотянулась до XX в., указав на то, что такие кажущиеся случайными явления, как распространение снега и льда по земной поверхности, были тесно связаны с небесной механикой Земли и Солнца.

Конечно, геологам потребовалось время, чтобы принять теорию Миланковича. Но в 1930-х гг., когда он уточнил и детализировал расчеты, ученые начали сопоставлять свои кривые ледниковых эпох, выстроенные на основе все более подробных геологических данных, с астрономическими кривыми, выстроенными Миланковичем, и, несмотря на наличие некоторых заметных расхождений, соответствие между ними оказалось убедительным. Постепенно в отношении к теоретическим расчетам Миланковича и основанной на полевых наблюдениях геологической летописи произошла важная перемена: отныне не геологическая летопись использовалась для проверки теории Миланковича, а его теория – для проверки и уточнения геологической летописи. «Таким образом, – торжествующе писал Миланкович, – ледниковый период получил свой календарь» [327] Цит. в: John Imbrie and Katherine Palmer Imbrie, Ice Ages: Solving the Mystery (Cambridge, MA: Harvard University Press, 1979), 117. .

Миланкович дотянулся до небес, чтобы составить календарь изменений, происходивших на Земле. Его теория использовала прогностическую силу астрономии для объяснения физических процессов на нашей планете. В известном смысле это было триумфальным претворением в жизнь амбициозных замыслов «физиков космоса», таких как Джон Гершель и Норман Локьер, которые мечтали найти прямые взаимосвязи между Землей и Солнечной системой и таким образом возвысить физику земных явлений до того же статуса, каким некогда обладала позиционная астрономия. Правда, Гершель и Локьер считали, что эти связи следует искать в регистрограммах магнетизма и радиации, а Миланкович нашел их в ньютоновских расчетах орбит. Но хотя теория Миланковича подтверждалась геологическими данными, она рисовала картину истории земного климата слишком крупными мазками. Вполне возможно и даже вероятно, в прошлом земной климат претерпевал и другие изменения, длившиеся не так долго, как те ледниковые периоды, о которых свидетельствовали расчеты Миланковича. Эти более краткосрочные циклы могли быть связаны с действием так называемых вторичных факторов, названных еще Кроллом, таких как циркуляция Мирового океана и изменения в атмосферных явлениях. Однако для того, чтобы узнать это наверняка, требовались новые инструменты исследования. Небеса дали все, что могли. Пришло время вновь вернуться на Землю и отыскать иные способы заглянуть в далекое прошлое – помимо описательного картографирования, в которое геологи вложили столько сил.