Льюис Дартнелл - Происхождение. Как Земля создала нас

Внешняя оболочка Земли, ее кора, – словно хрупкая скорлупка, под которой заключена горячая, вязкая мантия. Этот ломкий слой весь в трещинах, он расколот на множество отдельных плит, которые перемещаются по поверхности Земли. Кора, из которой состоят континенты, более толстая, но состоит из менее плотных горных пород, а океаническая кора тоньше, но тяжелее, поэтому и не поднимается так высоко, как континентальная кора. Большинство тектонических плит состоят и из континентальной, и из океанической коры, и эти «плоты» постоянно толкаются друг с другом, чтобы устроиться поудобнее, качаясь на поверхности горячей бурлящей мантии и повинуясь капризам ее течений.

Когда эти плиты наталкиваются друг на друга и образуют так называемую конвергентную границу между плитами, какой-то из них придется поддаться. Передний край одной плиты погружается под другую, и ее затягивает в жаркую мантию, где плавятся даже камни, что вызывает частые землетрясения и питает гряду вулканов. Поскольку породы континентальной коры не такие плотные, а следовательно, более плавучие, при столкновении плит внизу почти всегда оказывается океаническая кора. Этот процесс субдукции (пододвигания) плит продолжается, пока океан, оказавшийся между плит, не поглощается мантией, а два блока континентальной коры не сдвигаются воедино; при этом вдоль линии их взаимодействия протягивается высокая гряда складчатых гор.

Дивергентные, они же конструктивные, границы – это места, где две плиты, напротив, расходятся друг от друга. Раскаленная мантия выпячивается в эту щель из глубины, словно кровь, выступающая в порезе на руке, и отвердевает, образуя новую каменную кору. Такой спрединговый рифт может пройти по середине континента и расколоть его надвое, но новая отвердевшая порода плотная, залегает низко и поэтому затопляется водой. Конструктивные границы создают новую океаническую кору, и яркий пример такого спредингового рифта, образовавшего морское дно, – Срединно-Атлантический хребет [7] Rothery (2010), p. 53. .

Тектоника плит – одна из основных концепций развития Земли, и мы будем постоянно возвращаться к ней на страницах этой книги, а сейчас поговорим о том, как климатические изменения, вызванные тектоникой плит на протяжении недавней геологической истории, создали условия для нашего возникновения.

Последние 50 миллионов лет или около того характеризовались глобальным похолоданием. Этот процесс получил название кайнозойского похолодания, и его кульминацией стал начавшийся 2,6 миллиона лет назад нынешний период перемежающихся ледниковых периодов, который мы подробно рассмотрим в следующей главе. Этот длительный период постепенного снижения температуры в глобальном масштабе в целом был вызван столкновением континентов: присоединением Индии к Евразии и возникновением Гималаев. Дальнейшая эрозия этого величественного горного хребта поглотила из атмосферы много углекислого газа, что привело к снижению парникового эффекта, который до этого обогревал планету (см. главу 2), а это, в свою очередь, – к похолоданию. И наоборот: когда на планете в целом стало холоднее, из океанов испарялось меньше воды, поэтому в мире стало меньше дождей и в целом суше.

Хотя эти тектонические процессы происходили в 5000 километров от колыбели человечества, за Индийским океаном, они оказали непосредственное воздействие на эту самую колыбель. Гималаи и Тибетское плоскогорье создали мощную муссонную циркуляцию над Индией и Юго-Восточной Азией. Однако этот сильный засасывающий эффект атмосферы над Индийским океаном еще и оттягивал влагу от Восточной Африки, снизив количество дождей в тех местах. Примерно 3–4 миллиона лет назад Австралия и Новая Гвинея переместились к северу, перекрыв океанский пролив – так называемый Индонезийский морской путь. Эта блокада ограничила приток теплых южнотихоокеанских вод, и вместо них в центральную часть Индийского океана потекли более прохладные воды северной Пацифики. Охлаждавшийся Индийский океан стал испарять меньше влаги, а это, в свою очередь, привело к понижению уровня осадков в Восточной Африке [8] Cane (2001). . Но главное – в самой Африке происходили тектонические движения, которые, как оказывается, сыграли важнейшую роль в создании человека.

Около 30 миллионов лет назад под земной корой на северо-западе Африки вздыбилась раскаленная мантия (образовался так называемый мантийный плюм). Горные породы вытолкнуло наверх примерно на километр [9] King (2006). наподобие огромного прыща. Покров континентальной коры на этом куполе растягивался, истончался и в конце концов начал лопаться прямо посередине выпуклости, образовав череду разломов. Восточно-Африканский рифт рассек возвышенность примерно с юга на север с восточным ответвлением, которое проходит там, где теперь располагаются Эфиопия, Кения, Танзания и Мали, и западным, которое рассекает Конго и затем продолжается вдоль границы с Танзанией.

Этот процесс нарушения сплошности земной поверхности шел интенсивнее в северном направлении; там кора оказалась разломана насквозь, и в длинную рану сочилась магма, отчего возникла новая, базальтовая кора. Потом эта глубокая расщелина заполнилась водой и образовалось Красное море, а другой разлом стал Аденским заливом. Разломы, тянувшиеся по морскому дну, отломили кусок от полуострова Сомали, и образовалась новая тектоническая плита – Аравийская. Место, где в виде буквы Y сходятся Африканский рифт, Аденский залив и Красное море, называется «тройное сочленение», и в самом его центре лежит низменный Афарский треугольник, который охватывает Северо-Восточную Эфиопию, Джибути и Эритрею [10] Stow (2010), Kindle location 740. . К этому важному региону мы еще вернемся.

Восточно-Африканский рифт тянется на тысячи километров от Эфиопии до Мозамбика. Поскольку выпуклость из-за мантийного плюма продолжает расти, рифт постепенно расширяется. Эта «тектоника растяжения» заставляет целые скальные плиты трескаться и образовывать разрывы, причем обломки выталкивает вверх, создавая крутые склоны, а те, что проваливаются в разлом, образуют дно долины. Этот процесс, шедший в период от 5,5 до 3,7 миллиона лет назад, создал нынешний ландшафт рифта: широкая глубокая долина в полумиле над уровнем моря, по обе стороны окаймленная горными кряжами [11] Maslin (2014). .

В результате выпячивания коры и образования высоких кряжей по сторонам рифта почти вся Восточная Африка лишилась дождей. Влажный воздух с Индийского океана вынужден подниматься выше, где он охлаждается, конденсируется и выпадает дождем у побережья. Из-за этого в глубине континента климат становится засушливее: это явление называется областью дождевой тени [12] Ibid. . Одновременно высокий рифт блокирует и влажный воздух из центральноафриканских тропических лесов, не позволяя ему двигаться на восток [13] Jung (2016). .