Географические открытия в конце XX — начале XXI века

Начнем с территориальных открытий. Они есть и всегда будут, поскольку лик Земли постоянно меняется в результате вулканизма, землетрясений, деятельности потоков воды, движения ледников, ветра, трансгрессий и регрессий морских бассейнов и т.д. Поэтому изменяются очертания акваторий, возникают новые острова, заливы, лагуны, озера, реки, ручьи, овраги и т.п.

Большинство из этих современных новых территориальных объектов небольшие, как, например, открытый в 2015 году в море Лаптевых остров Яя площадью меиее 0,05 км2. Этот остров, похожий на атолл, образовался на мелководье в результате наноса песчаного грунта. Несмотря на скромные размеры, по расчетам Санкт-Петербургского отделения Русского географического общества, после официального оформления новый остров увеличит площадь территориальных вод России на 452 квадратные мили за счет окружающей его 12-милыюй зоны [87].

Совсем свежий пример. В феврале 2017 года Александр Хабургаев в телепередаче о международном Ханкайском заповеднике на телеканале «Живая природа» сообщил о затоплении части одного из полуостровов (с кордоном лесника) и образовании нового, пока еще безымянного, острова. Вероятно, серьезные территориальные изменения происходят и в других частях озера Ханка из-за значительного для такого мелководного водоема подъема воды: за 5 лет более чем на 1,5 м.

Самыми интересными среди современных территориальных открытий являются те, на которых проводятся научные исследования, выявляющие новые и дополняющие известные географические факты, взаимосвязи, процессы, изменения. К ним относится, прежде всего, образование новых географических объектов в особо охраняемых природных территориях и особенно в заповедниках. Например, сейчас под пристальным вниманием ученых находится подпрудное озеро, образовавшееся после схода селевого потока в 2014 году в долине реки Гейзерной на территории Кроноцкого заповедника. Размеры этого водоема 700 на 200 метров [88].

Интересным является открытие новых мелких островов в вулканическом архипелаге Вестманнаэйяр, расположенном к юго-западу от побережья Исландии. Многие из островов были, как правило, недолговечны и их даже не успели зафиксировать. Например, островок Йолнир высотой 70 метров над уровнем моря просуществовал всего год, так как был уничтожен морскими волнами.

Самый крупный из оставшихся — остров Сюртсей. Он появился в результате извержения вулкана в 1963 году. Затем почти исчез. Но с конца прошлого века и по настоящее время наблюдается его рост. Сейчас площадь острова составляет 1,5 км2, а максимальная высота — 169 метров. Этот новый географический объект интересен тем, что является единственным вулканическим островом, на котором с момента застывания лавы и появления твердой породы выше уровня Мирового океана проводятся научные исследования и наблюдения. В частности, ученые очень внимательно следят за заселением острова растениями. Их в 2008 году на острове было найдено уже 69 видов. Остров входит в Список Всемирного природного наследия [89].

Интересны современные открытия, имеющие отношение к объектам глобального (планетарного) масштаба. Например, точное установление истока Амазонки — 15°ЗГ05" ю.ш. и 71°43'55" з.д. Здесь на высоте 5170 метров начинается река Апачета, воды которой, сливаясь ниже по течению с многочисленными другими притоками (Хорниллос, Апу- римак, Укаяли, Мараньоном и другими), формируют сток величайшей реки мира.

Это открытие было сделано в 1996 году российско-перуанской экспедицией под руководством итало-польского исследователя, члена Русского географического и Королевского географического обществ Яцека Палкевича. Экспедиция, проведя разнообразные гидрологические наблюдения, прошла вдоль всего русла Амазонки от ее устья до истока. Точная длина Амазонки сейчас составляет 7100 км, что на 300 км больше длины Нила. Ни одна из рек на планете сейчас не может сравниться по величине с Амазонкой, которой принадлежит еще несколько рекордов: она самая полноводная, у нее самая большая площадь бассейна и самое большое количество притоков [90].

Но все же, как уже было отмечено в предисловии, главнейшей особенностью географических открытий последних десятилетий является преобладание среди них теоретических исследований. Эти открытия происходят тогда, когда в науке появляются новые методы и технологии изучения Земли, за счет этого накапливается большой, в том числе никому ранее неизвестный, новый фактический естественно- исторический материал. И, самое главное, есть ученые, которые этот материал могут обработать, проанализировать полученные результаты и установить новые процессы, географические закономерности, циклы и т.д. Поэтому теоретические открытия обычно имеют своих авторов. Но при этом нужно помнить, что подготовлены эти открытия бывают всем предшествующим ходом географической науки.

Иногда такой анализ приводит даже к новым научным теориям. Например, к учению о зональности природы, сформулированному В. В. Докучаевым в конце XIX века. Кстати, этот пример приведен здесь и для того, чтобы у студентов нс сложилось неправильное представление о том, что теоретических открытий раньше не было. Были! Но сейчас их стало гораздо больше, поскольку современная география накопила огромный объем достоверных знаний о планете в целом и о различных ее геосферах и структурных частях: морских течениях, ледниках, биогеоценозах и т.д.

Современный уровень географии позволяет но состоянию природных объектов и тел делать точные палеогеографические открытия (открытия о прошлом!): о времени четвертичных оледенений, об особенностях атмосферы тысячелетия назад и больше. В настоящее время можно установить ритмичность процессов за очень продолжительные отрезки времени и затем использовать эти знания при прогнозировании, решении прикладных экономических задач, при планировании природопользования, экологической оценке и т.д.

Ритмичность присуща очень многим явлениям, поэтому ее изучают сейчас даже в школе в 8-м классе. Идея ритмичности разрабатывалась многими учеными. Впервые в достаточно стройную теорию разрозненная информация о природных ритмах была выстроена Арсением Владимировичем Шнитниковым в 1960-е годы. Впоследствии основные положения этого учения дополнялись многими учеными. Среди них следует отметить Евгения Владиславовича Максимова, посвятившего много лет популяризации этого учения и преподаванию дисциплины «Учение о ритмах природы» в Санкт-Петербургском педагогическом университете им. А. И. Герцена.

Установлено, что многие из причин природной ритмичности — гелиофизические и астрономические. К настоящему времени известно существование следующих природных ритмов: суточные, сезонные, 11-летние, 22-23-летние, вековые (продолжительностью 80-100 лет), 1800-1850-летний, 40700-летний и геологический ритм продолжительностью в 160 млн. лет [81].

Особенно хорошо А. В. Шнитниковым был изучен 1800-1850-летний ритм изменения общей увлажненности Земли (рис. 10). Он подразделяется на две фазы: теплую и сухую длинную (около 1200 лет), холодную и влажную короткую (около 400 лет) и переходные этапы. Этим ритмом, в частности, обусловлена стадиальность горных ледников.

Схема 1800-летних ритмов увлажнения Земли [81]

Рис. 10. Схема 1800-летних ритмов увлажнения Земли [81]

Информация о ритмичном изменении используется не только географами, но и представителями других наук. Например, историк Лев Николаевич Гумилев широко привлекал ее при объяснении событий в древности и анализе изменения этнографической картины мира.

Поиски природных ритмических закономерностей продолжаются и в настоящее время. Особенно интересны в этом плане результаты анализа ледовых кернов (вынутых из скважин ледяных стержней диаметром до 10 см) в полярных районах Земли: Гренландии, Исландии, Северной Земли, Шпицбергене, островах Канадского архипелага и, конечно, в Антарктиде.

Путь извлечения этих кернов, их хранение, датирование слоев — это очень тяжелая работа. Особенное сложно глубокое бурение, проводимое с использованием станков на ледниках Земли. Но, несмотря на это, метод глубокого бурения довольно распространен, поскольку является самым надежным путем изучения мощных ледовых покровов.

Ледяные керны являются источниками очень достоверной палео- климатической информации. По ним можно оцепить газовый состав заключенного во льду воздуха (в том числе парниковых газов) атмосферы прошлых столетий и тысячелетий. По изотопному составу основы льда — атмосферных осадков, в лабораториях определяют палеотемпературы — температуры за прошедший период.

Самое глубокое бурение с отбором керна к настоящему времени произведено в районе российской антарктической станции «Восток». Лед в этом районе из-за его небольшого движения идеален для получения долговременных данных. В реализации этого проекта велика роль Владимира Михайловича Котлякова — лидера российской гляциологической школы.

Глубокое бурение с отбором кернов началось на станции «Восток» в 1960-е годы и продолжалось более 50 лет. 5 февраля 2012 года бурение завершилось на отметке 3769,3 метра, дойдя до самого крупного (из известных 145) подледного озера Антарктиды — озера Восток.

О том, что существование таких озер теоретически возможно, в начале 1960-х годов предположил Игорь Алексеевич Зотиков. Последующие данные радарных съемок позволили уже в конце XX века установить некоторые параметры озера Восток: длина около 275 км, ширина около 75 км. Его площадь равна примерно половине площади Байкала. Открытие озера Восток называют крупнейшим географическим открытием XXI века, имеющим мировое значение.

Значимость этого открытия состоит не только в получении материалов об озере, которое закрылось льдом почти 500 тысяч лет назад и до сих пор не контактировало с современными геосферами Земли, но и в информации об особенностях льда за весь период его формирования.

По результатам расшифровки особенностей включенного в лед воздуха к настоящему времени получены данные о газовом составе Земли и содержании диоксида углерода и метана за 430 тысяч лет. Одновременно по изотопным и другим данным установлено, что климатические изменения носят ритмический (циклический) характер (рис. 11).

Ученые выявили четыре климатических цикла «потепление-похолодание» в Антарктиде с периодичностью около 100 000 лет. Конечно, среднегодовые температуры по всей планете изменялись в гораздо более узком диапазоне, чем в Антарктиде, но закономерности колебаний климата были те же [79].

Изменение температуры и содержания парниковых газов по данным ледяного керна из глубокой скважины на станции «Восток» за два (а) и четыре (б) климатических цикла [80]

Рис. 11. Изменение температуры и содержания парниковых газов по данным ледяного керна из глубокой скважины на станции «Восток» за два (а) и четыре (б) климатических цикла [80]

Анализ температурных графиков и содержания различных парниковых газов в антарктических ледовых кернах позволил установить теснейшую связь между изменениями температуры и содержанием С02. Причем изменение содержания углекислого газа шло за изменением температуры: температура поднималась, росло содержание в ней углекислого газа (а не наоборот).

К похожему выводу пришли Олег Георгиевич Сорохгин и Сергей Александрович Ушаков, изучая озоновый экран: «можно заключить, что роль антропогенного воздействия на озоновый слой в стратосфере Земли, в котором и возникают “озоновые дыры”, пренебрежимо мала — приблизительно па четыре порядка ниже влияния природных факторов. Поэтому все колебания концентрации озона в земной атмосфере носят исключительно природный характер и никак не связаны с деятельностью человека» [86].

Этот вывод — тоже открытие, имеющее к тому же огромную практическую ценность. Если согласиться с ним, то государствам можно прекратить бесцельно тратить огромные деньги на борьбу с «озоновыми дырами».

Но вернемся к озеру Восток, исследование которого только начинается. На этом этапе у ученых пока только множество вопросов: как оно образовалось, есть ли в нем жизнь; если есть, то как она сохранилась, какие особенности имеют пищевые цепи и т.д. Ответы на эти вопросы дадут новые теоретические открытия.

На фоне великих географических открытий в Антарктиде немного «потерялись» многочисленные открытия в Арктике, хотя Арктический регион давно изучается в самых разных условиях, в том числе и российскими научными коллективами.

Только здесь с 1937 года на льдинах организуются уникальные дрейфующие научно-исследовательские станции «Северный полюс». Каждая станция после разрушения льдины завершает свою работу. Поскольку этот процесс в Арктике происходит очень активно, то дрейфующие станции с 2003 года организуются почти ежегодно. К настоящему времени их количество превысило 40. С их помощью в высоких широтах осуществляются комплексные научные наблюдения за состоянием арктических ландшафтов на всем пути дрейфа ледяного поля станции, а эти расстояния обычно превышают 2000 км. Например, станция «Северный полюс-35» за время дрейфа прошла 2502 км, станция «Северный полюс-36» — 2909 км, станция «Северный полюс-38» — около 3000 км.

Исследования на полярных станциях в настоящее время проводят ученые высокоширотных морских экспедиций Арктического и антарктического научно-исследовательского института. В этом году начала работу экспедиция «Аркгика-2017». Одна из ее основных задач состоит в изучении процессов, происходящих в Арктике при потеплении.

В состав полярных экспедиций обязательно входят гляциологи, метеорологи, гидрологи, аэрологи, гидрографы и гидрохимики, могут привлекаться географы и другие специалисты. Ученые следят за движением и таянием арктических льдов, изучают рельеф дна и свойства вод, проводят измерения содержания озона и концентрации парниковых газов в приземных слоях атмосферы [95].

Результаты таких исследований и мониторинга природной среды являются основой для совершенствования технологии слежения за состоянием Северного Ледовитого океана, развития и информационного обеспечения методов прогноза погоды и моделей климата Арктики.

В настоящее время образование новых географических объектов происходит часто в результате хозяйственной деятельности. Такова природа лесопарков, карьеров, промышленных отвалов, городов, агроландшафтов и других природно-антропогенных ландшафтов, обладающих новыми свойствами. Многие из этих свойств глубоко охарактеризованы в серии учебных пособий, подготовленных на географическом факультете МГУ под руководством Владимира Александровича Николаева [83- 85].

Связующей нитью этих пособий является геоэкологическая концепция культурного ландшафта. В серии особенно хочется выделить пособие «Природно-антропогенные ландшафты: промышленные и транспортные геотехнические системы. Геоэкологические основы ландшафтного строительства» (2013). Заключительный раздел его посвящен свойствам и принципам создания культурного ландшафта как ноо- сферной геоэкологической системы.

Создание культурных ландшафтов является одним из важнейших условий устойчивого развития земной цивилизации. Первый культурный сельскохозяйственный ландшафт (Каменная степь) был создан в России по проекту В. В. Докучаева (рис. 12).

Иногда в результате хозяйственной деятельности могут образовываться объекты с очень новыми (даже для всей Земли) свойствами. Такими являются, например, терриконики (отвалы) Челябинского угольного месторождения, в которых учеными обнаружено 40 новых минералов, образовавшихся в кислородной среде при длительном складировании и хранении вывезенной из шахт ненужной горной породы [76].

Новые географические открытия инициируются и развитием предмета изучения географии: от Ойкумены в Древнем мире до окружающей среды в настоящее время. А если «география — это наука об окружающей среде», то разве нс может считаться географическим открытием высказанный известнейшими учеными-географами на XI съезде Русского географического общества вывод о том, что «улучшение окружающей среды — реальная действительность» [47]?

Каменная степь [96]

Рис. 12. Каменная степь [96]

Коренные изменения в уровень познания мира как окружающей среды вносят достижения в области изучения одного из самых, по мнению Анатолия Григорьевича Исаченко [78], фундаментальных понятий современной географии — экологического потенциала ландшафтов (ЭПЛ).

ЭПЛ — ключевое понятие в эколого-географических исследованиях. А. Г. Исаченко понимает под ним всю совокупность природных условий, влияющих на жизнь людей и создающих специфическую местную среду обитания. При начальной оценке ЭПЛ он рекомендует использовать индекс биологической эффективности климата (ТК), предложенный Н. И. Ивановым. Практическим результатом такой оценки является карта «Экологический потенциал ландшафтов России» (рис. 13)[1].

При составлении карты ТК определялся для всех ландшафтов, выделенных на «Ландшафтной карте СССР» масштаба 1:4000000 (М.,

1988). С величинами ТК хорошо коррелируют многие важные показатели ЭПЛ, в том числе годовая продолжительность комфортного температурного периода, интенсивность биологического круговорота веществ, годичная продукция фитомассы и др.

Экологический потенциал ландшафтов России [30]

Рис. 13. Экологический потенциал ландшафтов России [30]:

  • 1 — наиболее высокий; 2 — относительно высокий; 3 — средний; 4 — низкий;
  • 5 — очень низкий; 6 — экстремально низкий; 7 — горные территории

Присущий естественным ландшафтам экологический потенциал подвергается антропогенному воздействию, в результате чего его современное состояние в большей или меньшей степени отличается от исходного. Таким образом, исчерпывающая характеристика фактического экологического состояния ландшафтов требует всестороннего учета антропогенных «наслоений» на естественный фон. Изучение антропогенных воздействий на геосистемы входит в задачи физической географии, для эколого-географического исследования непосредственный интерес представляют экологические последствия этого воздействия.

Теоретические открытия — это будущее географической науки. Многие из них возникнут на основе более глубокого изучения не свойственных прежней Земле географических объектов: природно-антропогенных комплексов, геоэкологических систем, культурных ландшафтов и т.д.

Итак, процесс познания Земли посредством географических открытий вечен и в нем можете принять участие и Вы, уважаемый читатель. Причем для этого не всегда нужно получать высшее географическое образование, достаточно просто хорошо изучать географию в школе и быть внимательными во время поездок, экскурсий, туристических походов (особенно если они носят исследовательский характер). Полезно просматривать сайты Русского географического общества. Института географии Российской академии наук, заповедников и других особо охраняемых природных территорий, профессиональные блоги географов.

Но значимые для науки и общества открытия, конечно, требуют глубоких географических знаний, которые можно получить только в различных высших учебных заведениях. И таких открытий впереди достаточно! Президент Международного географического союза и вице- президент Русского географического общества, профессор Владимир Александрович Колосов в интервью «Комсомольской правде» утверждает, что «на Земле еще много неизведанного, и поэтому быть географом сейчас совсем нескучно» [97].

  • [1] Цветной и более летальный вариант этой карты можно найти в [82].
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >