Имеются неоспоримые данные о том, что мерзлые толщи с подземными льдами на Севере существуют непрерывно в течение весьма длительного даже в геологическом масштабе времени (не менее сотен тысяч лет). Из этого достоверного факта можно сделать вывод о том, что нынешняя мерзлота и подземные льды — порождение и наследие (реликт) ледникового периода. Сторонники этой точки зрения полагают, что в настоящее время вечная мерзлота отступает и в недалеком по геологическим меркам будущем исчезнет совсем. Как видим, утверждение, прямо противоположное тем воззрениям, согласно которым Земля в сравнительно близком геологическом будущем оледенеет и омертвеет.
В конце XIX в. во всем мире с удивительной быстротой распространились представления о том, что в последнем, четвертичном периоде геологической истории обширные районы севера Европы, Азии и Северной Америки исчезали под огромными ледниковыми покровами толщиной в несколько тысяч метров. Наряду с этими представлениями существовали другие. Ученые, и среди них великие естествоиспытатели Ч. Лайель и Ч. Дарвин, полагали, что равнины севера Евразии в холодный посттретичный (четвертичный) период были покрыты не ледниками, а водами студеного ледовитого моря. На морском дне накапливались глины с раковинами морских моллюсков, а из плавающих (дрейфующих) льдин и айсбергов в них попадали, вытаивая, валуны и другие каменные обломки. Эта концепция получила название «дрифтовой теории». Впервые под таким названием она была сформулирована в 1829 г. английским геологом Р. И. Мурчисоном — директором геологической службы Великобритании и президентом Королевского географического общества.
В России представления о древнем оледенении северных равнин и гор Сибири получили широкое распространение вслед за выходом из печати в 1876 г. книги известного ученого-революционера, узника Петропавловской крепости П. А. Кропоткина «Исследования о ледниковом периоде». В ней ясно и полно излагались соображения об однократном оледенении, зарождавшемся в горах Скандинавии, заполнявшем котловину Балтийского моря и выходившем на прибалтийские низменности и Русскую равнину. Кроме того, в ней говорилось об ограниченном оледенении горных районов Сибири.
Впоследствии немецкие ученые А. Пенк и Э. Брюкнер, изучая предгорья Альп в Баварии, высказали идею о четырехкратном оледенении Альп в четвертичном периоде. Благодаря высокому авторитету научной школы Германии в конце XIX — начале XX веков представления о четырех ледниковых эпохах в последнем геологическом периоде быстро распространились по всей Европе, а затем и в других частях света. Постепенно гипотезу о четырех оледенениях, воспринятую безоговорочно и совершенно некритически, перенесли из района Альпийских гор на прилегающие к ним с севера равнины. Эта гипотеза господствует и поныне, хотя и подвергается многими (как советскими, так и зарубежными) учеными острой критике. С точки зрения одних ученых, было одно-два, с точки зрения других — пять-восемь или даже шестнадцать оледенений!
Одному из создателей концепции множественности оледенений А. Пенку принадлежит также идея, высказанная им в 1888 г., о том, что вечная мерзлота есть «продукт ледниковой эпохи», т. е. следствие наземного оледенения, им порожденного. Исходя из этих представлений и развивая их, многие русские исследователи стали считать широко распространенные на равнинах севера Сибири крупные скопления подземных льдов остатками былых ледниковых покровов. Подобных взглядов, как уже говорилось, придерживались такие крупнейшие исследователи Севера, как Э. В. Толль, академики К. А. Воллосович, А. А. Григорьев и В. А. Обручев.
Однако имелись и другие точки зрения. В противовес представлениям А. Пенка через 10 лет после того, как они были опубликованы, горный инженер Н. М. Козьмин высказал сомнение в том, что под ледниковыми покровами могут возникнуть мерзлые толщи. Эта возможность представлялась ему очень маловероятной с чисто логических позиций. Но его высказывания современникам казались «парадоксальными» и неприемлемыми в свете постулата А. Пенка. Тем не менее взгляды о несовместимости ледниковых покровов огромных размеров и вечной мерзлоты под ними были восприняты впоследствии русским ученым Н. С. Богдановым, а затем развиты академиками И. П. Герасимовым и К. К. Марковым в книге, посвященной геологии четвертичного периода. В настоящее время имеется еще недостаточно данных, которые позволили бы уверенно судить о том, насколько широко и глубоко распространены мерзлые горные породы под многокилометровыми ледниковыми покровами. Факт наличия под 4-километровой толщей антарктического льда озер с талой водой заставляет многих ученых сомневаться в их широком там распространении.
Вместе с тем совершенно очевидно, что современная «вечная мерзлота» имеет древнюю историю. Ярким свидетельством тому являются захороненные в мерзлых толщах и прекрасно в них сохранившиеся туши мамонтов, волосатых носорогов, древних бизонов, лошадей и других животных. Этот бесспорный факт долгое время служил одним из главных «доказательств» того, что современные мерзлые толщи и ископаемые подземные льды в них — производные древних оледенений.
Особое место в этом отношении занимают находки нетленных останков мамонтов. Древние хоботные млекопитающие — мамонты имели более неуклюжее по сравнению со слонами тело, покрытое густой шерстью, особенно сильно развитой по бокам нижней части туловища, образуя там волосяную оторочку, похожую на своеобразную юбку. Они имели более крупную, чем слоны, голову и короткий хвост. Вот размеры скелета мамонта, найденного в 1799 г. в дельте р. Лены и исследованного М. Ф. Адамсом: длина без бивней около 5 м, высота около 3 м, голова весит около 200 кг, длина бивней более 3 м, а вес — 164 кг. Наиболее крупные мамонты, найденные в Якутии, имели бивни длиной 4—4,5 м.
Мамонты были прекрасно приспособлены к жизни в условиях сурового континентального климата с очень холодной зимой и сухим, возможно, достаточно теплым, а местами и жарким коротким летом. Крупные животные вообще имеют преимущество перед мелкими для выживания в холодной Арктике вследствие малой величины отношения общей поверхности тела к его массе. Помимо длинных волос (до 80 см) и теплого подшерстка (длиной 15 см) мамонт имел толстый слой подкожного жира. Даже маленькие уши были своего рода приспособлением к выживанию при очень низких зимних температурах. Слон типа африканского с его огромными, торчащими в стороны ушами, несомненно, отморозил бы их даже при современном климате Якутии, не говоря о более холодном.
К настоящему времени накоплены многочисленные датировки возраста нетленных останков мамонтов и других животных, законсервированных в вечной мерзлоте. Этот возраст, называемый «абсолютным», определяется на основе концентрации в ископаемых органических остатках тяжелого радиоактивного изотопа углерода 14С. Во время жизни растений и животных этот изотоп обменивается и находится в равновесии с атмосферным. После смерти того или иного организма обмена с атмосферой тяжелого углерода уже не происходит, начинается процесс его распада и уменьшения концентрации. Сравнение с исходной величиной 14С позволяет достаточно точно определять время гибели животных (или отмирания растений), их захоронения и, следовательно, перехода в вечномерзлое состояние, ибо в противном случае они, несомненно, разложились бы.
В руках ученых появился надежный способ определения возраста различных горизонтов мерзлых толщ в том или ином районе. Так, кожа частично сохранившейся туши мамонта, найденной на западе п-ова Таймыр в бассейне р. Пясины, имеет возраст 36—37 тыс. лет, а знаменитый Таймырский мамонт, найденный в 1948 г. на р. Мамонтовой, имеет возраст в пределах от 11,4 до 11,7 тыс. лет. Кожа мамонта на севере Западной Сибири в верховьях р. Гыда (Гыданский п-ов) имеет возраст 30—35 тыс. лет.
В 1977 г. в верховьях р. Колымы на ручье Киргилях в устье впадающего в него справа ключа был найден практически целый детеныш мамонта, названный Димой по названию ключа. Мамонтенок послужил эмблемой XI Конгресса Международного союза по изучению четвертичного периода, состоявшегося в августе 1982 г. в Москве, а время его жизни отдалено от этой даты примерно на 40 тыс. лет. Возраст также около 40 тыс. лет имеют внутренности мамонта, найденного на р. Шандрин — правом притоке р. Индигирки в ее низовьях. А в ее верховьях на р. Большой Селирикан была найдена почти целая ископаемая лошадь, названная селириканской, попавшая в плен подземных льдов 35—38 тыс. лет назад. Имеется много и других датировок возраста прекрасно сохранившихся в мерзлых толщах животных. В целом можно сказать, что возраст обнаруженных в разных частях Сибири останков крупных ископаемых травоядных укладывается в диапазон времени от 40 до 10 тыс. лет тому назад.
Древний возраст туш мамонтов, десятками тысячелетий остававшихся нетленными в мерзлых льдистых толщах, впечатлял исследователей и казался надежным аргументом в арсенале сторонников ледникового происхождения вечной мерзлоты. Связь мамонтов и ледниковых покровов на Севере представлялась очевидной. Ход рассуждений был следующий. Поскольку вечная мерзлота — реликт ледниковой эпохи, а крупные скопления подземного льда — остатки древних ледников, следовательно, животные погибали и замерзали во льду этих ледниковых покровов. Мамонты, волосатые носороги, бизоны, лошади забирались на них и бродили близ их края. Они не замечали коварных, присыпанных сверху снегом трещин во льду и проваливались в них. В трещины набивался снег, в них затекала и замерзала талая вода, а вместе с нею замерзали и туши погибших животных. Затем поверхность ледников постепенно заносилась землей, и льды вместе с законсервированными в них останками животных переходили в погребенное, вечномерзлое состояние, пребывая в нем тысячи и десятки тысяч лет.
Картины, на которых изображены мамонты, разгуливающие у края ледниковых покровов, сохранились в книгах, учебных пособиях и краеведческих музеях. Спрашивается, зачем мамонты и носороги, лошади и бизоны забирались на ледники? Не затем же, в самом деле, чтобы провалиться в трещины и замерзнуть в них, обеспечив себе таким способом посмертную сохранность. Пищи на ледниках, тем более покровных, для травоядных животных нет, трава и кустарники на льду, как известно, не растут. Затем, отвечали ученые, чтобы, например, спастись от гнуса и отдохнуть в жару от летнего полярного зноя (кстати, об этом пишут с полной убежденностью и сегодня). Действительно, олени и-домашние лошади нередко забираются на снежники, наледи в руслах рек, чтобы спастись от нападающих на них огромных туч насекомых. Но отсюда отнюдь не следует вывод, что на равнинах севера Сибири существовали ледниковые покровы, на которые забирались крупные копытные — лошади, которые были естественно неподкованными, и бизоны. Невозможно допустить, чтобы на Крайнем Севере, в эпоху еще более холодного климата, чем сейчас, у края ледников была развита хоть сколько-нибудь достаточная для прокормки огромных стад мамонтов, носорогов, лошадей, бизонов растительность. А только одному мамонту требовалось 300—400 кг кормовой массы ежедневно!
У края современных ледников на арктических островах Северная Земля, Новая Земля, Земля Франца-Иосифа, Шпицберген распространены арктические тундры, называемые также «арктическими пустынями», настолько ничтожен здесь разрозненный мохово-лишайниковый растительный покров. Чем же могли насытиться многочисленные стада крупных травоядных? У края некоторых современных, например альпийских или кавказских, ледников расположены высокотравные луга, а иногда и леса. Но это в средних широтах, на Кавказе и в Альпах, т. е. в условиях, несравнимых с Антарктидой или даже с Гренландией, берега которой, там, где они зеленые, омываются летом неледовитыми или малоледовитыми морскими водами. В Сибири, если ее северные равнины покрывались ледниками, отепляющих ее неледовитых морей не было.
Состав растений, которыми питались ископаемые травоядные животные, зафиксирован в содержимом их желудков. Как мы уже знаем, в желудке и во рту между зубами Березовского мамонта из района р. Колымы найдены те растения, которые и сейчас произрастают на северо-востоке СССР. В желудке мамонта с р. Индигирки обнаружены молодые побеги ели и сосны вместе с пережеванными молодыми еловыми шишками. Трудно себе представить существование ели и сосны на Колымской и Яно-Индигирской низменностях у края ледникового покрова, каким бы ни было направление его движения: с юга — с окружающих низменности гор или с севера — со стороны Восточно-Сибирского моря и Новосибирских островов. Скорее всего ископаемые животные обитали в таких природных обстановках, где травянистые луга и степи сочетались с таежными лесами.
Версия о захоронении мамонтов во льду ледников не соответствует их расположению в толщах льдистых мерзлых отложений. Это видели и исследователи, придерживавшиеся еще ледниковой гипотезы происхождения крупных скоплений подземных льдов на севере Сибири. Академик К. А. Воллосович так описывает условия залегания и предполагаемую гибель мамонта, найденного на северо-западном побережье Яно-Индигирской низменности близ пролива Дмитрия Лаптева. Его туша была откопана на дне небольшой реки, промерзавшей зимой до дна, и находилась в мерзлом песчано-илистом, вероятно, речном наносе. Особенно примечательным было положение ступни задней ноги. Она помещалась в небольшом углублении светлых озерных глин, заполненном песчано-илистым наносом. В наносе содержались включения (комочки) нижележащих глин, которые придавали ему мозаичную структуру. В местах, где нанос соприкасался со светлыми озерными глинами, таких включений не было. Очевидно, что смешение комочков глин и песчано-илистых наносов, приведшее к образованию мозаичной структуры, произошло, когда животное двигало ногой в вязком грунте.
Анализируя условия залегания мамонта, К. А. Воллосович совершенно справедливо полагал, что он погиб летом, подойдя к берегу водоема, где и завяз в грязевых потоках. Он долго пытался выбраться из этой грязи, но затем свалился на правый бок (эта часть туловища лучше сохранилась, так как была внизу) и погиб. Хищники растаскивали из туши все, что могли, пока потоки грязи окончательно не закрыли ее. Образование же грязевых потоков связано с оттаиванием летом мерзлых грунтов, содержащих ледяные слои, т. е. крупные скопления подземного льда.
Действительно, завязнуть и погибнуть там, где активно вытаивают крупные залежи подземных льдов, вполне реально для такого крупного, тяжелого животного, как мамонт. Не раз приходилось видеть в грязевых потоках под активно тающими летом льдистыми обрывами останки северных оленей, отнюдь не громоздких и весьма проворных животных. Звери стараются обходить эти участки. Но во многих случаях выхода у них нет, особенно когда травоядные спасаются от преследования хищников. Животные пытаются форсировать потоки грязи и вязнут в них. И еще есть одна возможная причина их гибели. В зоне вечной мерзлоты под склонами гор и в долинах небольших рек и ручьев очень часто грунты оттаивают летом довольно глубоко и здесь образуются плывуны. Кто ездил по тундре на тракторах и вездеходах, тот хорошо знает, сколь коварна она бывает. Попав в такой плывун, трактор или вездеход засасываются в него нередко целиком. И чем больше усилий предпринимают водитель и управляемая им машина, чтобы выбраться, тем больше она погружается вниз.
Грунты на Севере обычно очень вязкие, пылевато-глинистые, насыщенные влагой. Если их подвергать ритмическому механическому воздействию (просто попрыгать на них), то они теряют устойчивость и переходят в плывунное состояние. Это явление называется тиксотропией. Именно из-за него тонут в грязи вездеходы и тракторы, а раньше, вероятно, гибли и мамонты. При этом чем больше двигалось попавшее в естественную ловушку животное, стараясь выбраться, тем больше в нее погружалось. Надо сказать, что заметить опасные участки-ловушки бывает весьма трудно, а порой невозможно. Даже очень опытные водители не всегда могут избежать их, так как они ничем не выделяются на местности.
Наиболее часто находки замерзших древних животных приурочены к отложениям пойм и дельт рек. Те и другие были основными пастбищными угодьями для крупных стадных травоядных. Здесь на заливных лугах росли обильные травы и кустарники, которыми они в основном и питались, а шишки, ветки сосен и елей шли в пищу лишь в голодное время. Поймы и дельты изобилуют небольшими, но иногда весьма глубокими озерками и старицами. Животные проваливались в них, пытаясь переходить по еще не окрепшему осеннему льду. Попав на дно водоема, они погибали и постепенно заносились грунтом. Их туши не сразу замерзали «на века». Некоторое время происходило попеременное замерзание зимой и оттаивание летом, но, вероятно, не полное — внутренности оставались скорее всего мерзлыми постоянно после того как единожды промерзли. С летним частичным оттаиванием туш связано наблюдаемое обычно вымокание покрывающей их кожи, а также частичное разложение.
По мере занесения сверху накапливающимися отложениями останки животных как бы зарывались в глубь земли и «переходили» в толщу вечномерзлых льдистых горных пород. Нередко туши залегают на чистом льду, как в естественном холодильнике, нередко льды окружают их. И в этих условиях они прекрасно сохранялись в течение тысячелетий. Так хорошо, что мясо при оттаивании оказывается вполне съедобным для хищников и собак. Еще А. А. Бунге в конце прошлого века писал, что местные жители о-ва Мостах близ дельты р. Лены пользовались кожей, костями и салом вытаивающей из мерзлоты туши мамонта для своих домашних потребностей. По прошествии же некоторого времени после оттаивания туши начинают разлагаться и превращаются в вонючую, смешанную с песком и илом темную массу. Следовательно, только при условии быстрого захоронения, промерзания и пребывания в постоянно мерзлом состоянии в течение тысячелетий останки давно исчезнувших животных могли сохраниться в нетленном состоянии. Они надежно фиксируют время возникновения вечной мерзлоты в той или иной части вертикального разреза мерзлой толщи.
Надеюсь, читателям стало очевидным, что гибель мамонтов и других ископаемых древних животных и сохранение их в нетленном состоянии никак не может служить доказательством того, что подземные льды и вечная мерзлота представляют собой остатки древних ледниковых покровов. Небезынтересно отметить, что отсутствие этой связи некоторые ученые, как уже говорилось, видели даже в самый разгар увлечения ледниковой гипотезой происхождения крупных залежей подземных льдов. Но голоса их тонули в общем хоре общепринятого мнения. Даже такой выдающийся полярный исследователь, как Ф. Нансен, размышляя о ледяных слоях Сибири, пришел к заключению, что эти слои образовались в глубине почвы, там, где находятся сейчас, и не могут быть древнее, чем перекрывающие их слои песка и глины.
Возможно, что специалистам, знакомым с проблемой, покажется, что сейчас уже не стоит столь серьезно относиться к вопросу о предполагавшейся ранее исключительной связи: покровные ледники — вечная мерзлота — мамонты. Безусловно, более естественна и обоснована связь: суровый климат с малоснежной зимой, огромные пространства мерзлой суши с подземными льдами и мамонты. Однако укоренившиеся представления очень живучи. Например, в одном из учебных пособий по истории Магаданской области для учащихся школ говорится, что заселение территории происходило в суровых климатических условиях последнего ледникового периода, когда огромные ледники покрывали территорию края, а жизнь была сосредоточена в тундровой приледниковой (!) зоне и в межледниковых (?) долинах. Здесь обитали стада мамонтов, шерстистых носорогов, овцебыков, бизонов и северных оленей. Таким образом, огромные ледники и стада травоядных около них на территории Магаданской области! Если территория была покрыта огромными ледниками, то где обитали и чем около них кормились стада крупных млекопитающих? Если же стада все-таки обитали, что доказано неопровержимо, и, следовательно, находили себе достаточно кормов, то огромных ледников на территории Магаданской области быть не могло. Но подобные представления, выработанные геологами и мерзлотоведами, принимаются и используются специалистами смежных научных дисциплин, в частности историками, как безоговорочные. Каковы же были истинные природные обстановки во времена мамонтов, мы попытаемся разобраться несколько позже. Сейчас же основная цель — выяснить, являются ли вечная мерзлота и подземные льды реликтами древних ледниковых покровов?
Помимо находок ископаемых животных вывод о реликтовой, остаточной природе современных мерзлых толщ с подземными льдами основывался еще на одном достоверном факте — исчезновении, деградации вечной мерзлоты в ряде районов, особенно вблизи южной границы криолитозоны. Это явление связывалось с прогрессирующим улучшением климата, начавшимся в конце последней криогенной эпохи, когда расширялись площади не только наземных, но и подземных и морских плавучих льдов. Полагают, что общий климатический тренд к потеплению, с которым и связано окончание последней криогенной эпохи, продолжается до наших дней. Имеются многочисленные наблюдения за отступанием мерзлоты в историческое время. Так, ботаник А. Шренк, путешествуя в. 1837 г. «по высочайшему повелению» по северо-востоку Европейской России «через тундры самоедов к северным Уральским горам», отмечал в устье р. Мезени (г. Мезень), впадающей в Белое море, постоянно мерзлые грунты. Их вскрывали под талым летом слоем глубиной 6 футов (1,83 м) на глубину также 6 футов. Колодцы общей глубиной 2 сажени (4,27 м) не проходили всегда мерзлую твердую ледяную землю. Снаряженная в 1933 г., т. е. почти через 100 лет, экспедиция на европейский Север СССР постоянно мерзлых грунтов в г. Мезени не обнаружила, хотя проводила специальное бурение и тщательный опрос местных жителей. Постоянно в течение всего года и многих лет мерзлые грунты были встречены, и то лишь в виде островов, в 40 км к северу от устья р. Мезени. Следовательно, за 100 лет южная граница распространения мерзлоты сместилась к северу, продвигаясь с невероятно большой скоростью 0,4 км в год. Был сделан естественный вывод, что если так будет продолжаться, то через несколько сотен лет вечной мерзлоты на севере Русской равнины не будет.
Находились и косвенные свидетельства тому, что мерзлота на Севере должна скоро исчезнуть. Так, уменьшалась толщина льдов в Арктике. Во время экспедиции Ф. Нансена в 1893—1896 гг. она составляла в среднем 3,65 м, а во время плавания ледокола «Седов» в 1937—1940 гг. — всего 2,18 м. Резко увеличились сроки навигации в Арктике, уменьшилась в целом ледовитость ее сибирского сектора, наиболее трудного для проходки судов. Период навигации с архипелага Шпицберген в 1900 г. составлял всего 3 мес., а в 40-х годах увеличился до 7 мес. Отмечались факты отступания ледников в историческое время в Гренландии, на Аляске, в Норвегии, Альпах, на Кавказе и в других местах. Резко сокращались ледниковые шапки архипелага Северная Земля. В Альпах из-под отступающих ледников появлялись фундаменты зданий и каменные дороги с выбоинами от колесниц римской эпохи. Все, казалось, говорит об одном — и наземным, и подземным льдам в обозримом будущем придет конец! Однако после того, как более детально были исследованы южные районы распространения «вечной мерзлоты», стало понятным, что она отступает не везде. Есть места, и их немало, где она наступает, новообразуется. Под давлением фактов идея об общей деградации вечной мерзлоты как ледникового реликта была оставлена.
Источник: И.Д. Данилов. Подземные льды. Издательство «Недра». Москва. 1990