Глубинная седиментология в применении к океану

  Океанологи знают, что океаны и атмосфера тесно взаимо­связаны и что океаны, вероятно, играют важную роль в ледниковых циклах и межледниковьях. В последнее время благодаря тому, что при работах по Проекту глубоководно­го бурения было получено огромное количество образцов керна глубоководных осадков, мы узнали много нового о том, как вел себя океан во время ледникового периода. На рисунке 5.14,а точками показаны места отбора керна в Север­ной Атлантике.

Рисунок 5.14. Палеоокеанологические исследования.

Изолинии количества окаменелостей (в %), относящихся к высокоширотной ассоциации фораминифер

(а) Изолинии количества окаменелостей (в %), относящихся к вы­сокоширотной ассоциации фораминифер.

Реконструкция температур поверхности моря для августа 18 000 лет назад, основанная на распределении ассоциаций фораминифер

(б) Реконструкция температур поверхности моря для августа 18 000 лет назад, основанная на распределении ассоциаций фораминифер.

Карта распределения современных температур поверхности моря для августа

(в) Карта распределения современных температур поверхности мо­ря для августа.

  Результатом одного из первых исследований этих кернов было составление каталога видов ископаемых раковин, най­денных в керне в слоях, отложившихся 18 000 лет назад. Это было время последнего глобального оледенения, конец висконсинской регрессии (см. рисунок 4.12,г). Исследователи выделили окаменелости, относящиеся к ассоциации фораминифер, которые, как сейчас известно, являются видами, оби­тающими в полярных океанах. Их подсчитали и провели на карте изолинии, в результате чего обозначились регионы, где эти животные преобладали в сообществе ископаемых организмов (рисунок 5.14,а). Проявилась четкая закономер­ность, что 18 000 лет назад краем полярного океана служи­ла широкая полоса от Испании до Новой Шотландии, т.е. гораздо южнее края современного полярного океана.

  Кроме того, поскольку мы знаем температуру поверх­ностных вод, предпочтительную для каждого вида фораминифер, мы смогли построить схему вероятного распределе­ния температур на поверхности океана для августа 18 000 лет назад (рисунок 5.14,б)! Сравните изолинию 10 °С для того вре­мени с современной (рисунок 5.14,в): тогда она не простира­лась севернее северного окончания Испании, а сейчас эта изолиния достигает Исландии.

  Данные по окаменелостям можно использовать еще од­ним способом. Если мы выбираем какой-то определенный вид ископаемых, то количественная оценка производится последовательно для каждого слоя (отложившегося в другое время) в керне; затем, нанеся эти данные на график в зави­симости от времени, мы получаем четкую картину цикличе­ского распространения количества особей. Крупные циклы характеризовались периодами 20 000, 40 000 и 100 000 лет. Интересно, что несколько лет назад югославский математик М. Миланкович писал, что спусковым механизмом для лед­никовых эпох могли послужить изменения в земной орбите. Например, перигелий земной орбиты перемешается по вре­менам года с периодом 21 000 лет; сейчас ближе всего к Солнцу Земля бывает, когда стоит зима в Северном полу­шарии. В течение 40 000-летнего цикла угол между поляр­ной осью (осью вращения) и плоскостью эклиптики изменя­ется от 22 до 24,5°; в настоящее время он равен примерно 23,5°. На широте 23,5° находятся тропики Рака и Козерога. В течение 100 000-летнего цикла эксцентриситет земной ор­биты изменяется от эллипса почти до круга и обратно. Хо­тя есть основания коррелировать ледниковые эпохи с этими параметрами орбиты и с историей осадконакопления, мы все еще точно не знаем порядок событий во время леднико­вых эпох. Следующий раз пик одного из параметров земной орбиты наступит через 3000 лет.