Возраст человечества по сравнению с возрастом Земли ничтожно мал. Нам сложно осознать скорость, с которой происходят геологические процессы нашей планеты. Для того, чтобы на Земле образовались океаны, понадобились миллионы лет. Даже для того, чтобы набрать ванну, требуется время, так представьте, сколько его прошло, чтобы наполнились водой огромные котловины, занимающие две трети поверхности планеты. Ученые посчитали, что уровень мирового океана поднимался всего на 1 миллиметр в год. Конечно, этот процесс не протекал равномерно. Одновременно происходили разнообразные геологические процессы, поднимались и опускались тектонические плиты, уходили под воду материки и острова, образовывались новые. Вырастали и умирали леса, шло развитие живых организмов, менялся климат. С точки зрения человеческой жизни, все это было ужасно медленно. Если бы вы попали на Землю примерно 2 с половиной миллиарда лет назад, когда шел процесс наполнения мирового океана, вы смогли бы прожить всю свою жизнь от рождения до смерти, так и не заметив, что что-то происходит.
Тем не менее, «всемирные потопы» происходили, причем неоднократно. Геологи изучают горные породы, похожие на слоеный торт, где пласты морских отложений чередуются со слоями сугубо «сухопутными». Современная береговая линия в общих чертах оформилась примерно 6-10 тысяч лет назад. А 20 тысяч лет назад эта линия была на 100 метров ниже нынешнего показателя. На дне Северного моря росли леса, были болота и тундра, располагались устья больших лет, а еще, по всей видимости, обитал человек. Так было не только в Европе. Ученые обнаружили на Атлантическом шельфе США на глубине ста метров залежи торфа, кости и зубы мамонтов, древние стоянки человека. А потом закончился ледниковый период, началось таяние ледников, уровень океана стал неуклонно повышаться почти на 1 см в год. Так продолжалось несколько тысячелетий, пока примерно в 4 тысячелетии до нашей эры не наступило относительное постоянство. Это не значит, что уровень океана остается на одном уровне. Он продолжает колебаться. С 200 года до нашей эры до 1000 года нашей эры уровень оставался относительно стабильным. Потом начался теплый период, называемый Средневековой климатическая аномалия, и до 15 века уровень океана возрастал со скоростью около 0,5 мм в год. Потом снова наступил период похолодания – Малый ледниковый период – и относительное постоянство. С 19 века снова начался активный подъем уровня мирового океана до 2 мм в год. Это связывают с очередным потеплением.
Как ни странно, ученым гораздо проще измерить показатели доисторической поры, чем за последние пару тысяч лет. Колебания уровня океана от 1 до 4 метров трудно зафиксировать, так как они накладываются на движения тектонических пластов и перепады уровня воды, связанные с приливами, волнами, нагонами. То, что происходило в недавнем прошлом, почти не поддается измерениям. Если судить об уровне моря по береговому рельефу, приходится учитывать силу прибоя, плотность пород и прочие условия. А если судить по отложениям (древесина, торф, створки моллюсков, кораллы), надо учитывать, что во время штормов волны могут закидывать обломочный материал на высоту до 8 метров на открытых участках океанического побережья.
На разной глубине могут жить и моллюски, по раковинам которых ученые определяют возраст отложений. Известен еще и такой курьезный случай. В Австралии геологи обнаружили террасу на высоте 5-7 метров. На ней было значительное количество остатков раковин, по которым возраст террасы датировали примерно 5 тысяч лет. Однако в процессе работы археологов выяснилось, что на этой террасе располагалась стоянка древних людей, а осколки раковин – пищевые отбросы. А терраса на самом деле гораздо старше и образовалась в один из межледниковых периодов около 40 тысяч лет назад.
Изучению колебаний уровня мирового океана сейчас придается очень большое значение. Это интересно не только с научной точки зрения, но и сугубо с практической. Если посмотреть на карту Земли, можно увидеть, сколько территории находится ниже уровня моря. Многие прибрежные зоны расположены в зоне риска. Так, четверть Нидерландов ушла бы под воду, если бы не мощные дамбы. Впрочем, и так нередки случаи, когда штормы нагоняют воду к берегу, и она переливается через дамбы, затапливая обширные территории. Амстердам может уйти под воду в ближайшие 150 лет, если уровень моря повысится на 1-2 метра.
Всем известная постоянно тонущая Венеция на самом деле может утонуть, если уровень воды поднимется еще на метр. Так же, в опасности находится Санкт-Петербург, где в последние годы отмечают участившиеся наводнения. Несмотря на защитные сооружения и охраняющая от приливов система Барьер Темзы, Лондон тоже не застрахован от затопления. Гамбург находится в ста километрах от моря, но положение в устье Эльбы делает вероятным его уход под воду при подъеме уровня океана на 2 с половиной метра. В Китае система защиты от наводнений развита довольно слабо, поэтому подъем воды даже на полтора метра может угрожать многим миллионам жителей Шанхая, Гонконга, Гуанчжоу, Шеньчженя. В Северной Америке дела не лучше. Новый Орлеан и так достаточно часто страдает от штормов и наводнений. Ураган Катрина уничтожил практически половину города, и это может повториться. В неменьшей опасности находится Нью-Йорк. Во время штормов прибрежная часть города попадает в зону наводнений, а чтобы ее полностью затопило, вода должна подняться на 3 метра. При таком подъеме уровня моря затопление грозит так же Сан-Франциско и Лос-Анджелесу.
И это только крупные города, но ведь пострадает и вся прибрежная территория. А именно в этой зоне, к примеру, проживает 50% населения США, больше половины населения Японии, 75 % населения Норвегии и Португалии и в целом более половины всех жителей планеты. Вот почему ученым так важно изучить детальную картину колебания уровня мирового океана, чтобы понимать современную ситуацию и иметь возможность прогнозировать изменения в будущем.
Борислава Билявская
Сегодня уже ни для кого не секрет, что глобальное потепление повлекло за собой повышение уровня Мирового океана . Но, несмотря на самое современное оборудование и большое количество данных, учёные до сих пор не могут составить единую картину о динамике уровня моря в глобальном масштабе.
Наверняка известно лишь одно: начиная с середины XIX века уровень моря постоянно поднимается, а с 1993 года это явление приобрело угрожающие темпы.
В 2015 году эта тема поднималась неоднократно: появилось множество научных работ, согласно которым, рост уровня Мирового океана за последние 20 лет. Общая скорость повышения с 1993 по 2014 год около 2,6-2,9 миллиметров в год с погрешностью плюс-минус 0,4 миллиметра. Тогда же в НАСА заявили, что этот эффект дополнительно , от которых океан получает более 90% тепла.
Новое исследование , проведённое специалистами из Объединённого института исследований в области наук об окружающей среде (США), не прибавило оптимизма. Основной вывод масштабной работы, которая продлилась 25 лет, таков: глобальный уровень моря не растёт стабильно; его рост постепенно ускоряется. И если эта тенденция сохранится, то предыдущие прогнозы относительно подъёма воды в Мировом океане - 30 сантиметров к 2100 году - можно будет смело умножить как минимум на два.
Напомним, что с конца 1992 года уровень Мирового океана измеряет международная система спутников TOPEX/Poseidon . Авторы исследования проанализировали данные этих аппаратов, а вместе с ними и информацию, полученную от трёх спутников "семейства" Jason , первый из которых начал работу в 2001 году. Эти космические океанографические лаборатории измеряют рельеф поверхности Мирового океана.
Кроме того, учитывались данные наземных датчиков приливов и климатических симуляций.
Специалисты подсчитали, что скорость роста уровня моря повышается примерно на 0,08 миллиметра в год (помимо того, что каждый год вода поднимается на 3 миллиметра). Если всё останется как есть, к концу века Мировой океан будет подниматься как минимум на 10 миллиметров ежегодно и прибавит по сравнению с сегодняшней отметкой ещё 60-65 сантиметров.
Причём, как отметил руководитель научной группы профессор Стив Нерем (Steve Nerem), все оценки, приведённые в этой работе, хоть и выше предыдущих, но всё равно очень скромные.
По его словам, основная причина такого роста всё та же - . Усугубляет ситуацию : из-за этого увеличивается температура воздуха и воды.
Повышение уровня моря происходит, по данным специалистов, двумя способами. Во-первых, нагревающаяся вода расширяется, и это "тепловое расширение" океанов за последние 25 лет уже повысило глобальные уровни воды примерно на 3-4 сантиметра. Во-вторых, вода из подтаивающих ледников стекает в воды Мирового океана, что также повышает его уровень.
Свой вклад, пусть и относительно небольшой, вносит и вулканическая активность. Ранее команда Нерема выяснила, что извержение вулкана 25 лет , поэтому теперь эксперты ориентируются и на эти показатели, чтобы свести погрешности к минимуму.
Как уже говорилось, показатели спутниковых альтиметров (высотомеров) также сверялись с наземными данными о приливах. Авторы поясняют, что эта информация крайне важна: из-за пребывания воды в Мировом океане приливы могут стать более опасными для жителей прибрежных районов.
Проанализировав и обобщив огромные массивы данных, можно построить новейшие и наиболее точные климатические модели. Они помогут не только составить прогнозы на будущее и оценить масштаб экологической катастрофы, к которой мы приближаемся, но и предсказать возможные природные катаклизмы для отдельных регионов, заключают эксперты.
Кстати, в 2016 году американский климатолог , что таяние ледников повысит уровень моря как минимум на один метр к 2100 году, а если страны, подписавшие , не выполнят его, то и на все пять метров. Некоторые коллеги сочли его заявление безосновательным, но теперь их аргументы, кажется, тают быстрее, чем льды Антарктиды.
Интересно всегда представлять себе очень маловероятные, но в принципе реальные вещи. Вот что было бы, если бы весь лед на Земле, а это больше 20 миллионов кубических километров, растаял?
National Geographic создал ряд интерактивных карт, которые демонстрируют, какие катастрофические последствия произошли бы на нашей планете. Растаявший лед, который попал бы в океаны и моря, привел бы к повышению уровня моря на 65 метров. Это поглотило бы города и страны, изменив общий вид континентов и линий побережья, стерев с лица земли целые популяции.
Ученые считают, что потребуется около 5000 лет, чтобы температура повысилась достаточно, чтобы растопить весь лед на Земле. Однако начало уже положено.
За последний век, температура на Земле увеличилась примерно на 0,5 градусов по Цельсию, и это привело к повышению уровня моря на 17 см.
Если мы будем продолжать сжигать запасы угля, нефти и газа, средняя температура на нашей планете достигнет 26,6 градусов по Цельсию вместо сегодняшних 14,4 градусов по Цельсию.
Итак, давайте посмотрим, что станет с континентами …
В Европе такие города как Лондон и Венеция окажутся под водой. Также затопит Нидерланды и большую часть Дании. Средиземное море расширится и увеличит размеры Черного и Каспийского морей.
В Азии Китай и Бангладеш будут затоплены, а больше 760 миллионов людей окажутся под водой. Среди разрушенных городов будут: Карачи, Багдад, Дубай, Калькутта, Бангкок, Хошимин, Сингапур, Гонконг, Шанхай, Токио и Пекин. Побережье Индии тоже существенно уменьшится.
В Северной Америке все атлантическое побережье в США исчезнет вместе с Флоридой и побережьем Мексиканского залива. В Калифорнии, холмы Сан-Франсиско превратятся в острова, а Калифорнийская долина станет огромным заливом.
В Южной Америке Амазонская низменность и бассейн реки Парагвай станут проливами Атлантического океана, стерев с лица земли Буэнос-Айрес, прибрежный Уругвай и часть Парагвая.
По сравнению с другими континентами Африка потеряет меньше суши из-за повышения уровня моря. Однако повышение температуры, приведет к тому, что большая ее часть станет необитаемой. В Египте, Александрия и Каир будут затоплены Средиземным морем.
В Австралии появится континентальное море, но она потеряет большую часть узкой прибрежной полосы, где живет 4 из 5-ти австралийцев.
В Антарктиде то, что когда-то было материковым льдом, уже не будет ни льдом, ни материком. Это произойдет потому, что подо льдом находится материковый рельеф, который ниже уровня моря.
Как выглядит Антарктида безо льда?
Антарктида и есть самый большой ледяной покров в мире, но что находится под ним?
Ученые из НАСА показали поверхность Антарктиды, которая более 30 миллионов лет скрыта под толстым слоем льда. В ходе проекта, названного BedMap2, исследователи подсчитали общий объем льда в Антарктиде, чтобы спрогнозировать повышение уровня моря в будущем. Для этого им нужно было знать лежащую в ее основе топографию, включая широкие долины и скрытые горные хребты.
Одними из самых впечатляющих открытий в Антарктиде стали самая глубокая точка всех континентов, долина под ледником Берд, которая находится на расстоянии 2780 метров ниже уровня моря. Также ученые получили первые детальные снимки гор Гамбурцева, которые находятся под 1,6-километровым слоем льда.
Новая карта основана на уровне подъема поверхности, толщине льда и топографии основания, которые были сделаны с помощью наземных, воздушных и спутниковых съемок. Также ученые использовали радары, звуковые волны и электромагнитные инструменты, чтобы составить карту.
Уровень Мирового океана претерпевает постоянные изменения, связанные как с деятельностью подземной вулканической активности, так и с деятельностью человека. Исследования ученых доказали, что объем океана и конфигурация его берегов в течение геологической истории претерпевали непрерывные изменения, которые будут происходить и в дальнейшем. Даже составлены карты, на которых даны положение и контуры материков, какими они станут через миллионы лет.
Невдалеке от Неаполя на берегу залива стоят остатки колоннады и виднеются развалины древнего храма, посвященного Серапису — богу умирающей и возрождающейся природы. Выбор места для постройки храма был сделан древними римлянами далеко не случайно: здесь из-под земли бьют теплые сернистые ключи. Задолго до начала нашей эры толпы паломников приходили сюда на поклонение божеству и для того, чтобы искупаться в теплых источниках, славившихся своими целебными свойствами по всей Римской республике. Время не пощадило изящное архитектурное сооружение. В результате землетрясений и войн храм превратился в руину, но перед этим он был разрушен морем.
Из года в год оно все ближе подступало к основаниям колонн, к зданиям терм (теплых бань) и угрожало затопить сами целебные ключи. Пришлось возводить вдоль берега плотину, чтобы преградить путь морской воде. Но никакие ухищрения строителей и жертвоприношения жрецов не могли спасти обреченный храм.
Море занесло песком постамент колоннады, широко разлилось по дворикам зданий, и наконец соленая морская вода смешалась с исцеляющей водой ключей. Храм Сераписа утратил свою привлекательность и славу и вскоре был заброшен.
Тем временем море продолжало наступление. Основания колонн на два с половиной метра ушли в прибрежный песок, груды обломков лежали на каменных плитах полов, вода медленно прибывала. Проходили века. В XIII—XIV столетиях уровень моря достиг предела, колонны оказались залитыми водой на 6 метров.
Как известно, Неаполь расположен вблизи одного из величайших вулканов мира — Везувия; все окрестности лежат в области активной вулканической деятельности, проявлением которой и были горячие ключи храма Сераписа. В 1538 году произошло очередное землетрясение и сильное излияние лавы, после чего руины начали подниматься из воды. Море отступило. К началу XIX века развалины стояли на суше, а возродившиеся теплые источники снова стали привлекать к себе жаждущих исцеления.
Глядя в этих окрестностях на раскаленные горячим солнцем камни и выгоревшую траву, трудно поверить, что 400 лет назад вся местность находилась на дне моря. Теперь об этом свидетельствуют только исторические записи да множество отверстий, пробуравленных в колоннах морскими моллюсками-камнеточцами. Известный немецкий биолог, профессор К. Келлер, посетивший в конце прошлого века развалины храма, сообщает, что он без труда извлек из ходов в колоннах несколько побелевших раковин этих моллюсков.
Случай с храмом Сераписа далеко не единственный. Известно много других архитектурных сооружений, которые поглотило море. Обнаружение высоко над уровнем океана множества ископаемых останков морских животных свидетельствует о том, что почти любой участок современной суши был один, а то и несколько раз дном моря.
Иногда наступление (трансгрессия) или отступление моря (то есть его регрессия) имеет лишь местный характер. Они возникают в результате сравнительно небольших тектонических движений земной коры и не затрагивают соседние участки побережья. Однако имеются неопровержимые данные о том, что в течение геологической истории Земли трансгрессии и регрессии океана имели глобальный характер, причем уровень воды то поднимался на 150—180 метров по сравнению с современным, то опускался на 200—300 метров ниже его.
Известный советский ученый, специалист в области изучения моря Г. Линдберг пишет по этому поводу следующее: «Хорошо известны факты расположения морских террас на высоте до 1000 и более метров над уровнем океана. Они с неопровержимостью доказывают вертикальные движения суши. Но вместе с тем также хорошо известны факты относительной одновысотности расположения морских террас на значительном протяжении побережий не только в пределах одного моря, но и ряда морей и даже на побережьях других материков».
В качестве примера Г. Линдберг приводит данные о расположении шести главных горизонтов морских террас вдоль атлантического берега Патагонии (Южная Америка) и в Европе по берегам Средиземного, Черного и Каспийского морей. Высоты всех этих горизонтов удивительным образом совпадают между собой, значит, их поверхности были образованы одновременно и при одинаковом уровне океана.
Крупные реки после впадения в море обычно имеют глубоко и далеко идущее продолжение русла, часто с образованием на морском дне настоящей дельты. Эти подводные долины не могут образовываться глубоко под водой, следовательно, они обязаны своим происхождением текучей воде рек и возникли в период понижения уровня океана.
Причины, вызывающие изменение уровня океана, различны. С одной стороны, это результат движения земной коры. Представим себе, что в каком-либо месте произойдет опускание морского дна. Вода немедленно заполнит впадину, и общий уровень океана станет ниже.
Немецкий ученый А. Пенк подсчитал, что в результате опускания дна Средиземного моря уровень воды в Мировом океане понизился на 12 метров. Установлено, что в результате опускания дна возникли Берингово, Охотское, Японское и Восточно-Китайское моря, многие глубоководные желоба Тихого океана. Понятно, что их образование вызвало падение уровня воды в океане. Возможны также и обратные процессы, когда морское дно на отдельных участках начинает подниматься и тем самым вызывает трансгрессию. Усиленная вулканическая деятельность под водой с излиянием лавы тоже способствует подъему уровня океана. Однако при всех этих процессах объем воды в океане не меняется.
А может ли вообще меняться объем океана? Оказывается, может, и такие изменения случались, по-видимому, неоднократно. Известно, что часть гидросферы, водной оболочки нашей планеты, находится в твердом состоянии в виде ледников. Представим себе, что под влиянием каких-то причин вдруг растопятся льды Антарктиды, объем которых равен 25 миллионам кубических километров! Незамедлительно уровень океана поднимется на 40 метров, на морском дне окажется большинство крупнейших городов мира, самые густо населенные части материков, а также множество островов.
Такое таяние может произойти в результате усиления солнечной активности или под влиянием перемещения материка, покрытого ледниками, в более низкие широты.
Правда, ряд специалистов, особенно астрономы, считают, что наше Солнце, как и другие подобные ему звезды, так называемые «желтые карлики», отличается весьма высокой стабильностью излучения, которое мало меняется даже в течение 10 миллиардов лет.
Но не следует забывать, что даже небольшое и относительно кратковременное повышение солнечной радиации не может не сказаться на земном климате.
Известны же одиннадцатилетние солнечные циклы! Во всяком случае, никто не может опровергнуть периодичности наступления и таяния ледников на протяжении последних 1—2 миллионов лет. Очевидно, что ледниковую эпоху океан мелел, так как часть воды, испаряясь с его поверхности, скапливалась на суше виде льда. В межледниковые эпохи уровень океане повышался, и отчасти это происходило уже на глазах человека.
Рассказы о всемирном потопе, сохранившиеся в преданиях многих народов (в том числе в Библии), по-видимому, отражают события, действительно имевшие место на заре истории человечества.
Объем океана и конфигурация его берегов в течение геологической истории претерпевали постоянные изменения, которые будут происходить и в дальнейшем. Даже составлены карты, на которых даны положение и контуры материков, какими они станут через миллионы лет.
Поэтому привычную географическую карту мира следует рассматривать вовсе не как отражение чего-то постоянного и неизменного, а скорее как моментальную фотографию сложного динамического процесса эволюции нашей планеты.
Примерно 71% поверхности нашей планеты покрыт водой, поэтому оценка изменения уровня моря - одна из важнейших задач, которые позволяют ученым прогнозировать дальнейшие изменения климата на Земле и условий жизни людей, живущих в разных регионах планеты.
До сегодняшнего дня ученые считали, что точно знают динамику изменения уровня моря. Это повышение уровня моря на 1,6 см в десятилетие, начиная с 1900 года. Во всяком случае, именно такие данные приводит Национальное управление океанических и атмосферных исследований (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA). Основная причина поднятия уровня моря - глобальное потепление.
Результаты нового исследования, опубликованного в октябре в издании Geophysical Research Letters, свидетельствуют о том, что ученые недооценили эту величину. В некоторых регионах поднятие уровня моря происходит быстрее общепринятого показателя примерно на 5-28%. Глобальный уровень моря, как утверждают авторы исследования, вырос не менее, чем на 14 сантиметров за последние сто лет, а в некоторых регионах - и на все 17 сантиметров.
Причина этой недооценки была раскрыта учеными из Лаборатории реактивного движения НАСА и Гавайского университета на Маноа. Сравнивая параметры текущей модели климата с измерениями уровня моря в предыдущие годы, команда климатологов обнаружила, что показания датчиков прибрежных приливов и отливов, возможно, не столь показательны, как считалось, и такие данные нельзя использовать в качестве эталона. Датчики, расположенные во многих местах в Северном полушарии, являются первичным источником данных для измерения глобального уровня моря за последние несколько десятков лет.
«Это не та ситуация, когда ошибочны данные или неправильно работают инструменты. По ряду причин уровень моря не изменяется одинаково по всей планете», - говорит Филип Томпсон, руководитель исследования. «Как оказалось, наши данные собираются в местах, где уровень моря поднимается наименее быстро из-за глобального потепления».
Обычно станции измерения уровня воды являются стационарными. Кроме уровня воды, такие станции могут определять и погодные условия региона, включая давление и скорость ветра, факторы, которые часто влияют на измерение уровня моря.
Единственная проблема во всей этой ситуации - места, где такие станции размещаются. Согласно исследованию, большинство станций находится в Северном полушарии, где ледовый покров тает быстрее, чем в Южном полушарии.
Как оказалось, уровень моря изменяется сильнее не там, где действует основной фактор изменения уровня вод Мирового океана. На самом деле, наиболее активно этот уровень повышается в местах, удаленных от этого фактора. Согласно одному из источников, тающие льды в Северном полушарии Земли сильнее всего влияют на поднятие уровня воды в «южной части Тихого океана и экваторе».
Команда проекта также считает, что обнаружила причину, по которой последствия таяния льда могут отличаться от региона к региону. Например, изменения в Китае могут значительно отличаться от изменений в США или Африке. Скорость поднятия уровня моря отличается в различных регионах из-за действия дополнительных факторов. Это могут быть ветры, океанические течения, гравитация, приливы.
«Это очень важно, поскольку вполне вероятно, что влияние определенных ветров или течений может быть причиной недооценки скорости поднятия уровня моря», - говорит Томпсон. Ученый говорит, что все это - не случайность, специалистам необходимо изменить скорость поднятия уровня моря в сторону повышения. Климатологи строят самые разные прогнозы, но большинство специалистов сходится в одном - глобальное потепление действительно есть, и оно является причиной быстрого таяния льда в обоих полушариях Земли. Профессор Питер Уэдэмс (Peter Wadhams) из Кэмбриджа, например, утверждает, что в этом или следующем годах Арктика может полностью освободиться ото льда, чего не случалось последние 100 тысяч лет.
В текущем году мы видим новые климатические рекорды. К примеру, каждый месяц этого года является самым теплым за всю историю наблюдений. Представители НАСА утверждают, что сейчас лед летом покрывает на 40% меньше площадей, чем еще тридцать лет назад. Если Антарктический ледяной щит продолжит таять, то уровень моря в будущем поднимается на 3,6 метра, что просто сотрет с лица земли многие города, находящиеся на побережье.
