История Земли

Возвращаясь к узкой полосе тундры, мы можем видеть, что она образовывала узкий длинный отрог к югу вдоль Аппалачских гор. Сравнительно большая высота этих гор обусловливала холодный климат здесь даже в летнее время.

Южнее от зоны сплошной тундры разрозненные группы елей сливались, образуя тайгу северного типа, протянувшуюся далеко к югу, причем ель постепенно сменялась широколиственными породами деревьев. Восточнее Аппалачских гор, помимо елей, в этих лесах росло много сосен. Еще дальше к югу северные леса постепенно переходили в леса умеренной зоны, состоявшие главным образом из широколиственных пород. Такие леса распространялись от штатов Джорджии и Флориды к западу, переходя где-то западнее Миссисипи в редколесья. Между деревьями произрастали травы и низкие злаки. Сейчас такая растительность покрывает обширные площади в юго-восточной части штата Монтана и развивается в основном там, где климат слишком засушлив и густые леса не могут расти.

Если мы снова посмотрим на рисунок 66 и обратим внимание на общее распределение растительности ледниковой эпохи, которое мы только что описали, мы можем сравнить его с современным распределением растительности, показанным на рисунке 35. Различие в распространении растительности явно отражает более низкие температуры ледниковой эпохи, когда растительные зоны сдвигались к югу и изменяли свою ширину. Там, где сейчас на Великих равнинах простираются естественные степи с редкими деревьями (за исключением искусственных защитных лесных полос), в ледниковую эпоху, вероятно, произрастали леса на севере и сосновое редколесье далее к югу, причем разреженная древесная растительность проникала даже в пределы Мексики. По берегам рек росли галерейные леса - полоски древесной растительности, корни которой достигали воды в любое время года. Такие полоски леса и сейчас растут на засушливых Великих равнинах по берегам рек.

Рис. 66. Облик территории Соединенных Штатов и южной Канады 20 000-15 000 лет назад. Границы между растительными зонами показаны приближенно, особенно на юге и юго-западе

1 - ледниковый покров; 2 - тундра с редкими еловыми деревьями; безлесные пространства; 3 - лес, преимущественно еловый на севере, с небольшой примесью ели на юге; 4 - еловый лес с примесью сосны; количество сосны возрастает к югу; 5 - смешанный лес с широколиственными породами деревьев; 6 - сосновое редколесье с травянистой растительностью; 7 - травянистые пространства с очень редкими сосновыми деревьями; 8 - днища долин, сложенные песчано-галечными отложениями, принесенными ледником (растительность не показана)

Западный район; плювиальные озера. На карте растительности ледниковой эпохи изображена территория США восточнее Скалистых гор; горные территории, расположенные западнее, не показаны отчасти потому, что мы располагаем о них слишком скудной информацией, а также потому, что мы не можем показать имеющиеся у нас сведения на мелкомасштабной карте. В целом в горах растительные зоны, очень узкие из-за крутизны склонов, продвигаются вниз по горным склонам приблизительно на 600 метров по вертикали, а в некоторых районах и на значительно большее расстояние.

Рис. 67. Схема части района Хребтов и Впадин и прилежащей территории, показывающая: А. современные озера, большей частью засоленные и мелководные

Поразительное изменение природных условий происходило в районе Хребтов и Впадин [Запада США. - Ред.]. Большое количество бессточных впадин частично или полностью заполнилось водой и образовало озера (рис. 67). Самое большое древнее озеро Бонневиль достигало более 300 метров глубины и по объему было сравнимо с современным озером Мичиган. В период существования этих озер на них сформировались пляжи и дельты, на дне отлагались осадки, в которых сохранились ископаемые рыбы и другие организмы. Когда вода испарилась и озера высохли, отложения оказались на поверхности, и сейчас среди пустыни они представляют собой удивительное зрелище.

Рис. 67. Схема части района Хребтов и Впадин и прилежащей территории, показывающая: Б. озера, существовавшие 20 000-15 000 лет назад. Увеличение количества озер в северной части района было результатом менее жаркого климата

Типичная впадина в районе пустыни Мохаве в юго-восточной Калифорнии показана на фото 54. Центральная часть ее, сухая, покрытая белой солью и почти совершенно плоская, занимает около 30 км². Здесь выпадает очень мало дождей (150-250 миллиметров в год) (По данным справочников даже меньше. - Прим. ред), а летние температуры очень высоки. Очевидно, когда эти впадины были заполнены водой, климат здесь был совсем другим. Было высказано предположение, что различие заключалось в основном в большем количестве выпадавших в то время осадков, и поэтому древние озера получили название плювиальных озер (то есть "озера, образованные дождями"). Это название сохраняется за ними и до сих пор, хотя сейчас стало понятно, что в гораздо большей степени, чем увеличение осадков, на формирование озер влияло снижение температур, которое существенно уменьшало скорость испарения, особенно летом.

Фото 54. Котловина сухого озера Сёрлс, Калифорния. Вид с самолета на юго-восток, на белую засоленную плоскую поверхность, представляющую собой дно высохшего озера. Пунктиром показано наивысшее положение береговой линии древнего озера Сёрлс, почти на 200 м выше современного днища. Когда уровень озера был на этой отметке, вода переливалась по, протоке, теперь высохшей, в другую впадину (левая задняя часть снимка), где образовалось другое, еще более глубокое озеро

Снижение температур (вероятно, на 5-6° С по сравнению с современными), отмеченное в районе Хребтов и Впадин во время существования плювиальных озер, относится к ледниковой эпохе. Радиоуглеродные датировки озерных отложений показывают, что впадины заполнились водой незадолго до того, как великое оледенение достигло максимального своего распространения, а по мере того, как ледники таяли, озера сокращались, и наконец около 6000 лет назад большинство озер высохло. Это не означает, что ледники были причиной образования озер. Скорее, ледники и озера были проявлением реакции среды в различных районах на снижение температур, характерное для ледниковых эпох.

При снижении температуры и увеличении количества воды из-за уменьшения испарения пустынная растительность могла сохраниться только в наиболее жарких и сухих местах. Обширные площади вокруг озерных впадин занимали редколесья из сосны и можжевельника, а выше на горных склонах росли леса из сосны, ели и пихты. Изменение растительного покрова привлекло в эти районы многих животных.

Уровень океана в ледниковую эпоху

Одно из самых ярких изменений в ледниковую эпоху - это снижение уровня океана, вызванное не поднятиями суши, а уменьшением количества воды в океане. Вернувшись к вопросу о круговороте воды в природе (рис. 4), мы сможем понять, почему это происходило. На Земле существует ограниченное количество воды. В любой момент часть ее находится в море, часть - на пути к суше, в виде атмосферной влаги, а часть задерживается на суше в виде озер и ледников или в виде грунтовых вод. Только некоторое количество воды возвращается обратно в море. Уровень моря в любой момент отражает соотношение между количеством воды, находящимся в каждом из этих четырех состояний.

Когда в ледниковую эпоху температуры снижались, большая часть осадков выпадала в виде снега и меньшая - в виде дождя. Образовались ледники. Поскольку в море теперь возвращалось меньше воды, потому что большая часть ее, участвующая в круговороте, накапливалась на суше в виде льда, глубина моря должна была уменьшаться.