Беседа с научным руководителем Института географии РАН, основателем современной гляциологической школы, академиком РАН Владимиром Михайловичем Котляковым.
— Владимир Михайлович, в Институте географии вы работаете, можно сказать, всю жизнь — с 1954 года, то есть, уже 65 лет! Из них 30 — директором. Давайте вспомним, как для вас всё начиналось.
— Вроде бы, прошло много времени, но помню всё, как вчера. Я окончил географический факультет МГУ, ожидалось распределение. А надо сказать, на экзамены всегда ходил раньше других. Не любил сидеть и ждать. Так же и на распределение — пришел первым. И вот захожу — комиссия. Посмотрели мои документы и говорят: так и так, мы вас хотим отправить в Институт географии Академии наук. Я ничего об этом заведении не знал, попал сюда совершенно случайно. Волновался, конечно. Но старшие товарищи встретили заботливо, и Гавриил Дмитриевич Рихтер, заведующий отделом физической географии, предложил заняться изучением снежного покрова. Меня сразу увлекло это направление исследований.
— С тех пор вашей основной тематикой стало изучение льда и снега?
— Да. Через год известный в ту пору гляциолог П. А. Шумский предложил мне поехать на зимовку на Новую Землю. Я согласился, провел там больше полугода, в основном — зимние месяцы. А когда вернулся уже с опытом полярных работ, Петр Александрович предложил мне ехать в его отряде в Антарктиду. И так сложилась судьба, что я стал не просто географом, а именно гляциологом.
— Владимир Михайлович, большинство людей, кто вообще слышал это слово — гляциология, полагают, что это только Арктика и Антарктика. И больше ничего к этой науке не относится. Но это ведь не так?
— Конечно, не так. Современная гляциология — это наука обо всех видах льда, в том числе, атмосферном. Гляциология включает в себя и выпадающий снег, и снежный покров, и лед на реках, и лед под землей, и вечную мерзлоту. Поэтому гляциология — очень широкий предмет, она изучает все виды природных льдов. Уже в XIX веке многие ученые, — например, Петр Петрович Семенов-Тян-Шанский, тогдашний вице-председатель Русского географического Общества, понимал важность этой науки, исследовал ледники на хребтах Тянь-Шаня.
Ледники — это многолетние скопления снега, льда и фирна (крупнозернистого плотного снега в верховьях ледников), которые медленно движутся, растекаются под действием силы тяжести. Нижние слои льда в ледниках образовались тысячи, десятки и сотни тысяч лет назад. Например, в Антарктиде возраст базальных слоев льда, по некоторым оценкам, может достигать полутора миллионов лет! Возраст древнейших добытых кернов антарктического льда составляет 740 тысяч лет, и этот лед содержит бесценную информацию о природе далекого прошлого нашей планеты. Не секрет, что прогнозировать будущее мы можем, лишь хорошо изучив прошлое.
— Владимир Михайлович, в академических справочниках вас называют одним из крупнейших представителей гляциологии. Но это наука достаточно молодая. Почему, как вы думаете? Раньше роль ледников не ценилась так высоко, как теперь?
— Гляциология не очень молода. Середина XIX века — это становление почти всех географических наук. До этого они существовали, но не были систематизированы. А если говорить о гляциологии, то, скажем, М. В. Ломоносов, который жил еще в XVIII столетии, являлся энциклопедистом, в том числе — географом, хорошо понимавшим значение этой науки. Он занимался и льдами — в частности, писал, что «в Южном океане великие льды ходят, почему сомневаться не должно, что на Южном полюсе должен находиться ледяной материк». И написал он это задолго до открытия Антарктиды. Именно Ломоносов первым в нашей стране составил сводку морских льдов в Арктике.
— Когда начались научные исследования Антарктиды?
— Сейчас уже трудно установить, кто первым сформулировал мысль о том, что ежегодное напластование снега на ледниках, а затем его постепенный переход в лед можно сравнить с осадочной горной породой и применить для исследования методы стратиграфии. Прошло более ста лет со времени первых работ по стратиграфии снега и льда до появления реконструкций климатических и природных условий на основе изучения ледниковых кернов. Мы знаем, что первые работы по стратиграфии снега на ледниках были выполнены в полярных районах в конце XIX века.
А. Э. Норденшельд летом 1873 года отметил «сезонную слоистость снежной толщи ледника». Активно исследовалась Гренландия, а в начале XX века состоялся ряд антарктических экспедиций, в которых велись наблюдения за поверхностными характеристиками снежного покрова, выполнялись стратиграфические описания верхних слоев ледяной толщи и вертикальных стенок айсбергов.
В 1922 году был впервые предложен механизм, объясняющий формирование на поверхности снежного покрова ветровых и радиационных корок. Изучая ленты белого и голубого антарктического льда, Ч. Райт и Р. Пристли объяснили их различия разных количеством воздушных включений. Впервые эти различия были связаны с условиями погоды, при которой формировалась толща.
С тех пор наши представления о формировании ледяного панциря Южного континента, конечно, существенно пополнились. С уверенностью мы можем констатировать: именно Антарктида является главным земным «банком» наших знаний о климате прошлого.
В чем ее уникальность? Антарктида — это огромный материк, величиной почти с Европу, который покрыт панцирем изо льда. В центральной части его толщина более трех километров. Изучая этот материк, его особенности и историю формирования, мы словно на машине времени переносимся в разные эпохи жизни нашей планеты.
— Каким образом ведутся эти исследования?
— Началось всё с наблюдений и сбора поверхностных образцов льда, затем настала эпоха бурения. Первый опыт бурения был предпринят еще в 1841 году одним из исследователей ледниковой теории Агассисом на Нижнеаарском леднике в Альпах. А первая ледниковая скважина в Антарктиде глубиной 371 метр с целью измерения температуры в толще льда была пробурена в 1957 году в районе Мирного силами гляциологического отряда Второй советской антарктической экспедиции под руководством моего учителя П. А. Шумского. Глубокое бурение льда на станции «Восток» начато в 1970 году. Техника и технология бурения разрабатывалась в Ленинградском горном институте, а изотопный анализ керна выполнялся в Москве в созданной тогда на базе Института географии АН СССР изотопной лаборатории.
Бурить лед очень трудно. Все дело в пластичности льда: стенки глубоких скважин, остающиеся открытыми, быстро смыкаются. Поэтому скважины приходилось заполнять жидкостями, имеющими ту же плотность, что и лед, да еще и незамерзающими. Все эти трудности удалось преодолеть. Бурение скважины, начатое в 1970 году, продолжилось до 1989 года, когда ее глубина достигла 3623 метра. Бурение пришлось остановить из-за опасности проникновения в большое подледниковое озеро и загрязнения уникальной водной толщи, возникшей, возможно, сотни тысяч и миллионы лет назад.
— Мы говорим о солидном возрасте антарктических льдов. Но ведь они там существовали не всегда.
— В течение четырех с половиной миллиардов лет земной истории не раз случались периоды оледенений. Сначала было небольшое оледенение — примерно 2,7 миллиарда лет назад. Потом, примерно 2,4 миллиарда лет назад, возникает грандиозное по масштабам оледенение, которое длится 200 миллионов лет. Это время, когда Земля представляла собой ледяной шар. Потом это «безобразие» закончилось, и целых полтора миллиарда лет никаких оледенений не было. А потом они опять начались. 730 миллионов лет назад — новое оледенение. Следом потепление, потом опять оледенение. И так далее. И так происходило до Пермского времени. И лишь в последние 25 миллионов лет появляется ледовый панцирь Антарктиды, который никуда не исчезает всё это время. Ученые гадают, каковы причины такой странной неравномерности. Называют самые разные: от космических до геологических. Академик Э. М. Галимов, научный руководитель ГЕОХИ РАН, например, считает, что во всем «виновата» биосфера. Геофизики и биогеологи связывают процесс формирования ледового панциря Антарктиды с формированием кислородной атмосферы и появлением фотосинтеза, в результате которого, как известно, возникло всё живое и мы с вами. Существует гипотеза, что зарождению жизни на Земле способствовало именно похолодание климата и наступание ледниковых масс.
В начале 1960‑х годов сотрудник Института географии И. А. Зотиков научно обосновал заключение о том, что существует критическая толщина ледника, при превышении которой из-за геотермического потока теплана ледниковом ложе начинается таяние льда. В результате расчетов выяснилось, что на траверзе от Мирного уже в 350 километрах от берега реальная толщина льда начинает превышать ее критическое значение, так что по всей Центральной Антарктиде, несмотря на крайне низкие среднегодовые температуры, идет непрерывное таяние льда, и под мощным ледниковым покровом должен быть слой воды.
Позже А. П. Капица (брат С. П. Капицы и сын Нобелевского лауреата, академика П. Л. Капицы) при сейсмозондировании в Центральной Антарктиде зафиксировал уникальное явление отражения подледниковых озер. Сначала его приняли за отражение от коренных пород, но позже выяснилось, что это именно вода. Это стало своеобразной сенсацией.
В 1970—1980‑е годы в рамках международных гляциологических исследований детально обследовались подледниковые антарктические озера. В этих экспедициях активно участвовал и я, и хорошо помню царившую тогда атмосферу первооткрывательства, как в эпоху великих географических открытий.
— Какие еще открытия сделаны?
— Проведены комплексные исследования ледяного керна из скважины на станции «Восток» и получена уникальная информация об изменении климата Земли за последние 420 тысяч лет. Как известно, поздняя часть плейстоцена, охватывающая последний миллион лет, состояла из серии крупных ледниково-межледниковых колебаний продолжительностью около 100 тысяч лет. Эти колебания известны из анализа глубоководных отложений с остатками флоры, фауны и лёссов. Так вот, данные из скважины на станции «Восток» принесли крайне важную информацию. Они свидетельствуют о климатической изменчивости на Земле, значительная часть которой связана с астрономическими факторами, и сегодня мы имеем возможность оценить связь изменений климата с астрономическими и атмосферными воздействиями.
Когда фирн превращается в лед, атмосферный воздух замыкается в пузырьках. Поэтому, выделяя его из керна, можно узнать о прошлом составе атмосферы, в частности, о содержании парниковых газов. Корреляция содержания парниковых газов с ходом температуры сохраняется во всех ледниковых циклах. Все наши данные говорят о том, что за последние сотни тысяч лет климат испытывал постоянные колебания, амплитуда которых не выходила за пределы стабильных границ климатической изменчивости. Все эти и многие другие данные мы получаем путем бурения льда, когда-то начатого на нашей антарктической станции «Восток».
— Но ведь на этом ваши антарктические исследования не закончились…
— Исследования керна льда со станции «Восток» послужили толчком для других проектов глубокого кернового бурения в Антарктиде. Керн льда, полученный международной группой ученых в рамках проекта EPICA, охватывает уже восемь последних климатических циклов за 800 тысяч лет. Полученные данные высокого разрешения позволяют перейти к поиску причин изменений в самой климатической системе. Так, при исследовании океанических глубоководных отложений установлено, что около полумиллиона лет назад периодичность климатических колебаний резко изменилась: 40‑тысячный цикл чередования ледниковых и межледниковых эпох сменился 100‑тысячелетним. Для понимания причин таких изменений нужны количественные данные высокого разрешения о климате и газовом составе атмосферы за этот период времени. Интересующие нас данные могут быть получены из ледниковых кернов в Восточной Антарктиде, где возраст льда в отдельных районах может достигать 1—1,5 миллионов лет, с этой целью организован международный проект в области изучения ледникового керна IPICS, в котором примут участие многие страны, в том числе и Россия.
— В последнее время мы много слышим о глобальном потеплении, в котором «виноват» человек. Но из ваших слов следует, что это процесс вполне естественный?
— Главное свойство климата — это его изменчивость. Климат никогда не остается неизменным. Холодные периоды на Земле всегда сменялись теплыми, а затем снова наступало похолодание. Так было всегда, и нет никаких оснований утверждать, что сейчас климат может меняться по-другому. Например, в наше время, действительно, происходит потепление в масштабах десятков лет, но если мы возьмем тысячелетний масштаб, то мы точно знаем, что на Земле идет медленное похолодание. Да, в наше время почти повсеместно ледники тают и отступают. Но в этом нет ничего нового и необычного.
Конечно, деятельность людей имеет значение, но мы не можем разделить роль в происходящем потеплении природных и антропогенных факторов. Мы хорошо знаем, что за последний век глобальная температура на Земле в целом поднялась на 0,7 градуса Цельсия, но какая часть этой величины вызвана ростом в атмосфере парниковых газов? А насколько температура поднялась вследствие естественных причин? На эти вопросы пока нет ответа. Такого механизма еще никто не придумал.
— Выходит, беспокоиться не о чем?
— Это не так. Мы должны задумываться о том, чтобы наша хозяйственная деятельность была разумной и не наносила вреда экологическому балансу планеты. Действительно, мы установили, что в последние сто лет содержание парниковых газов в атмосфере резко возросло. В этот же период повышалась и температура воздуха, хотя эти изменения пока не выходят за рамки естественных флуктуаций. Этот результат мы считаем фундаментальным, и игнорировать его никак нельзя. Вместе с тем, уровень климатического оптимума голоцена на полтора градуса Цельсия ниже максимальной температуры предыдущего межледниковья, когда, естественно, никакого антропогенного фактора существовать не могло. Поэтому я не хочу пополнять ряды тех, кто кричит о страшной роли человека в нынешнем потеплении. Не стоит свою роль преувеличивать. Скромнее надо быть.
С другой стороны, ледники отступают, их площадь сокращается, температура внутри ледников растет. Это факт. Какими бы ни были причины этого явления, оно налицо. Поэтому ученые всего мира, и наши в том числе, должны думать о том, какие предпринять срочные меры. Климатические изменения не могут не сказаться на хозяйственной деятельности человека, и мы к этим изменениям должны быть готовы. А мне как ученому тревожно, что мы буквально на глазах теряем уникальные природные архивы информации о прошлом нашей планеты. Больше их у нас не будет.
— Какие можно предпринять меры для того, чтобы это таяние затормозить?
— Не думаю, что такие меры возможны, остается только разумно себя вести и приспосабливаться к природным процессам. В середине прошлого века в нашем институте ставились эксперименты по искусственному усилению таяния ледников: если засыпать поверхность ледника темным материалом, таяние льда под палящими солнечными лучами пойдет гораздо интенсивнее. Для этого использовали темный материал — землю, либо угольную пыль. Изменяется альбедо, уменьшается отражательная способность поверхности, больше тепла поглощается льдом, и он тает гораздо интенсивнее.
— Чем эти опыты закончились?
— У нас их делали в небольшом масштабе, только на части ледника, а вот в Китае окрестные крестьяне на своих коромыслах носили землю на ледник и засыпали его полностью, так что опыт получился грандиозный и «чистый». Но актуальность подобных экспериментов сошла на нет — по причине современного глобального потепления, вызывающего интенсивное таяние ледников. Сейчас стоит обратная задача: сохранить ледники в условиях глобального потепления, но как ее решить, пока непонятно.
— Возможна ли ситуация, что в Антарктиде опять не станет ледников?
— Нет. При естественном потеплении на Земле эти огромные массы льда несколько уменьшатся в размерах, но полностью не растают. Да, 35 миллионов лет назад льдов у Южного полюса, по всей видимости, не наблюдалось. Но тогда существовали совершенно другие природные условия, какие сейчас представить себе невозможно. Современное человечество приспособлено к сегодняшнему климату, который, к счастью, кардинально измениться не может. Кстати, наша страна одна из самых счастливых на Земле в климатическом отношении.
— Почему?
— Потому что в ней ярко выражены все четыре времени года: холодная морозная зима, яркая солнечная весна, жаркое лето и дождливая осень. Наши времена года, закономерно сменяя друг друга, очень разнообразят, украшают и увеличивают возможности жизни человека. Сравните, например, наши условия с Северной Африкой, где почти постоянно досаждает жара, а чтобы вырастить урожай, нужно потратить много сил для орошения. Так что мы редкие счастливчики.
— Когда вы последний раз были в Антарктике?
— В 2007 году меня пригласил А. Н. Чилингаров, тогда активно занимавшийся Антарктидой. Это была большая экспедиция, инспектировавшая антарктические научные станции. В нее входил и князь Монако — большой любитель путешествий. Мы с ним тогда подружились. Его дед — известный ученый-океанолог, основатель всемирно известного Океанологического музея в Монако. Когда бываю в этой стране, всегда фотографируюсь около монумента князя Монако, стоящего у каменного штурвала. На фотографиях видно, как я постепенно старею, а князь по-прежнему «у руля» своего княжества.
— Что чувствуете, когда приезжаете в Антарктиду?
— Эмоции непередаваемые. Когда я попал на Южный континент в первый раз, сразу после Арктики, был потрясен. Совершенно неземные, фантастические ландшафты. С тех пор так и остаюсь в этом потрясении.
— Принято считать, что это мертвая, безжизненная земля…
— Безусловно, безжизненная. Там очень холодно. Там не могут жить даже простейшие организмы. Питания нет. Но я бы никогда не назвал эту землю мертвой. Льды — это неотъемлемая часть нашей прекрасной, живой планеты. Помню, как мы прилетели на самолете из Мирного на внутриматериковую станцию «Комсомольская». Три часа лёта — и ты будто в другом мире. На антарктическом берегу нулевая температура, а здесь минус 60 градусов. В моем маленьком отряде, состоящем из трех человек, два мои сотоварища слегли — акклиматизация. А я чувствовал себя нормально. Вышел на улицу и отправился рыть снежный шурф — главная научная задача нашего приезда. Конечно, теплая одежда, темные очки, чтобы защитить глаза, — обязательны.
— Не замерзли?
— Нет, я вообще мороза не боюсь, а вот жару плохо переношу. Спрятаться от нее невозможно. А когда холод, надо одеться потеплее — и всё в порядке. Минус 55 я и в детстве переносил, когда жили в Барнауле во время эвакуации. В первые годы войны стояли очень холодные зимы по всей Евразии. Так что холод уважаю и люблю. А если вы меня спросите, что самое красивое на нашей планете, я без промедления отвечу: антарктические льды.
Фото из архива В. М. Котлякова.
Беседу вела Наталия Лескова.
