Готовый перевод Terry Pratchett The Science of Discworld I / Терри Пратчетт Наука Плоского Мира I: TWENTY-EIGHT THE ICEBERG COMETH

ЗЕМЛЯ БЫЛА ГИГАНТСКИМ СНЕЖНЫМ КОМОМ несколько раз.

Она была снежным комом 2,

7 миллиардов лет назад, 2,

2, миллиарда лет назад, и 2 миллиарда лет назад.

Это 800 миллионов лет назад был действительно холодный снежный ком, и за ним последовала серия глобальных похолоданий, которые продолжались до 600 миллионов лет назад.

300 миллионов лет назад Земля вернулась в режим снежного кома и время от времени ещё возвращалась в течении последних 50 миллионов лет.

Лёд сыграл значительную роль в истории жизни.

И только сейчас мы начали осознавать насколько эта роль была значительной.

Впервые мы начали понимать это, когда обнаружили доказательства самых последних оледенений.

Примерно полтора миллиона лет назад, когда люди начали становиться доминирующим видом на Земле, на планете стало сильно холодать.

Старым названием для этих времён было Ледниковый период.

Мы больше не называем его так, поскольку это было не единичное явление: мы говорим о цикле оледенения-межледниковья.

Есть ли здесь связь? Сподвигнул ли холодный климат голых приматов развить интеллект настолько чтобы убивать других животных и использовать их мех чтобы сохранить тепло? Обнаружить и использовать огонь?
Это было популярной теорией.

И это возможно.

Возможно и нет: слишком много дыр в такой логике.

Но более ранний и более тяжёлый Ледниковый период практически положил конец всей этой "жизненной" чепухе.

И, по иронии, то, что этого не случилось, дало развитие всему многообразию жизни, которое мы знаем.

Благодаря пионерским идеям Луи Агассиса, учёные викторианской эпохи знали, что однажды Земля была гораздо холоднее, чем сейчас, поскольку повсюду мы можем видеть доказательства, например в форме долин.

Во многих частях света вы можете обнаружить ледники: огромные "реки" льда, которые очень медленно текут под давлением нового льда в горах выше.

Ледники переносят большое количество камней, и они бороздят и стираются по пути, образуя долины, в разрезе похожие на плавную букву U.

По свей Европе, хотя во всем мире их больше, можно найти одинаковые долины, но следов льда нет на сотни и тысячи миль.

Викторианские учёные сложили воедино картину, которая местами была беспокоящей, но в целом обнадёживала.

Около 1,

6 миллионов лет назад, в начале эпохи Плейстоцена, Земля внезапно стала холоднее.

Ледяные шапки на полюсах увеличились, благодаря быстрому накоплению снега, и вырыли эти самые U-образные долины.

Затем лёд снова отступил.

Четыре раз, как считалось, лёд увеличивался и отступал, и большая часть Европы была погребена под слоем снега в несколько миль толщиной.

Хотя, волноваться не стоило, говорили геологи.

Мы кажется безопасно и уютно устроились в середине тёплого периода, без риска на некоторое время оказаться засыпанными под милями льда.

.

.

Картина больше не выглядела такой спокойной.

В самом деле, некоторые люди думают, что самую большую угрозу представляет не глобальное потепление, а начинающийся ледниковый период.

Как иронично и как незаслуженно было бы узнать, что наше загрязнение планеты предотвращает природную катастрофу! Как обычно, главной причиной по которой теперь мы знаем гораздо больше является возможности новых методов наблюдения, поддерживаемые новыми теориями, объясняющими что они измеряют и почему мы можем быть в них вполне уверены.

Эти новые методы ранжириуются от умных способов определения возраста горных пород до изучения соотношения различных изотопов в разных образцах выбуренных из древнего льда, подкреплённое изучением глубоких слоев осадочных пород морского дна.

В тёплых морях обитают различные живые существа, чьи смерти образуют различные отложения, так что существует связь между климатом и осадочными породами.

Все эти методы подкрепляют друг друга, и ведут к представлению одной и той же картины.

Время от времени Земля начинает охлаждаться, становясь на 10-15°C холоднее у полюсов и на 5°C повсюду.

Потом она внезапно оттаивает, возможно становясь на 5°C теплее чем в последнее время.

Между такими большими флуктуациями есть и меньшие: "мини-ледниковые периоды".

Обычный промежуток между приличного размера ледниковым периодом и следующим составляет около 75 000 лет, а чаще меньше - ничего похожего на уютные 400 000 "межледниковья" ожидаемые учёными викторианской эпохи.

Самая тревожная находка это то, что все эти периоды высоких температур, в каком мы живём сейчас, редко длятся более 20 000 лет.

Последнее большое оледенение завершилось 18 000 лет назад.

Так что, укутайтесь получше, народ.

Что является причиной ледникового периода? Оказывается, что Земля не настолько милое место как мы привыкли думать, и её орбита вокруг Солнца не так стабильна и привычна как мы полагали поначалу.

В настоящее время признанная теория была разработана в 1920 году сербским учёным по имени Милютин Миланкович.

Проще говоря, Земля вращается вокруг Солнца по эллипсу, практически по кругу, и есть три особенности движения Земли, что изменяются.

Одна из них - это уровень наклона Земной оси - около 23°, но медленно изменяющегося по циклу в 41 000 лет.

Другая это точка, в которой Земля ближе всего подходит к Солнцу, которая меняется с циклом в 20 000 лет.

Третье это изменение эксцентриситета Земной орбиты (насколько овальной она является), чей период изменений составляет 100 000 лет.

Сложив все три цикла вместе, возможно рассчитать изменение тепла получаемого от Солнца.

Эти вычисления подтверждают известные изменения температуры Земли, и кажется особенно вероятно, что нагревание Земли после ледникового периода обусловлено увеличением солнечного тепла, благодаря всем трём астрономическим циклам.

Кажется не удивительным, что когда Земля получает больше тепла от Солнца, она нагревается, а когда получает меньше - остывает, но не всё это тепло что достигает верхних слоев атмосферы достигает поверхности земли.

Оно может быть отражено облаками, и даже если и достигает уровня земли, то может быть отражено от океанов, льдов и снегов.

Считается, что во время ледникового периода, это отражение становится причиной того, что Земля теряет больше тепла, чем нужно, так что ледниковый период автоматически себя усиливает.

Мы отделываемся от этого, когда полученного тепла от Солнца становится больше и лёд начинает таять не смотря на потерю тепла.

Или может быть когда снег пачкается, или.

.

.

Не так ясно, что мы попадаем в ледниковый период когда Земли достигает меньшее количества тепла от Солнца, на самом деле оказаться в ледниковом периоде обычно можно не сразу, а постепенно, в отличие от того, чтобы выбраться обратно.

Всё это заставляет заинтересоваться, имеет ли к этому какое-либо отношение глобальное потепление, вызванное газами, выделяемыми животными?

Когда газы вроде углекислого газа и метана накапливаются в атмосфере, они вызывают всем известный "парниковый эффект", накапливая больше солнечного света чем обычно, а следовательно и больше тепла.

В данный момент, большинство учёных убедились, что Земля производит "парниковые газы" гораздо в больших объемах, чем обычно, благодаря человеческой активности, как сельское хозяйство (сжигание тропических лесов под пашню), использование автомобилей, сжигание угля и нефти для получения электроэнергии, и снова сельское хозяйство (коровы производят большое количество метана: в один конец по ступает трава, на другом образуется метан.)

Ну и как мы могли забыть об углекислом газе выдыхаемым людьми? Один человек примерно вырабатывает в половину меньше одного автомобиля, а может и больше.

Возможно в прошлом были цивилизации о которых мы ничего не знаем, исчезли все следы кроме их воздействия на мировую температуру.

Возможно Земля кишела огромными стадами коров, буйволов, слонов исправно производящих метан.

Но большинство учёных думаю, что климат изменился в результате изменений пяти различных факторов: количество излучения Солнца, орбита Земли, состав атмосферы, количество пыли, производимой вулканами, и уровень суши и океанов образовавшийся в результате движения Земной коры.

Пока мы не в силах собрать связной картины в которой результаты измерений соответствовали бы теории так близко, как нам бы хотелось, но одно ясно одно: климат Земли более чем одно состояние "равновесия".

Некоторое время он находится в одном состоянии, потом меняет на полностью противоположное, и так далее..

Первоначальной идеей было то, что одним из этих состояний был тёплый климат, а другим - ледниковый период.

в 1998 году Дидье Пеллар развил эту идею до модели трех состояний: межледниковье (тёплый климат), лёгкое оледенение (прохладный) и оледенение (очень холодный).

Падение уровня получаемого солнечного света до некоторого критического порога, вызванного этими астрономическими циклами вызывает смену от тепла к прохладе.

Когда в результате этого образуется достаточно льда, он отражает слишком много солнечного света, таким образом вызывая переход от прохладного к очень холодному.

Но когда в итоге уровень солнечного тепла опять возрастает до критического уровня, благодаря всё тем же трём астрономическим циклам, тогда климат снова сменяется тёплым.

Эта модель согласуется с выводами сделанными на основе наблюдений количества кислорода с атомной массой 18 (радиоактивный изотоп кислорода) в геологических отложениях.

И под конец, немного драмы.

Примерно 800 миллионов лет назад был настолько суровый ледниковый период, что практически всё живое было стёрто с лица Земли.

Этот период "большой заморозки" длился 10 и 20 миллионов лет, лёд достигал экватора, и казалось что моря замерзли на глубину в полмили (1 км) или больше.

Согласно теории "Снежной Земли", в это время лёд покрывал Землю полностью.

Однако, если бы лёд действительно покрывал бы всю Землю, он должен был бы нанести куда больший урон, чем показывают окаменелости.

Так что может быть ось Земли была наклонена больше чем готовы признать астрономы, и полюса утратили свой снег, в то время как на экваторе его стало много.

Или возможно дрейф материков был был более быстрым по сравнению с тем,как мы думаем, пространство льда нам было неверно отмечено на картах.

Какими бы ни были детали, это был потрясающе ледяной мир.

Хотя большой заморозок почти дошёл до уничтожения всей жизни на поверхности, косвенно он мог посодействовать сегодняшнему биоразнообразию.

Большой переход от одноклеточных организмов к многоклеточным также произошёл 800 миллионов лет назад.

Вероятно большие заморозки и выкосили множество одноклеточных форм жизни и открыла новые возможности для многоклеточных, кульминацией которых стал Кембрийский взрыв 540 миллионов лет назад.

Массовые вымирания обычно следуют за внезапными вспышками разнообразия, в которых жизнь возвращается из роли "профессионала" в эволюционной игре к роли "любителя".

Потребуется некоторое время чтобы не исчезли менее приспособленные "любители" - а до этого, все виды странных стратегий выживания временно могут существовать.

Процессия периодов оледенения, последовавшая за большими заморозками, могла только способствовать процессу.

Однако, всё могло быть и наоборот.

Новшество анального отверстия у триблобластов мог изменить экологию морей.

Отходы падали на морское дно, где бактерии могли специализироваться на их разложении.

Другие организмы тогда могли быть фильтраторами, питающимися этими бактериями, возможно откладывая свои личинки среди планктона для распространения, как делают современные фильтраторы.

От этой первобытной компостной системы зависели несколько новых форм жизни.

Возможно, что успешное возвращение фосфора и азота в экосистему морей привели к быстрому росту водорослей, которые перерабатывая углекислый газ из атмосферы, снизили парниковый эффект, и вызвали большие заморозки.

К счастью для нас, большие заморозки продолжались не достаточно долго и сильно чтобы убить всё живое.

(Бактерии в жерлах подводных вулканов и в Земной коре смогли выжить бы в любом случае, но эволюция была бы отброшена далеко-далеко назад).

Так что когда Земля согрелась, жизнь ворвалась в свежий, свободный от вражды мир.

Парадоксально, но главная причина, по которой мы все здесь, может оказаться той, что мы практически не вымерли.

Наша общая эволюционная история полна всех этих плохих и хороших сценариев, где жизнь радостно скачет вперёд по телам падших..

.

.

Простим же Ринсвинда за его чувство недоверия к Круглому миру.

Жизнь натерпелась от множества различных стихийных бедствий.

Вот ещё два из них.

В Пермско-Триасовом вымирании 250 миллионов лет назад, 96% всех видов умерли в течении нескольких сотен тысяч лет.

[40] Уильям Хобстер и Мордекей Магариц полагают, что они задохнулись.

Изотопы углерода показывают, что в преддверии вымирания, большое количество угля и сланца окислились, возможно из-за падения уровня моря и увеличения открытых пространств суши.

Результатом стало больше углекислого газа и меньше кислорода, что уменьшилось в два раза до сегодняшнего уровня.

Особенно сильно пострадали наземные виды.

Другое глобальное вымирание, хотя и менее жестокое, произошло 55 миллионов лет назад на границе Палеоцена и Эоцена.

В образцах коры добытых в Антарктике Джеймс Кеннет и Лоувелл Стотт обнаружили доказательства внезапной смерти множества морских видов.

Казалось, что триллионы тонн метана вырвалось в океан, температура поднялась выше крыши - метан является мощным "парниковым газом".

Дженни Дикенс предположила, что метан исходил от отложений гидрата метана в зоне вечной мерзлоты и на дне моря.

Гидрат метана представляет собой кристаллическую решётку воды с включениями газа: они возникают когда бактерии в луже выпускают газ и он оказывается в ловушке.

Кстати, одним из главных результатов Палеоцено-Эоценского вымирания была вспышка эволюционного разнообразия, в частности приведшая к возникновению высших приматов. ну и нас.

Является ли что-либо катастрофой, зависит от вашего мнения.

Камни мнения не имею, как уже отметил Думминг Тупс, но у нас-то оно есть.

.

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/26716/89166

Переводчики: Krevedko_boo