Воды мира. Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты

Согласно Кроллу, тепло распространяется по земному шару посредством воды, а «вторичные причины», на которые он указал, возникали в результате сложного взаимодействия ее форм и происходили из ее физических свойств. Даже если общее количество солнечного света в году оставалось постоянным, в более холодные зимы выпадало больше снега. Не успевая растаять за короткое лето, он постепенно накапливался и начинал отражать все больше солнечного излучения обратно в космос, в результате чего Земля получала все меньше тепла и остывала. Увеличение площади снежного покрова способствовало образованию туманов, что создавало дополнительный барьер для солнечного тепла. С возрастанием перепада температур между холодными полюсами и теплыми тропиками пассаты начинали сильнее дуть в направлении экватора, отклоняя Гольфстрим на север, а родственное ему Южное экваториальное течение – на юг, что только усиливало тепловой дисбаланс. Таким образом запускался механизм положительных обратных связей (хотя сам Кролл не использовал этот термин), конечным результатом которого было погружение планеты в ледниковый период. Так продолжалось до тех пор, пока из-за влияния гравитационных сил орбита Земли не сжималась. Летом начинало таять все больше снега, океанические течения возвращались в прежние русла, и механизм положительных обратных связей раскручивался в обратном направлении, ускоряя таяние льдов и повышение температуры.

Предложенная Кроллом теория изменения климата была основана не на геологических, а на физических факторах, действовавших в глобальном масштабе. Он показал, что значительные и устойчивые изменения климата вызывались теплооборотом в атмосфере, океанах и на земной поверхности, а не медленным и монументальным поднятием и опусканием континентов, о чем говорила гипотеза Лайеля. «Причина долговременных изменений климата, – писал Кролл, – кроется в отклонении океанических течений под воздействием физических процессов, вызванных высоким значением эксцентриситета земной орбиты»[24]

. Кролла не беспокоили откровенно физический характер его теории и отсутствие геологических данных, ее подтверждающих. Более того, он утверждал, что это свидетельствует в пользу его теории. Эрозионное действие ледников таково, что они уничтожают все признаки своего движения по поверхности земли. Как и Тиндаль, Кролл не боялся делать выводы на основе фундаментальной физики. Он был достаточно уверен в своих физических знаниях и аналитическом аппарате, чтобы доводить предположения до логического конца. Масштабность не была для него самоцелью. Но если цепочка умозаключений привела его к тому, что ледниковые периоды на планете стали следствием глобальных физических процессов, связанных с изменением астрономических параметров, – значит, так оно и есть.

Хотя Кролл был совершенно неизвестен в научных кругах, выдвинутая им теория была слишком убедительна, чтобы остаться незамеченной. Она вызвала интерес – подчас приправленный немалой долей раздражения – у самых выдающихся мыслителей того времени. В процессе подготовки десятого издания своего эпохального труда «Принципы геологии» Лайель написал другу, астроному Джону Гершелю, чтобы узнать его мнение о теории Кролла. Убежденный в правильности собственной теории, согласно которой климат Земли подвергался постепенному и постоянному изменению, Лайель тем не менее не мог закрыть глаза на то, что, по его собственному признанию, было весомым доказательством обратного. «Я более чем когда-либо убежден, что именно изменения в положении суши и моря были основными причинами изменений климата в прошлом, но и астрономические причины, несомненно, должны были оказывать некоторое влияние, и вопрос в том, в какой мере они могли действовать»[25]

. Действительно, вопрос был именно в этом. По мнению Лайеля, изменение климата происходило главным образом в результате географических перемен – поднятия и опускания участков суши, а также связанных с этим изменений уровня моря и преграждения или, напротив, открытия пути океаническим течениям[26]

. Он считал, что ни астрономические, ни вызванные ими физические процессы потепления и похолодания не могли привести к изменениям климата, свидетелем которых стала Земля. Однако ответ Гершеля не был обнадеживающим. По словам астронома, описанные Кроллом факторы были «вполне достаточны, чтобы объяснить любое количество ледников и каменноугольных бассейнов». При соответствующих астрономических условиях, продолжал Гершель, пусть и с неохотой, но принимая теорию Кролла, «в вашем распоряжении будет любое, какое захотите, количество ледников»[27].