Взламывая планету Земля

Животные, растения и грибы — далеко не единственные живые организмы на Земле. Уже в XVIII веке было известно, что существует невидимый мир микроорганизмов, таких как бактерии, дрожжи и амебы. Поначалу бактериальная палеонтология была сосредоточена на органических отложениях, таких, из которых состояли определенные виды известняка и мела. Под микроскопом богатые кальцием останки оказались панцирями или раковинами микроскопических морских существ, ушедшими на дно после распада мягких частей животных. Эти залежи образовались в периоды палеозоя и мезозоя, когда на Земле уже существовали сложные формы жизни. Например, меловой период (145–66 млн лет назад) назван так в честь больших отложений мела, сформированных из известковых скелетов водорослей кокколитофорид.

В то же время в области хребта Ганфлинт также содержится слой кремнистого известняка, которому около 1,9 млрд лет. Он состоит из слоев красного железа и черного кремнезема. В 1953 году палеонтолог Стэнли Тайлер изучил черный слой под микроскопом и обнаружил маленькие сферы и палочковидные объекты длиной около 10 микрометров, очень похожие на клетки бактерий. Последующий анализ показал, что это были цианобактерии, способные к фотосинтезу. Это открытие отодвинуло назад время возникновения жизни. Был открыт протерозойский эон — время, когда на Земле существовали только простейшие одноклеточные организмы. В настоящее время считается, что первые организмы, подобные бактериям, появились 2,5 млрд лет назад.

Срединно-Атлантический хребет

В 1870-х годах члены экспедиции «Челленджер» обнаружили область с неровным морским дном в центре Атлантики. В 1953 году была открыта самая большая по протяженности горная цепь, скрытая под водами океана.

Срединно-Атлантический хребет петляет по дну океана, но не соприкасается с континентами.

Ученые на борту судна «Челленджер» изучали возможные пути прокладки трансатлантического телеграфного кабеля. Позже исследователи проявляли к рельефу дна более научный интерес. Изобретение эхолота сильно облегчило им задачу — эхолот отправляет в воду резкие звуковые импульсы и принимает эхо, отраженное от морского дна. Это был более быстрый и точный метод картографирования морского дна по сравнению с методами, существовавшими ранее. К 1925 году зондирование, проведенное немецким научно-исследовательским судном «Метеор», показало, что неровный рельеф под водой представляет собой протяженную систему подводных хребтов, которые огибали южную оконечность Африки и заходили в Индийский океан.

Погружаемся глубже

Только в 1950-е годы была составлена наглядная карта всей системы, во многом благодаря работе американских геологов и картографов — Мориса Юинга, Брюса Хейзена и Мари Тарп. Юинг и Хейзен собирали данные зондирования на борту исследовательского судна «Верна». Женщинам было запрещено «работать в полях» на исследовательском судне, поэтому Тарп, вернувшись в Нью-Йорк, объединила полученную информацию с данными об океаническом дне, собранными исследователями Океанографического института Вудс-Хоул в Массачусетсе. В 1953 году она показала самую подробную на сегодняшний день карту дна всей Атлантики, где по центру проходили высокие хребты с глубокими равнинами между ними. Это был Срединно-Атлантический хребет, и как было открыто позднее, только часть подводной горной цепи, простирающейся от Арктики до восточной части Индийского океана. Вскоре выяснили, что область хребта была сейсмически-активной (и остается такой до сих пор), а вулканические острова, такие как Исландия, сформировались в местах, где часть хребта пробила поверхность.

Изобретение фатометра, прибора типа эхолота, созданного Гербертом Гроувом Дорси в 1928 году, произвело революцию в области океанографии.

Моделирование климата

Чтобы предсказать погоду, нужно взять исходные условия и попробовать спрогнозировать, как они изменятся к определенному моменту в будущем. Но возможно ли смоделировать погоду для всей планеты?

Климатическая модель Национального управления океанических и атмосферных исследований показывает возможные изменения средних температур по всему миру к 2050 году.