Почему изменился климат?

Итак, несколько тысячелетий назад на месте Сахары расстилалась влажная саванна с лесными массивами в долинах полноводных рек. На естественных пастбищах паслись стада антилоп, газелей, муфлонов, жираф, диких быков, слонов, страусов. Охотничий рай! Для любителей экстремальной охоты были слоны, бегемоты и носороги, львы и леопарды.

Охотники устраивали засады, проводили загоны, изготавливали все более совершенные копья и дротики с каменными наконечниками, улучшали навыки добычи разных крупных животных. В озерах и реках опасно было купаться из-за крокодилов. Зато была богатая рыбалка, обилие водоплавающих птиц. Для разнообразия питания можно было собирать дикорастущие злаки на полях и плоды в рощах.

Больших трудов все это не требовало. Оставалось время для того, чтобы петь и плясать, рисовать на каменных плоскостях. Население увеличивалось быстро до тех пор, пока не стало уменьшаться количество крупных млекопитающих, охота на которых была наиболее продуктивной.

Перешли отчасти на мелкую и подвижную дичь. Потребовались лук и стрелы. Стали чаще использовать загонные способы охоты с применением огня. Хотя еще оставались саванны, природная обстановка ухудшалась. Все трудней было добывать пищу. Началась стадия упадка живописи. Появились изображения гигантских фигур. В охоте чаще приходилось рассчитывать на милость богов. Усилились мистические настроения.

Настала пора производящего хозяйства. Стали разводить домашний скот. Численность населения росла, рогатый скот на пастбищах был обилен. Но в результате перевыпаса степи скудели. Люди выжигали леса, увеличивая пастбища. Вывели более продуктивные породы животных.

Процветать стали племена прежде всего в районах, примыкающих к горным массивам. Там кое-где сохранялась «первобытная» обстановка с обилием диких животных. Реки еще оставались полноводными, о чем свидетельствует рисунок, показывающий охоту на гиппопотамов.

Вторжение завоевателей на колесницах отмечает новый этап в истории Сахары. Если пришельцы решили захватить эту территорию, значит, она была для них привлекательна. Чем? Кроме залежей каменной соли, захватчиков привлекали стада крупного рогатого скота, рабы.

Появились участки пустынь, а племенам скотоводов приходилось бороться за лучшие пастбища, отстаивать свою территорию и стада. Природная обстановка ухудшалась ускоренно. Климат стал засушливым, хотя оставались еще территории сухих саванн. В начале нашей эры пришел период верблюда – «корабля пустыни». От недавнего процветания края остались долины высохших рек, озерные котловины с остатками костей бегемотов, носорогов и крокодилов, мертвенно-белые пятна солончаков…

Какая грандиозная катастрофа опустошила регион, охватывающий треть африканского континента?

Чтобы ответить на этот вопрос, подумаем: почему выпадает дождь?

Ответ прост: в облаках водяной пар сгущается в капли, и они падают на землю. Но если основная масса облаков формируется над Мировым океаном, почему дожди выпадают над сушей неравномерно? Над Сахарой нередко проплывают облака, а дождей почти не бывает, хотя в горных массивах случаются ливни. Почему так происходит?

Обратим внимание на некоторые закономерности.

Нижняя поверхность облаков обычно плоская. Они словно скользят по невидимой поверхности. Так потоки влажного воздуха с акваторий морей и океанов перемещаются по более инертным и более сухим воздушным слоям.

Облака – это клубы воздуха, в которых невидимый водяной пар сконденсирован с образованием мельчайших капель. Они отражают и рассеивают солнечный свет, придавая белый цвет облакам.

Что же заставляет облака пролиться дождем? Подсказывает метод искусственного «засева» облаков определенными реагентами. А вот эпизод из истории Сахары.

Немец авантюрист Герхард Рольфс (ставший позже ученым) в мае 1865 года наметил путь через Сахару к озеру Чад, а оттуда к Нигеру. В городе Мурзуке он собрал караван и отправился на юг. Проводник завел их в безводную местность и сбежал (чтобы группа погибла, после чего можно было поживиться их вещами).

Казалось, путешественники обречены. И тут Рольфс, делая привычные замеры температуры и давления, увидел, что столбик барометра резко упал. Вскоре разразилась гроза, хлынул ливень. Удалось набрать воды, напиться, напоить верблюдов и добраться до оазиса.

Но вот что удивительно: дождь пролился только там, где был лагерь! Случайно? При огромном пространстве пустыни такая вероятность ничтожно мала. В чем же разгадка?

Чтобы водяной пар превратился в капли дождя, требуются или значительное изменение физических параметров среды, в которую попали облака, или появление химически активных центров конденсации. Ими могут служить споры и пыльца растений, тонкие гумусовые или глинистые частицы, гели.

Проплывая над равнинами Сахары, облака с Атлантики находятся в относительно стабильных условиях давления, температур, влажности (она со временем должна постепенно убывать). Только в районах горных массивов обстановка меняется, и в условиях восходящих потоков и переходов в область холодных масс образуются туманы и могут выпадать дожди.

Для образования дождевых капель при мало меняющихся физических параметрах среды решающую роль приобретают химически активные центры конденсации. Пока Сахара оставалась цветущей саванной с лесными массивами, недостатка в них не было. Поэтому над ней часто шли дожди.

Лагерь Рольфса располагался в ложбине, где была растительность. Для приготовления пищи и чтобы согреться в прохладную ночь, путники жгли костры. Судя по всему, выпал дождь от облака дыма и витавшей в воздухе пыльцы растений.

Этот частный пример иллюстрирует общую закономерность. По мере оскудения саванны и эрозии почв, остатки которых уносились ветром или смывались ливнями, центров конденсации водяного пара над Сахарой становилось все меньше. Потоки сухого горячего воздуха, поднимающиеся от земной поверхности, стали рассеивать облака.

Распространяются пустыни после того, как деятельность человека по отношению к ландшафтам (пожары, вырубки, экстенсивное скотоводство) перейдет критическую черту.

Почему же обилие диких животных во влажной саванне не приводит к опустыниванию, а скотоводство его вызывает? На этот вопрос помогает ответить свидетельство Йосефа Вагнера, словацкого зоолога и эколога, много лет работавшего в Африке. В книге «Царь зверей не лев» он пишет:

«Ни одно дикое животное – хотя бы из тех, что обитают в степях и саваннах – не задерживается на одном месте, а мигрирует в зависимости от времени года. В одном и том же окружении живет большое количество видов, хотя они и различаются по образу жизни и средствам пропитания». Каждый вид в качестве пищи находит себе свой рацион.

Одомашненные животные поедают лишь несколько видов растений, которых на пастбищах становится все меньше. Растения с низкой питательной ценностью вытесняют остальные. Дикие копытные мигрируют на большие расстояния, тогда как стада домашнего скота пасутся обычно на ограниченной территории.

«До проникновения в Африку европейского влияния большинство стад пастушеских племен подчинялось почти тем же законам, что и дикие животные. Количество их ограничивалось пределом пищевых возможностей пастбища, кочевание исключало чрезмерное поедание растений – и все-таки тогда уже появились признаки эрозии и негативного влияния пастушества», – отмечает Йосеф Вагнер.

Не следует преуменьшать и роль пастушеских племен в опустынивании. За тысячи лет даже небольшое, но постоянное, направленное нарушение динамического равновесия в природе вызывает колоссальные негативные последствия, особенно в засушливые годы. На опустыненных пространствах сильнее ветер и зной, резче суточные перепады температур, суше воздух. Это сказывается и на окрестностях. Пустыня вторгается на территории, где благоприятные условия для этого создают люди.

Кстати, еще один интересный вопрос: почему возникли саванны? Крупный немецкий биогеограф И. Шмитхюзен ответил на него так:

«В травянистых пространствах периодически сухих тропиков редко наблюдаются естественные пожары. Возможность их вообще долго оспаривалась. Здесь причиной пожаров всегда является человек, который частично ради улучшения качества пашен (добавим: и во времена охотников. – Р.Б.), а частью непроизвольно вызывает выгорание травостоя, ежегодно происходящее на огромных площадях и обусловливающее характер растительности на этих участках.

За исключением затопляемых саванн, все прочие саванны… возникли при непосредственном воздействии человека…

Картирование растительности бывшего Бельгийского Конго также показало, что почти во всех тропических областях распространение саванн обусловлено прежде всего пожарами и что климатические условия достаточно благоприятны для образования на их месте лесов или близких к ним формаций».

В Сахаре изменения ландшафтов не остановились на стадии сухих саванн. Возникли полупустыни и пустыни. То же происходило и в некоторых других регионах: на Аравийском полуострове, в Месопотамии (Двуречье), на западе Индостана, на равнинах Австралии. И на этих обширных территориях климат за последние тысячелетия становился все более сухим. Почему?

…Сопоставим две карты: одну, показывающую распространение современной зоны пустынь и полупустынь; другую – показывающую районы первых земледельческих и скотоводческих культур, а также древнейших государств и городов. Эти две карты достаточно надежно совпадают!

Мало ли было других мест на земном шаре, заселенном в ту пору негусто? Мало ли было территорий, обильных теплом и влагой, рыбой и птицей, зверями и полезными растениями, тучными пастбищами и благоприятными для земледелия угодьями?

Проследим по карте географической зональности маршруты походов Александра Македонского. Малая Азия, Сирия, Египет, Ливия, Месопотамия, Иран, Средняя Азия, Западная Индия. И почти везде здесь преобладают пустыни и полупустыни. Если так было и раньше, то предприятие Александра Македонского выглядит как уникальная экспедиция тысяч пеших и конных по аридным почти безводным районам. Где они доставали провиант, воду? И что за прихоть царя – завоевывать бесплодные территории?!

Вывод очевиден: во времена Александра Македонского зоны пустынь и полупустынь, такой, как ныне, не существовало. Вторжения завоевателей и войны содействовали опустыниванию.

Мог ли человек изменить за несколько тысячелетий природные ландшафты? Безусловно. Это видно на примере Сахары. А мог ли преобразить географические зоны? И это вполне вероятно: ведь эти зоны – совокупность ландшафтов. А могла ли в результате измениться глобальная система климатов?

При обширном распространении пустынь – непременно.

У лишенных растительности и водоемов территорий повышается отражательная способность (альбедо). Сухой нагретый воздух, поднимаясь и охлаждаясь, не дает осадков, создавая гигантский купол. Попадая сюда, потоки влажного воздуха нагреваются, а концентрация в них водяного пара снижается при дефиците центров конденсации.

Уже поэтому в пустынях должно выпадать мало осадков. Когда сюда прорываются мощные циклоны, проходят ливни. Без плотного покрова почв и растительности потоки воды быстро стекают в понижения, почти не подпитывая подземные воды. Уровень грунтовых вод со временем снижается, а почвенный плодородный покров иссушается солнцем, развеивается ветром, размывается ливнями.

Ландшафты пустынь и полупустынь устойчивы и во многом определяют климат. Это же в меньших масштабах демонстрируют современные мегаполисы, создающие свои климатические аномалии.