В августе — сентябре 1975 года — уже после того как мы закончили на ледоразделе бурение,— во французском городе Гренобле в рамках проходившей тогда XVI генеральной ассамблеи Международного союза геодезии и геофизики состоялся симпозиум по теме «Изотопы и примеси в снеге и льдах». Было представлено семьдесят докладов, из них семь принадлежали советским ученым. Большая часть советских докладов обобщала данные, полученные в Антарктиде и Гренландии, но эти обобщения в равной мере отражали наблюдения, проведенные на ледниках Советского Союза и Шпицбергена. Докладчики особо подчеркивали, что «изотопные анализы ледяного керна из глубоких скважин и фирна из поверхностных слоев ледников принесли за последнее десятилетие принципиально новые данные о современном и прошлом режиме ледников и ледниковых покровов». Отсюда следует, что «в ближайшие 5—7 лет изотопная гляциология будет оставаться передним фронтом науки».
То, что изотопная гляциология сказала «новое слово», не вызывает сомнения. Свидетельство и доказательство тому — наша работа на Шпицбергене. Точнее говоря, исследования Матти Пуннинга, проведенный им уже в Таллине изотопный анализ образцов керна из нашей ледораздельской скважины, давшейся нам с таким большим трудом.
Пуннинг зарегистрировал радиоактивность этих образцов — так называемый β-распад, суть которого — в радиоактивных превращениях атомных ядер с испусканием электрона и антинейтрино, либо позитрона и нейтрино. Радиоактивный лед? Почему? Объяснение простое: лед и фирн накопили (аккумулировали) в себе радиоактивные изотопы (в основном цезия и стронция), образовавшиеся в результате произведенных в атмосфере атомных взрывов — еще до того, как испытания атомного оружия в атмосфере было запрещено международным соглашением, — и разнесенные атмосферной циркуляцией по всему белому свету.
Радиоактивные осадки даже с учетом просачивания (фильтрации) талой воды с одного годового слоя в другой, нижележащий, довольно четко обозначили горизонты по времени проведения взрывов. На ледоразделе эти маркирующие горизонты в 1975 году располагались на глубине шестнадцать, десять и шесть метров, что соответствует трем временным периодам испытания атомного оружия в атмосфере — 1955 (1953), 1959 и 1963 годы. После 1975 года маркирующие горизонты опустились под толщу фирна и льда еще больше, все равно обнаружить их методом анализа на радиоактивность несложно и теперь, спустя десяток лет.
Тогда же Пуннинг и его сотрудники подсчитали среднегодовое количество осадков, накопившихся на маркирующих радиоактивных горизонтах (за верхнюю границу была взята, естественно, поверхность ледораздела на 1975 год). Для нас было большим подарком то, что данные, обретенные с помощью самых наиновейших физических методов, практически совпали с теми, что мы получили в 1966—1967 годах, пользуясь «дедовским способом», то есть путем обыкновенного замера в шурфах. Должен, однако, сказать, что подобное совпадение бывает далеко не всегда. Когда другая лаборатория провела аналогичный расчет (с той разницей, что маркирующим изотопом стал для нее кислород-18, стабильный «вариант» обычного, самого распространенного кислорода с атомной массой 15,9994), то прошлая и нынешняя оценки разошлись примерно на одну треть. Прямо сказать, многовато. И чем такое расхождение объяснить — неизвестно: то ли отнести его на талые воды, своей фильтрацией «смазавшие» всю картину, то ли на счет какой-то неведомой нам особенности формирования изотопного состава самих осадков...
Интересные результаты принес Пуннингу анализ образцов по содержанию в них минеральных примесей и взвесей. Оказалось, в частности, что в них много СО2 и НСО3. А еще больше — прямо-таки аномально больше! — была в них концентрация ионов хлора. Правда, это относилось не ко всем без исключения образцам, а только к тем, которые были извлечены с двадцати двух, сорока пяти и ста двух метров. По данным изотопного анализа, эти горизонты сформировались соответственно в 1949, 1914 и 1790 годах. Почему же они оказались излишне «хлорированными»? За ответом придется, по всей вероятности, обратиться к современным представлениям об обмене веществ, участниками которого являются атмосфера и земная поверхность, в данном случае поверхность морей, прилегающих к архипелагу. Это значит, что высокую концентрацию ионов хлора, которых, как известно, много в морской воде, можно объяснить особыми условиями в Арктике в те годы, когда формировались горизонты. Что же это за особые условия? Отступившие от архипелага далеко на север морские льды увеличили площадь водной поверхности, следовательно, больше морской влаги, содержащей ионы хлора (кстати, не только его, но и ионы натрия, магния, кальция), стало поступать с испарениями в атмосферу, а затем выпадать в виде осадков, питающих ледники. Такое объяснение образования необычайно «хлорированных» горизонтов подсказывает и способ проверки дат, полученных на основе изотопного анализа: надо обратиться к литературным источникам и по ним установить, происходило ли тогда в Арктике нечто подобное или нет. Если нет, значит даты придется откорректировать; если да, то это лишь повысит авторитет и метода, с помощью которого даты были вычислены, и ценность исходных данных — практически ценность всей нашей работы.
Результатов анализа двухсот девяноста шести образцов по всей двухсоттринадцатиметровой длине добытого нами керна мы ожидали «с томленьем упованья» долгие пять лет. И вот они, наконец, перед нами в виде ступенчатой кривой, пересекающей поле графика.
График... По его вертикали отложено время формирования слоев от поверхности вниз (годы по принятому летосчислению), по горизонтали—количество кислорода-18 в образцах керна в зависимости от господствующих климатических тенденций, то есть от похолодания или потепления.
Обратим внимание: речь идет именно о весомых климатических тенденциях, а не о температуре воздуха в момент, когда ледник получил «очередную» порцию осадков. Зависимость между содержанием кислорода-18 и температурой воздуха на «данное время» по всей толще ледника установить невозможно или, говоря точнее, она почти не прослеживается. А вот связь между максимальными разбросами температур за какой-то значительный отрезок времени, например за период формирования верхних пятидесяти метров керна, и количеством кислорода-18 видна отчетливо.
Итак, о чем же нам поведал график? О том, что с начала века и до настоящего времени преобладающей тенденцией на водоразделе, где мы пробурили скважину, было уменьшение количества кислорода-18 в образцах керна. Несомненный, ясно выраженный признак потепления, причем без каких-либо намеков на окончание или хотя бы замедление этого процесса. Метеонаблюдения подтверждают вывод, сделанный на основе изотопного анализа. Подтверждается он и смещением к северу кромки дрейфующих льдов, увеличением продолжительности навигации, миграцией теплолюбивых морских организмов в северные воды и т. д., то есть совокупностью целого ряда вполне наблюдаемых явлений. Эта широко известная информация в данном случае интересна, поскольку позволяет судить о надежности описанной методики.
Отмеченное на графике сильное похолодание в последней трети прошлого столетия в известной степени падает на загадочное время, поскольку метеонаблюдений тогда на Шпицбергене не проводилось, а сведения о поведении ледников в северо-западном районе достались нам отрывочные и не дают оснований для таких же определенных выводов, какие сделаны относительно северо-востока и юга главного острова архипелага, где большинство ледников наступало, причем с большим количеством подвижек. По современным представлениям (по крайней мере, с точки зрения В. Шютта и С. Барановского), активный теплый лед при движении из области питания взламывает промерзший малоподвижный лед в области расхода на периферии ледников. Надо еще учесть (на графике это видно очень хорошо) сильное потепление в середине прошлого столетия. Словом, все тогда «работало» на подвижки.
Время с 1600 по 1800 год специалисты называют «малым ледниковым периодом». Оно характеризуется весьма прохладным климатом. Понятно, литературные источники не могут дать нам такую информацию, которая бы позволила создать подробную, разработанную до деталей картину развития ледников. Дошедшие до нас сведения скудные; то же самое в полной мере относится не только к Шпицбергену, но и к другим арктическим архипелагам. Но как ни бедны эти сведения, по ним все же можно заключить: условия в обширном арктическом регионе были сходными, способствовавшими значительному развитию оледенения.
