Поздний дриас
| Хронология |
Похолодание/потепление (Восточная/Западная Европа) | Время начала (лет назад) / начало ИКС (MIS) |
|---|---|---|
| Голоцен | Пребореальный период | Менее 11 590 |
| Дегляциация | ||
| Поздний дриас | 12 680 | |
| Аллерёдское потепление | 13 900 | |
| Средний дриас | 14 100 | |
| Бёллингское потепление | 14 700 | |
| Ранний дриас | 16 900 (MIS 1) | |
| LGM | ||
| Вепсковская (Мекленбургская) фаза | ~18 000 | |
| Едровская (Померанская) фаза | ~20 000 | |
| Усвячская (Франкфуртская фаза) | ~22 300 | |
| Усвячская (Бранденбургская) фаза) | 24 000 (MIS 2) | |
| Средне-валдайская стадия | ||
| Дунаевское (Денекамп) | ~28 800 | |
| Шенское | ~30 000 | |
| Ленинградское (Хенгело) | ~39 000 | |
| Ленинградское (Моерсхофт) | ~47 000 | |
| Кашинское (Эберсдорф) | ~50 000 | |
| Красногорское (Глинде) | ~55 500 | |
| Красногорское (Оерел) | 58 000 (MIS 3) | |
| Ранне-валдайская стадия | ||
| Шестихинское (Шалкхольц) | ~70 000 (MIS 4) | |
| Круглицкое (Оддераде) | ~77 000 (MIS 5a) | |
| Лапландское (Редерсталь) | ~85 000 (MIS 5b) | |
| Верхневолжское (Брёруп) | ~93 000 | |
| Верхневолжское (Амерсфорд) | ~100 000 (MIS 5c) | |
| Курголовское (Хернинг) | ~112 000 (MIS 5d) | |
| Микулинское межледниковье | ||
| ←Эемское потепление | 128 000—117 000 (MIS 5e) |
Поздний дриас (также верхний, редко молодой (младший) — калька с англ. Younger Drias, дриас III) — в позднеплейстоценовой геохронологии завершающий (12,7 — 11,6 ± 0,1 тыс. лет назад[2][3][4][5]) этап последнего оледенения, за которым последовал тёплый пребореальный период голоцена. Назван по цветку дриада восьмилепестная, характерному для холодных климатических зон.
Слово «поздний» в названии используется для отличения от двух других сходных этапов, «раннего» («нижнего») и «среднего».
Общие сведения
| Часть геологической истории Земли | |
| Поздний дриас сокр. ПД | |
|---|---|
| Геохронологические данные | |
| Длительность | 1200 лет |
| Климат | |
| Уровень CO2 | 240 % |
| Средняя температура | 10,5 °C |
Изменения климата
Около 14 тысяч лет тому назад на Земле началось очень быстрое аллерёдское потепление (его скорость оценивается десятилетиями). В это время в средних широтах образовались условия, близкие к современным, хотя в других широтах было значительно холоднее. Однако, после нескольких тысячелетий таяния ледников и распространения лесов, климат Земли на короткое время вернулся к оледенению. Похолодание было очень резким (длительность около 100 лет). После примерно тысячи (по другим источникам, 1200-1300[6]) лет холодного и сухого климата, климатические условия пришли к практически современным, опять на протяжении нескольких десятилетий. Началось современное межледниковье, голоцен.
В Европе примерно около 12 930 лет л. н. произошло извержение плинианского типа супервулкана Лах, в кальдере которого образовалось Лаахское озеро[7]. Близлежащие территории оказались под пятидесятиметровым слоем вулканического пепла и пемзы, более мелкие частицы были, в основном, разнесены на юг до территории современной Северной Италии и на северо-восток — до территории современной России и Скандинавского полуострова[8].
В качестве причины, объясняющей как похолодание позднего дриаса, так и потепление на границе позднего дриаса и голоцена, называют изменения в термохалинной циркуляции в Северной Атлантике. Ослабление циркуляции вызывало сокращение переноса тепла из тропиков в высокие широты и понижение температуры на прилегающих областях материков. Предполагается, что изменения в характере термохалинной циркуляции были вызваны резкими изменениями количества пресной воды, поступавшей в Северную Атлантику, которые, в свою очередь, были обусловлены взаимодействием деградирующих покровных оледенений и рельефа подстилающей поверхности. Когда в процессе таяния Лаврентийского ледникового щита была освобождена котловина современного Верхнего озера, произошло изменение направления стока воды, поступающей от тающего ледника: вместо долины реки Миссисипи, впадающей в Мексиканский залив, массы пресной воды поступали по долине реки Святого Лаврентия непосредственно в Северную Атлантику. Дополнительными источниками пресной воды послужили воды Балтийского ледникового озера, первый спуск которого предшествовал похолоданию. Общее количество пресной воды, поступившей в Северную Атлантику в результате этих двух событий, оценивается в 9500 км3. Наступившее в результате этих событий похолодание вызвало кратковременное наступление ледников, которое привело к изоляции озера Агассис от Верхнего озера и резкому сокращению объёмов стока по реке Святого Лаврентия. Сокращение поступления пресной воды обеспечило восстановление термохалинной циркуляции в прежних объёмах и завершение похолодания[9].
В то время как в регионе Тихоокеанского Северо-Запада температура снизилась на 2–3 °C, в западной части Северной Америки похолодание было в целом менее интенсивным.[10][11][12][13][14][15] в то время как в бассейне Орка в Мексиканском заливе до сих пор переживает падение температуры поверхности моря на 2,4 ± 0,6°с,[16]земельные участки ближе к нему, такие как Техас, в Гранд-Каньон областьa[17]и Нью-Мексико, в конечном итоге не охлаждались так сильно, как внутренние районы континента.[18][19][20] Юго-восток Соединённых Штатов стал более тёплым и влажным, чем раньше. В Карибском море и вокруг него, а также в Западной Африке наблюдалось потепление.
Когда-то считалось, что похолодание в эпоху позднего дриаса началось примерно в одно и то же время по всему Северному полушарию.[21] Однако анализ ва́рв (осадочных пород), проведённый в 2015 году, показал, что похолодание происходило в два этапа: сначала на широте 56–54° с. ш., 12 900–13 100 лет назад, а затем дальше на север, 12 600–12 750 лет назад.[22] Данные, полученные из кернов озера Суйгецу в Японии и пещерного комплекса Пуэрто-Принсеса на Филиппинах, показывают, что начало позднего дриаса в Восточной Азии произошло на несколько сотен лет позже, чем в Северной Атлантике.[23][24] Кроме того, похолодание было равномерным в течение всего года, но имело ярко выраженную сезонность. В большинстве регионов Северного полушария зимы стали намного холоднее, чем раньше, но весна стала менее холодной, а летом температура либо не изменилась, либо даже немного повысилась.[25][26] Исключение, по-видимому, составляет территория современного штата Мэн, где зимние температуры остались стабильными, но летние снизились на 7,5 °C.[27]
В то время как Северное полушарие остывало, в Южном полушарии наблюдалось значительное потепление.Температура поверхности моря была выше на 0,3–1,9 °C, а в Антарктиде, Южной Америке (к югу от Венесуэлы) и Новой Зеландии наблюдалось потепление.[28] Общее изменение температуры было относительно небольшим[29] Понижение составило всего 0.6 °C (1,08 °F).Температурные изменения в период позднего дриаса длились 1150–1300 лет.[30][31] По данным Международной комиссии по стратиграфии, малый дриасовый период закончился около 11 700 лет назад,[32] хотя некоторые исследования относят его окончание к 11 550 году до н. э.[33][34][35][36][37]
Конец позднего дриаса также был внезапным: в регионах, которые ранее были охлаждены, потепление до прежнего уровня произошло за 50–60 лет.[38] В тропиках температура восстанавливалась более постепенно, в течение нескольких столетий; исключение составляли тропические районы Атлантики, такие как Коста-Рика, где изменение температуры было таким же, как в Гренландии.[39] Затем голоценовое потепление распространилось по всему миру вслед за повышением уровня углекислого газа в период ПД[40] (от ~210 ppm до ~275 ppm[41]).
Ледяной покров
Похолодание в молодом Дриасе часто сопровождалось наступлением ледника и понижением региональной снеговой линии, свидетельства чему были обнаружены в таких областях, как Скандинавия, в Швейцарских Альпах и Динарских Альпах на Балканах,[42] северных хребтах Скалистых гор Северной Америки,[43][44][45]В лесу Два Крикса в Висконсине и западные части штата Нью-Йорк,[46]и на северо-западе Тихого океана,[47] включая Каскадные горы.[48] Весь Лаврентийский ледниковый щит продвинулся между западным озером Верхним и юго-восточным Квебеком, оставив после себя слой каменных обломков (морену), относящийся к этому периоду.[49]Юго-восточная часть Аляски, по-видимому, избежала оледенения; несмотря на замедление темпов, в регионе продолжалось отложение сталактитового кальцита, что указывает на отсутствие вечной мерзлоты и оледенения.[50]
С другой стороны, потепление в Южном полушарии привело к таянию льдов в Антарктиде, Южной Америке и Новой Зеландии.[51]Более того, хотя Гренландия в целом остыла, ледники увеличились только на севере острова,[52]а на остальной части побережья Гренландии они отступили. Вероятно, это произошло из-за усиления Течения Ирмингера.[53]Горный хребет Ябланица на Балканах также столкнулся с потерей льда и отступлением ледников: вероятно, это было вызвано сокращением количества годовых осадков, которые в противном случае замерзали бы и способствовали сохранению ледников.[54] В отличие от сегодняшнего дня, в северной Шотландии всё ещё были ледники, но во время позднего дриаса они истончились.[55]
Количество воды, содержащейся в ледниках, напрямую влияет на глобальный уровень моря. Повышение уровня моря происходит, когда ледники отступают, и уровень моря понижается, когда ледники разрастаются. В целом уровень моря в течение позднего дриаса практически не менялся.[40] Это контрастирует с быстрыми повышениями уровня моря до и после этого периода, такими как импульс талой воды 1A. На побережьях наступление и отступление ледников также влияет на относительный уровень моря. В западной части Норвегии произошло относительное повышение уровня моря 10 м (32 + 2⁄3 фута) по мере продвижения Скандинавского ледникового щита.[56][57] Примечательно, что продвижение ледникового щита в этом районе, по-видимому, началось примерно за 600 лет до глобального наступления позднего дриаса. Подводные отложения клатрата метана — метана, вмёрзшего в лёд, — оставались стабильными на протяжении всего позднего дриаса, в том числе во время быстрого потепления в конце этого периода.[58]
Погодные системы
По мере того как Северное полушарие остывало, а Южное — нагревалось, термальный экватор смещался на юг. Поскольку пассаты из обоих полушарий нейтрализуют друг друга над термальным экватором в спокойной, сильно затянутой облаками области, известной как внетропическая зона конвергенции (ВЗК), изменение её положения влияет на характер ветров в других местах. Например, в Восточной Африке отложения озера Танганьика в этот период перемешивались слабее, что указывает на ослабление ветровых систем в этой области.[59] Считается, что основной причиной того, что лето в Северном полушарии в целом не стало холоднее во время позднего дриаса, были изменения в атмосферном режиме.
Поскольку ветер переносит влагу в виде облаков, эти изменения также влияют на осадки. Таким образом, данные о пыльцевых спорах свидетельствуют о том, что некоторые регионы стали очень засушливыми, в том числе Шотландия,[60] североамериканский Средний Запад,[61]Анатолия и южный Китай.[62][63][64] По мере того как Северная Африка, в том числе пустыня Сахара, становилась суше, увеличивалось и количество переносимой ветром пыли. В других регионах стало влажнее, в том числе на севере Китая[64] (возможно, за исключением региона Шаньси)[65]
Метеоритная или кометная гипотеза
В феврале 2012 года Национальная академия наук США опубликовала доклад об обнаружении на дне мексиканского озера Куицео 10-сантиметрового слоя отложений из наноразмерных алмазов и ударных сферул, доказывающего падение метеорита, который мог повлиять на похолодание и массовое вымирание фауны[66][67].
Гипотеза о том, что похолодание в позднем дриасе было вызвано падением метеорита (позднедриасовая импактная гипотеза или гипотеза кловисской кометы[68]), подвергалась серьёзным сомнениям. В качестве контраргументов приводиты: невозможность воспроизведения большинства результатов оригинального исследования другими учёными, ошибочная интерпретация данных и недостаток подтверждающих доказательств[69][70][71].
Тем не менее, исследование американских учёных в 2013 году показало, что метеорит упал в районе Квебека, на территории нынешней Канады, около 13 тыс. л. н. К таким выводам удалось прийти благодаря исследованию археологических находок, в которых содержался в значительных количествах силицид железа и никеля, который формируется только при нагревании до температуры более 2000 градусов по Цельсию, а также такие редкие металлы как осмий и иридий. Это могло повлиять на естественный ход температур[72].
Химический анализ почв на одиннадцати археологических стоянках, расположенных в разных частях США, показал, что на 8 участках концентрация платины в керне, имеющем возраст верхнего дриаса, в 12 раз превышает концентрацию в соседних слоях. Исследователи считают, что зафиксированная аномалия связана с падением астероида диаметром не более 1 км[73][74].
Учёные из Эдинбургского университета, проанализировав символы на колоннах древнейшего храмового комплекса Гёбекли-Тепе, предположили, что рисунки означают положение небесных тел, сопоставили их с картой созвездий того времени и пришли к выводу, что около 10950 года до н. э. на Землю могла упасть комета[75][76]. Об этом свидетельствует также анализ отложений в чилийской части Патагонии времён позднего дриаса[77].
В провинции Лимпопо (ЮАР) в местечке Уандеркратер учёные из Института эволюционных исследований Витватерсрандского университета и Университета Свободного государства обнаружили платину в керне возрастом 12744 лет до настоящего времени, полученном из залежи торфа. Источником платины в Уандеркратер может быть космическая пыль, которая рассеивалась в атмосфере Земли после удара метеорита в Гренландии. В Северной Америке в это время резко прекращается производство каменных орудий культуры Кловис, а в Южной Африке в некоторых частях, включая район вокруг пещеры Бумплаас, почти одновременно прекращается производство каменных артефактов индустрии Робберга (Robberg industry) позднего каменного века Африки (LSA)[78][79].
В местности Пилауко Бахо (Pilauco Bajo) в Чили в отложениях возрастом 12800 лет (начало позднего дриаса) обнаружено множество микроскопических шариков, которые представляют собой ударные сферулы, а также микрочастицы угля и следы горения в образцах древней пыльцы. Фуллерены из этих отложений содержат гелий, что является признаком их внеземного происхождения[80].
Примерно 12800 лет назад на поселение Абу-Хурейра (Сирия) упали фрагменты крупного астероида или кометы. Высокие концентрации иридия, платины, никеля и кобальта предполагают смешивание расплавленного местного осадка с небольшим количеством метеоритного материала при температуре от 1720 °C до >2200 °C. Сферолиты из Абу-Хурейры аналогичны 700 сферолитам из 18 мест по всему миру[81][82][83].
В отложениях озера Уайт-Понд (Южная Каролина) узкий двухсантиметровый слой с повышенным содержанием платины, палладия и углерода (в виде сажи) имеет возраст 12785±58 лет назад. Ниже него концентрация спор-копрофилов снижается, а количество N-15 резко колеблется, что указывает на сильное похолодание. Там же обнаружена пыльца холодолюбивой дриады восьмилепестной (Dryas octopetala)[84].
Однако, соответствующий ударный кратер так и не был найден. Вымирание мамонтовой фауны произошло не в одночасье, как это должно было произойти при ударе метеорита или взрыве кометы, его пик был за тысячу лет до позднего дриаса (в период аллерёдского потепления) и завершилось оно на несколько тысяч лет позже[85]. На основе исследований проб древних отложений в пещерах Китая, Индии, Узбекистана, Бразилии и Испании, австрийские учёные в 2020 году определили, что похолодание началось в Северной Атлантике 12870 лет назад, примерно за 50 лет до предполагаемой кометы. При этом в период сразу после падения кометы никаких существенных изменений климата в Гренландии не обнаружено[86].
Конец позднего дриаса датируется возрастом примерно 11,55 тыс. лет, полученным с помощью различных методов:
11,50 ± 0,05 ka BP — ледяные керны GRIP, Гренландия[87] 11,53 + 0,04
− 0,06ka BP — озеро Krakenes, западная Норвегия[88] 11,57 ka BP — керны из залива Карьяко, Карибское море, Венесуэла[89] 11,57 ka BP — дендрохронология (дуб/сосна), Германия[90] 11,64 ± 0,28 ka BP — ледяные керны GISP2, Гренландия
Влияние на сельское хозяйство
Археологи часто связывают поздний дриас с распространением земледелия в Восточном Средиземноморье[91][92]. Предполагается, что холодный и сухой климат позднего дриаса привёл к снижению экологической ёмкости территории Леванта, и оседлые племена ранней натуфийской культуры перешли к более мобильному натуральному хозяйству. Дальнейшее ухудшение климата, как считается, привело к началу возделывания злаков.
Несмотря на существование относительного консенсуса по поводу роли позднего дриаса в изменении характера натурального хозяйства натуфийской культуры, его связь с возникновением земледелия в конце данного периода всё ещё является предметом споров[93][94] (подробнее см. статьи неолитическая революция, Плодородный полумесяц и доисторический Ближний Восток).
Примечания
Литература
- Donald Rapp. Ice Ages and Interglacials: Measurements, Interpretation and Models. Springer, 2009. ISBN 978-3-540-89679-1.