Рейтинг@Mail.ru Григорьев А.А. Субарктика

X. Об истории развития физико-географической среды Субарктики

Возраст субарктического пояса. Субарктический пояс северного полушария представляет явление геологически сравнительно молодое. В течение значительной части третичного периода климатические условия на территории современной Субарктики, а также и Арктики, отвечали таковым умеренного пояса (Криштофович, 1932). В связи с этим здесь произрастали леса из широколиственных листопадных и ряда хвойных пород, которые по А. И. Толмачеву (1944, стр. 7), могли существовать в условиях влажного приморского умеренного климата со средними температурами наиболее теплого месяца не выше 15°, 20°, с продолжительностью вегетационного периода (со средними месячными температурами свыше 5°) не менее пяти месяцев в году и очень мягкой зимой, со средней температурой наиболее холодного месяца не ниже -5°. Постепенное ухудшение климата в конце третичного периода привело к тому, что в плиоцене на территории современной Субарк-тики и Арктики широколиственные леса сменились хвойными, состоящими из доледниковых видов сосен и елей, частично сохранившихся до настоящего времени лишь в Северной Америке (Тихомиров, 1944, стр. 52). Почти все исследователи возраста тундровой растительности "...довольно единодушно приходят к выводу о том, что формирование тундровой растительности, как фитоценологически сложившегося и пространственно выраженного явления, связано с возрастанием пессимальных условий на значительной части северной оконечности Евразии и Америки во время четвертичного оледенения" (Тихомиров, 1944, стр. 51).

Что же касается до формирования большей части арктических представителей флоры и фауны современной Субарктики, в первую очередь, так называемых аркто-альпийцев, то оно относится к более раннему периоду, когда в высоких горных системах, возникших в мезозое (в период киммерийского орогенеза), в их альпийских поясах создались климатические условия, близкие к современным субарктическим и арктическим. Эти горные хребты, расположенные главным образом в умеренном поясе, и явились первоначальными очагами указанных форм. Сосредоточены эти хребты преимущественно в Восточной Азии и на западе Северной Америки, откуда интересующие нас формы позже и распространились в современную Субарктику (Сочава, 1944, стр. 48 и сл.).

Особенности развития неорганической природы Субарктики в ледниковый период. В четвертичный период территории современной Субарктики проделали сложную эволюцию. Они пережили не менее двух эпох оледенения, разделенных более теплой межледниковой эпохой, сопровождавшейся мощной бореальной морской трансгрессией, проникнувшей далеко в глубь материка. В Евразии максимальное развитие материковых льдов и ледниковых щитов относится к более ранней, в Аляске - к более поздней эпохе оледенения (Сакс, 1937, стр. 45-54). На грани ледниковой и современной эпох территория Субарктики во многих местах пережила еще одну (послеледниковую) морскую трансгрессию, не проникавшую, однако, по крайней мере в Евразии, далеко в глубь современной суши и получившую там лишь локальное распространение. Наряду с этим в четвертичное время на территории современной Субарктики происходили значительные вертикальные перемещения земной коры. В результате сочетаний этих процессов размеры и очертания суши значительно изменялись. Наиболее важным событием в этом отношении было молодое затопление морем северной окраины Евразии. Особенно широка была эта полоса на внешней окраине Восточной Сибири. На север она простиралась до о. Врангеля включительно, на востоке соединяла Азию с Америкой, образуя так называемую "Берингию".

Шельф Северного Ледовитого океана и мелководный пояс Берингова моря, большая часть которых долгое время в течение четвертичного периода была сушей, к концу ледникового периода оказались под уровнем моря, нарушив сухопутную связь Азии и Америки путем образования Берингова пролива (С. В. Обручев, 1937). Все эти перипетии палеогеографического развития территории современной Субарктики в разных частях данного пояса протекали отнюдь не одинаково. Так, если европейская Субарктика в эпоху максимального оледенения была в основном покрыта льдами, над которыми лишь кое-где в горных районах возвышались отдельные нунатаки, то к востоку от Таймыра, как и на Аляске, на территории современной Субарктики, оледенение не являлось сплошным, ограничиваясь главным образом районами более высоких горных хребтов. В низинах в это время наблюдалось лишь сугубо локальное "эмбриональное" оледенение, выражавшееся в том, что отдельные впадины были заняты неподвижными (или очень мало подвижными) ледяными полями, образовавшимися путем накопления и фирнизации снега, или в результате сочетания этого процесса с образованием наледей, с промерзанием до дна озер, без последующего их оттаивания и т. п. Таким образом, в этом районе площади, не покрытые льдами даже в эпоху максимального оледенения, были значительны. Подвижные материковые льды и ледяные щиты запада Евразии после окончания ледниковой эпохи оставили после себя типичные для районов былого оледенения моренные наносы с их беспокойным рельефом, изобилующим замкнутыми котловинами, теперь занятыми озерами или болотами. На востоке, благодаря резко континентальному зимнему климату и связанному с ним развитию мощной вечной мерзлоты, памятниками ледниковой эпохи оказались сами древние ледяные поля, в свое время прикрытые тонким слоем наносов, захваченным вечной мерзлотой; таким образом, эти ледяные поля превратились в ископаемый ("каменный") лед. Такие льды нередко обладают мощностью в несколько десятков метров к довольно значительным горизонтальным распространением. В таком случае они легко отличимы от почвенных льдов современного происхождения. Нередко в покрывающем их наносе имеются остатки вымерших позвоночных ледниковой эпохи. Такие льды, как мы видели, имеют широкое распространение в дельте Лены; они выходят на дневную поверхность в обнажениях по берегам Оленекской протоки, на побережье Хатангской губы и т. п. Особенно широко они распространены к востоку от Оленекской протоки.

В горных районах, подвергавшихся оледенению и на западе и на востоке, об этом свидетельствуют корытообразные долины и ряд других характерных признаков. В низинах, затоплявшихся морскими трансгрессиями, возникали абразионные поверхности и откладывались морские наносы", часто с ракушечником. Понижения базиса эрозии, связанные как с этапами отступления морских трансгрессий, так и с этапами поднятия суши (в их сложных сочетаниях), стимулировали образование террас на морских побережьях и в речных долинах. В некоторых районах, где поднятия земной коры достигли значительных размеров, как, например, на Мурмане, число таких террас достигает нескольких десятков.

Особенности развития органического мира Субарктики в ледниковый период. В районах, не подвергавшихся сплошному оледенению и сильным трансгрессиям (в Восточной Сибири, на Аляске) растительный и наземный животный миры могли существовать в течение всей ледниковой эпохи. Сюда то в ледниковый период и иммигрировали аркто-альпийцы, сформировавшиеся ранее на территории горных систем мезозойского возраста. Они нашли здесь подходящие условия для существования уже не в горах, а на равнинах и продолжали здесь свою эволюцию.

В районах сплошного оледенения и сильных трансгрессий органический мир периодически почти целиком подвергался уничтожению и имел возможность сохраняться лишь на нунатаках в эпохи оледенения и на островах во время трансгрессий. Освободившись от льдов или от моря, такие районы должны были заселяться заново. Поэтому формирование организмов, приспособившихся к условиям Субарктики, по мнению большинства исследователей (Кузнецов, 1938, стр. 34; Штегман, 1936, стр. 72-73; Тихомиров, 1942, стр. 134-136; он же, 1944, стр. 53), происходило на северо-востоке Сибири, в Берингии, а также на Аляске, где даже в эпоху максимального оледенения обширные пространства были свободны от ледяного покрова и где в связи с особенностями рельефа всегда оставались обширные территории, не подвергавшиеся затоплению морем. Указанное формирование организмов могло осуществляться и в полосе, непосредственно обрамлявшей край материковых льдов и ледяных щитов, поскольку и там, тоже имелись условия, близкие к субарктическим. Все же территория Восточной Сибири, Берингии и Аляски имела в этом отношении, как мы видели, значительные преимущества. По Б. А. Тихомирову (1944, стр. 53-54), в период первого оледенения на крайнем севере Восточной Сибири "...положительные элементы рельефа не занятых ледниковым покровом территорий были покрыты полигональными тундрами с отдельными дерновинами травянистых растений, лишайниковым ковром (Bryopodon, Alectoria и др.), а также группировками Dryas и других арктоальпийских кустарничков. На понижениях рельефа местообитания с более глубоким снеговым покровом несли группировки Cassiope tetragona + мхи. В еще более защищенных местах широкое распространение получили тундровые нивальные луга с разнообразной, преимущественно арктоальпийской, травянистой флорой".

Вследствие всех указанных обстоятельств расселение иммигрировавших сюда с гор и сформировавшихся здесь организмов на запад и на восток, в частности в приледниковые тундровые полосы, играло видную роль в распространении субарктических форм. Конечно, заселение организмами территорий, освобождавшихся при отступании льдов или моря в районах, удаленных от Восточной Сибири и Аляски, осуществлялось и за счет форм, возникших в данном секторе Субарктики, но и там роль пришельцев из Восточной Сибири, Берингии и Аляски была велика. Это привело к широчайшему распространению в Субарктике циркумполярных форм, представители которых, обитающие в удаленнейших друг от друга частях нашего пояса, отличаются друг от друга лишь видовыми, а гораздо чаще еще менее важными признаками. Так, например, по Б. К. Штегману (1936, стр. 527), из 78 видов птиц, составляющих авифауну Субарктики и Арктики Старого Света, 32 вида являются циркумполярными. Сюда относятся мохноногий сарыч, кречет, белая и тундряная куропатки, белая сова, лапландский подорожник, пуночка, рогатый жаворонок и др. "Большая близость между тундряными птицами Старого и Нового Света (выделившимися в лучшем случае до степени особых географических рас) указывает на весьма недавнее прекращение связи между тундрой Восточной Сибири и Америки" (Штегман, 1936, стр. 73).

Роль в развитии Субарктики послеледникового термического максимума. Сложившись в ледниковый период, Субарктика пережила существенную эволюцию в послеледниковое время. Особенно большое влияние на нее оказала эпоха послеледникового термического максимума. По мнению А. И. Мордвинова (1939, стр. 147-153), таких максимумов было два. В указанную эпоху в связи с значительным потеплением климата растительные зоны и пояса (по крайней мере внетропические) были сдвинуты на север по сравнению как с современной эпохой, так и с эпохой, предшествовавшей максимуму. Согласно сводке Б. А. Тихомирова (1941), лесная зона занимала тогда территорию современных лесотундры и южной подзоны прибореальной зоны Субарктики, лесотундра же доходит до современной северной границы прибореальной зоны, но на территорию современной приарктичеекой зоны Субарктики не распространялась. Другими словами, в восточноевропейском секторе Субарктики южная граница пояса переместилась тогда на север на 2-2.5° широты. В западной и Средней Сибири это перемещение было на 1-2 градуса больше. В том же направлении переместилась и северная граница Субарктики. Однако о размерах этого перемещения еще мало данных. Интересно отметить, что в передвижении на север приняли участие древесные породы, многие травы, кустарники и полукустарнички лесной полосы, но не мхи. Мхи, обнаруженные в древних торфяниках Субарктики, относящихся к указанной эпохе, за редкими исключениями - типичные представители современной тундры.

"Сфагновые мхи, характерные для торфообразования современной лесной зоны, в указанных торфяниках представлены единичными экземплярами..." (там же). Когда наступило новое похолодание климата, вызвавшее перемещение Субарктики к югу, одни из продвинувшихся ранее на север лесных видов вымерли, другие сохранились в составе тундровой растительности и даже несколько продвинулись на север, третьи, сохранившись, не перешли былой границы леса и лесотундры, Список бореальных (лесных) видов, произрастающих в европейской и западносибирской Субарктике, по Б. А. Тихомирову, превышает 50 названий. В различных секторах Субарктики влияние на растительный покров былого продвижения леса на север не было одинаковым. Особенно сильно оно сказалось в европейских и дальневосточных тундрах. В европейских тундрах участие бореальных форм и роль связанных с ними растительных группировок настолько велики, что эти тундры можно назвать "лесами без деревьев". В анадырской Субарктике одной из характернейших черт является преобладание в растительном покрове лесных элементов над тундровыми. "Одной из ближайших причин активизации аркто-тундровых комплексов следует, видимо, признать образование Берингова пролива и связанное с этим ухудшение условий на побережье Берингова моря" (Тихомиров, 1944, стр. 59). Напротив, в Восточной Сибири, где продвижение лесов к северу не было столь значительным, как в Европе, "...экспансия бореальных элементов, вызванная продвижением лесной растительности к северу, не смогла разрушить... тундровые комплексы, хотя и обогатила их некоторыми представителями бореальной и гипоарктической флоры" (Тихомиров, 1944, стр. 58).

Былое перемещение зон к северу оставило и другие следы на территории современной Субарктики, именно участки реликтовых подзолистых почв, сравнительно мощные торфяники с остатками лесной растительности, а в районах резко континентального климата и реликтовые"мертвые" булгунняки, северная граница распространения которых проходит несколько севернее былого распространения древесной растительности (Андреев, 1936, стр. 208). Новейшее смещение Субарктики и роль колебаний климата в историческую эпоху. Смещение Субарктики к югу после периода послеледникового температурного максимума, всего яснее выражающееся в перемещении в более низкие широты северной границы лесотундры, является новейшим этапом в истории развития Субарктики. Поэтому вопрос о том, продолжается ли это смещение, являющееся признаком прогрессивного ухудшения климата, и в настоящее время, представляет большой интерес. Г. И. Танфильев (1911), изучавший этот вопрос в Малоземельской тундре в 1892 г., пришел к выводу, что тундра наступает на лес. О том же говорят и наблюдения Н. Я. Кузнецова (1916) в низовьях Енисея, сделанные в 1914 г. Однако наблюдения автора этих строк в западной части Большеземельской тундры в 1921 г. привели его к выводу, что состояние растительности на северной границе лесотундры не свидетельствует о продолжающемся ухудшении климата (Григорьев, 1924, стр. 88-89).

Противоречивость этих данных получила позже свое объяснение, заключающееся в том, что примерно начиная с 1919 г. климат земного шара начал заметно изменяться з сторону потепления з большинстве районов и, в особенности, в Арктике и Субарктике. В связи с этим наблюдения последних лет над границей древесной растительности уже не отмечают отступания древесной растительности к югу. Как известно, указанное потепление климата связано с усилением циркуляции атмосферы и. как следствие этого, с усилением циркуляции океанов, что приводит к усиленному поступлению в Полярный бассейн теплых атлантических вод и к более быстрому оттоку холодных вод через Восточно-Гренландское течение.

Более высокие температуры поверхности океана обусловливают и более высокие температуры формирующихся над ним воздушных масс, которые поступают на сушу менее холодными, чем это было ранее, и тем самым вызывают повышение здесь средних температур воздуха. Такое влияние моря на климат суши всего сильнее сказывается в зимние месяцы, почему потепление климата в Субарктике сильнее зимой, чем летом. О размерах его можно судить по приводимым ниже данным для Малых Кармакул, лежащих в северной части Субарктики. Это одна из немногих метеорологических станций субарктического пояса с длинным рядом наблюдений (табл. 26).

Таблица 26. Средние температуры воздуха станции Малые Кармакулы (в градусах) по Е. И. Тихомирову (1938, стр. 49)

Эпохи 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Годов.
1876-1919 -14.9 -14.8 -15.6 -10.9 -4.4 1.4 6.4 6.4 2.8 -2.8 -9.3 -13.3 -5.8
1920-1935 -11.8 -12.2 -15.1 -11.4 -4.4 2.0 6.8 6.8 3.7 -1.8 -6.7 -11.7 -4.6
Разность 3.1 2.6 0.5 -0.5 0.0 0.6 0.4 0.4 0.9 1.0 2.6 1.6 1.2


Если сравнить средние годовые температуры Малых Кармакул за 1876-1919 и 1920-1935 гг., то оказывается, что они во второй период на 1.2° выше, чем в первый, преимущественно за счет потепления зимы, а также июня и июля. Как известно, потепление климата в Арктике и Субарктике сопровождается уменьшением ледовитости Северного Ледовитого океана и улучшением возможности плавания по нему. Предыдущий период уменьшения ледовитости был во второй половине XVI и начале XVII столетий (Берг, 1943, стр. 18). Известно также, что XIV и XV столетия ознаменовались ухудшением условий плавания на севере Атлантики и в Северном Ледовитом океане, очевидно связанным с ухудшением климата в Арктике, свидетельства чего имеются для Гренландии. Напротив, до того, примерно с начала XI столетия, все эти условия были более благоприятны (Zimmermann, 1926). Подобные колебания климата и по своим размерам и по продолжительности сменяющихся периодов недостаточны для того, чтобы вызвать более или. менее заметные смещения зон. Они важны в том отношении, что вызывают смены направленности физико-географического процесса. В периоды таких временных ухудшений климата должен усиливаться глеевый процесс почвообразования за счет подзолистого, количество и размеры голых тундровых пятен растут, интенсивность роста мхов и лишайников уменьшается, почему уменьшается и нарастание торфяного-горизонта, форпосты лесотундры на южной границе Субарктики должны проявлять признаки некоторой деградации и т. п. В периоды улучшения климатических условий направленность всех перечисленных процессов меняется на обратную; в частности, в древесных форпостах лесотундры должны улучшаться условия семенного возобновления древесной растительности (Сочава, 1941, стр. 189), что способствует их сохранению.

В результате чередования подобного рода периодов улучшения" и ухудшения климата ни та, ни другая тенденция развития Субарктики, по-видимому, не одерживает верх, что препятствует развитию ее в сторону приближения к условиям арктического или умеренного поясов и сильно осложняет процесс внутреннего развития специфических черт" субарктического физико-географического процесса, как такового.

Предыдущая Следующая