Олег Попцов - На суше и на море 1986

В задачи Эксперимента включаются создание трехмерной картины циркуляции Мирового океана в течение нескольких лет, улучшение знаний относительно условий, существующих на границе океана и атмосферы, разработка оценки трансформации водных масс в верхних слоях океана, определение интенсивности межбассейнового обмена вод, установление роли переноса и накапливания тепла в океане в общем тепловом балансе планеты.

Уже выполненные в рамках Эксперимента наблюдения признаются весьма результативными. Так, наблюдения трассирующих элементов показали, что за последние два десятилетия в Северной Атлантике произошло значительное и широкомасштабное снижение солености вод. Это может указывать на относительно быструю реакцию характера формирования глубинных вод океана на климатологические изменения.

Выполнены четыре новых крупных разреза в Южной Атлантике, позволяющие глубоко оценить процессы, происходящие в этом регионе. Собраны ценные сведения о связях, существующих между процессами на поверхности океана и накоплением осадков на его дне в ходе сезонных изменений.

Древние климаты изучаются в значительной мере путем исследования осадочных пород, отложившихся на дне океанов в отдаленные геологические эпохи, так как характер этих осадков определяют природные условия соответствующего периода. Однако в пределах крайней северной акватории Тихого океана такие исследования были до сих пор малорезультативными, так как для наиболее важных — известковых (СаСО 3) — осадков здешние глубины, если не считать отдельных подводных горных вершин, слишком велики.

В период выполнения международного проекта «Долгосрочная интерпретация, картирование и прогноз климата», являвшегося частью Международного десятилетия изучения океана (1972–1982 гг.), усилиями ученых различных стран (в том числе и советских) были разработаны методики, позволяющие обходить подобную трудность. Они предусматривают анализ осадочных пород, содержащих такие распространенные и в северной части Тихого океана вещества, как кремнистые остатки ископаемых микроорганизмов, вулканический пепел, терригенные (имеющие сухопутное происхождение) илы и глины.

Стратиграфия (последовательность слоев) донных осадков изучалась методами тефрахронологии (тефра — мелкий вулканический пепел), палеомагнетизма, анализа терригенного материала, вынесенного в море плавучими льдами, исследованием биостратиграфни ископаемых морских организмов — радиолярий и диатомовых водорослей.

Выполненное сопоставление современного состава осадочных пород этой акватории с их характером в период, отстоящий от нас на 18 тыс. лет, т. е. в разгар последнего ледникового периода, впервые позволило построить надежную карту температур поверхности вод северной части Тихого океана для этого отдаленного времени.

Был изучен характер мелких частиц, переносимых воздушными потоками из пределов Азии и отлагающихся на дне океана, что позволило определить районы происхождения и степень интенсивности западных ветров в различные периоды. Биологическая продуктивность поверхностных вод моря определялась по тому, как накоплялись кремнеземы органического происхождения. Определение географического распределения различной радиоляриевой фауны и ее количественных колебаний со временем дало возможность установить, что их характер изменялся в глобальном масштабе синхронно.

Самым главным, установленным при этом независимо друг от друга различными исследователями фактом является следующий. В течение последних 5 млн. лет, которые прослеживаются по видовому распределению и количеству ископаемых остатков диатомовых организмов, существовали циклически повторявшиеся колебания природных условий.

Длительность такого цикла составляет около 41 тыс. лет. Отмечается, что, по данным астрометрии, геомагнетизма и геодезии, как раз такая же периодичность свойственна изменениям наклона оси вращения Земли.

Механизм, обеспечивающий связь обоих явлений, пока еще до конца не ясен. Однако можно считать, что изменения состояния океанической среды следуют за климатологическими событиями, которые связаны с количеством солнечной энергии, поступающей на поверхность соответствующего региона земной поверхности, в свою очередь зависящего от относительного положения оси планеты в пространстве.