В палеоклиматологии, изучающей древние климаты Земли, Голоценовая эпоха (последние 11 700 лет) предстает не монолитом стабильности, а чередой теплых и холодных фаз. Самой яркой из них по праву считается Климатический оптимум голоцена (КОГ), пришедшийся на период примерно 9–5 тысяч лет назад. Для нас, палеоклиматологов, эта эпоха – ключевой природный эксперимент, демонстрирующий, как реагируют экосистемы Восточной Европы на значительное потепление. А последующие события, наступившие примерно 500 лет после его окончания, служат суровым напоминанием о хрупкости установившегося равновесия.
Климатический оптимум голоцена: "Великое смещение" на Восточно-Европейской равнине
В разгар КОГ средние летние температуры на территории Восточной Европы превышали современные на 1–3 °C, а в высоких широтах – местами и до 4 °C. Количество атмосферных осадков также было иным: на севере и в центральных регионах оно было близко к современному или немного выше, в то время как в южных, степных районах, климат был более засушливым. Это перераспределение тепла и влаги запустило масштабный процесс трансформации природных зон, следы которого мы находим в палеоботанических, палинологических (анализ пыльцы) и палеопочвенных архивах.
Вот как выглядела Восточная Европа в эпоху КОГ:
1. Отступление тундры и продвижение тайги на север. Граница тундры и лесотундры значительно сместилась к северу, освобождая пространство для хвойных лесов. Тайга, в основном с елью и сосной, заняла большую часть современной зоны тундры и лесотундры Кольского полуострова и севера Европейской России.
2. Широколиственные леса – "хозяева" Центральной России. Самые драматичные изменения произошли в средней полосе. Граница широколиственных лесов (дуб, вяз, липа, ясень, клен) сместилась на сотни километров к северу и востоку. Там, где сегодня господствует южная тайга и смешанные леса, простирались мощные дубравы и липняки. Лесостепная зона также продвинулась далеко на север, вплоть до Верхней Волги.
. Степь против леса: обострение конкуренции на юге. В то время как на севере и в центре леса наступали, на юге ситуация была сложной. Повышенная теплообеспеченность и, что важно, сезонное перераспределение осадков (с более влажной зимой и весной) способствовали проникновению лесной растительности в степную зону по балкам и речным долинам. Однако общая аридизация (усыхание) климата в причерноморских и прикаспийских регионах вызывала расширение степей и, вероятно, подвижку южной границы лесостепи к северу. Формировались так называемые "островные" боры и байрачные леса в современных степях.
4. Регрессия Каспийского моря. Одним из наглядных свидетельств засушливости является низкий уровень Каспийского моря в период КОГ. Испаряемость превышало приток влаги с водосбора, что привело к значительному падению уровня и сокращению площади моря (так называемая "Дербентская регрессия").
Таким образом, Восточная Европа эпохи КОГ была в целом более лесистым и теплым регионом, где биологическое разнообразие в лесных зонах достигало своего максимума для всего Голоцена.
Конец идиллии: что происходило 500 лет после окончания Климатического оптимума
Около 5,5 тысяч лет назад начался переход к более прохладному и влажному этапу – Субатлантическому периоду. Однако наиболее показательными являются процессы, которые развернулись примерно к 5000 лет назад, то есть спустя примерно 500 лет после окончания КОГ. К этому времени климатическая система перешла некий порог, и последствия стали очевидны и необратимы.
1. "Наступление холода": похолодание и увлажнение. Среднегодовые температуры неуклонно снижались. Этот процесс сопровождался увеличением влажности климата, особенно в центральных и северных регионах. Началось так называемое "заболачивание" территорий, которое мы наблюдаем и сегодня.
2. Великое возвращение хвойных. Широколиственные леса, лишенные прежнего тепла, начали отступать под натиском более конкурентоспособных в прохладных условиях ели и пихты. Граница тайги стала смещаться к югу, вытесняя смешанные и широколиственные леса. Начался процесс формирования той зональной структуры, которая знакома нам по историческому времени.
3. Расширение степей на фоне общего увлажнения. Парадоксально, но увлажнение климата в целом не остановило расширение степей на юге. Смещение климатических поясов и, возможно, усиление континентальности климата привели к тому, что лесостепная зона на юге стала более разреженной, а степи, в свою очередь, стали продвигаться на запад и северо-запад, занимая территории, которые в более теплую эпоху КОГ могли быть заняты лесом.
4. Трансгрессия Каспийского моря. Как ответ на увеличение осадков, уровень Каспийского моря начал резко подниматься (так называемая "Новокаспийская трансгрессия"), что привело к затоплению обширных прибрежных низменностей.
Заключение
Пятьсот лет, прошедшие после окончания Климатического оптимума голоцена, стали временем великой перестройки экосистем Восточной Европы. Эпоха тепла, длившаяся тысячелетия, уступила место более динамичному и суровому климату. Исчезли теплолюбивые формации, сместились границы зон, изменился гидрологический режим. Эти данные имеют непреходящее значение сегодня. Они показывают, что природные зоны – не статичные картинки в учебнике, а динамичные системы, способные на масштабные миграции в ответ на изменения климата. Изучая прошлое, мы лучше понимаем потенциальные сценарии будущего, особенно в контексте современного глобального потепления, темпы которого на порядок превышают естественные изменения эпохи голоцена.