Ритмы и прогнозы

Повторяемость явлений природы стала волновать умы людей, вероятно, с той самой поры, как они стали людьми. Точность восхода и заката Солнца, появление месяца, смена времен года будоражили мысль и вселяли надежды на возможность предсказания погоды. А от успешного прогноза холодов, начала весны, разлива реки и т. п. зависело не только благосостояние, но и сама жизнь целых племен и народов. Поэтому "легендные" сведения о правильно предсказанных затмениях, разливах рек имеют столь же длинную историю, как и связанные с ними религиозные верования. Но насколько глубоко ритмичность охватывает те или иные явления природы, пока еще недостаточно выяснено, хотя над решением этих загадок бьются ученые самых разных специальностей.

Влияние суточной ритмики на растительность очевидно. Несомненны и сезонные изменения в природе, ежегодно происходящие с растительностью умеренных широт. В настоящее время учеными выделяется более четырехсот ритмически повторяющихся явлений природы. Однако только суточные и сезонные ритмы не вызывают сомнений, реальность остальных ритмов требует доказательств. В работах А. В. Шнитникова выявлена серия ритмов увлажненности, влияющих на ход гляциальных процессов длительностью от 30 до 1800 - 2000 лет. Колонки глубокого бурения в Тихом океане выявили наличие крупного ритма продолжительностью в 150 млн. лет, а также подтвердили смелую гипотезу Миланковича, предложенную им еще в 20-х годах, о периодическом изменении наклона земной оси. Есть сведения об изменении солнечной радиации с интервалами в 2500 лет. И все-таки сразу же надо заметить, что все ритмы длительностью более года не имеют строго определенной продолжительности и не могут быть использованы для точного прогнозирования земных явлений. Все это свидетельствует о том, что и на нашу Галактику в целом, и на каждую пядь Земли одновременно действуют многие факторы, сложение которых мешает точному проявлению ритмов определенной продолжительности.

Влияние колебаний увлажненности и других косвенных проявлений космически обусловленных ритмов на растительность несомненно, но возможно ли выявить непосредственно контролируемую космосом ритмичность в растительном мире, обусловленную электромагнитной природой растительных организмов? Еще в 1964 г. А. В. Крылов предложил назвать "магнитотропизмом" способность растений реагировать на действие магнитного поля и считал установленным, "что магнитное поле Земли оказывает определенное влияние на ростовые процессы растений". Работы И. И. Гунара по выявлению электрофизических свойств растений для изучения физиологии раздражимости были начаты в 1953 г. Последующие работы его учеников позволили количественно охарактеризовать биоэлектрические потенциалы действия у целого ряда организмов и растений. Поскольку не только отдельные растения, но и целые сообщества растений, такие, как лес, могут рассматриваться как отдельные определенные биофизические системы, то можно предположить, что изменение электромагнитной обстановки на Земле в связи с деятельностью Солнца оказывает непосредственное влияние на растительные сообщества, однако количественно оценить величину этих воздействий пока еще, вероятно, невозможно.

Основоположник гелиобиологии А. Л. Чижевский выявил целый ряд интересных совпадений периодов солнечной активности и деятельности организмов. Еще в начале прошлого века старожилами Астрахани была замечена повторяемость колебаний уровня Каспийского моря. В "Землеописании Российской империи...", изданной в 1810 г., Е. Зябловский писал: "Старое известие, что вода в Каспийском море 30 лет прибывает, а в следующие 30 лет убывает, подтверждается свидетельством людей достоверных, которые долго жили в Астрахани". Сын немецкого ученого, проживавшего в Поволжье, Брикнер еще с детства, вероятно, заинтересовался этой загадочной ритмичностью и, став исследователем, предположил существование тридцатилетий, в течение которых повторяются пики увеличения увлажненности. Циклы эти проявляются не всюду; с выделением их многие не соглашаются, не ясна их причина. Но хочется снова вернуться к ним по следующим соображениям. В последние годы уровень Каспийского моря неожиданно для многих стал повышаться. Этот подъем еще в 60-х годах был предсказан М. С. Эйгенсоном.

Прогноз был качественным, основанным на колебаниях солнечной активности, и предполагал подъем уровня моря в 1960 - 1990 гг. Если продолжить циклы Брикнера с конца прошлого века на наш век, то очередной "пик" увеличения увлажненности попадает на 80-е годы. Обработка новейших материалов по Кустанайской области позволила М. X. Байдалу сделать заключение: "Таким образом, каждая климатическая эпоха длительностью в 30 - 35 лет характеризуется определенным замкнутым геофизическим процессом, различными показателями которого являются температура воздуха, осадки и пр."^*. Тридцатилетия хорошо отражены в приростах деревьев Южного Урала. Пример этот заслуживает внимания, так как показывает, что обнаруженные практиками не вполне объяснимые ритмические совпадения оказывают довольно ощутимое воздействие на природу этого района. Урожаи зерновых на целинных землях могут возрастать или уменьшаться в несколько раз. Подъем уровня Каспийского моря на 1 м оживил рыбную "жизнь" в мелководных лиманах. Стаи фламинго снова стали прилетать на лето в места, в которых их не было несколько десятилетий. Возрастает биомасса тростников на огромных приморских отмелях.

^* (Байдал М. X. Колебания климата Кустанайской области в XX столетии. Л., 1971.)

Обширными количественными материалами, которыми располагают дендрохронологи, весьма заманчиво воспользоваться для выявления ритмических явлений, выражающихся в приросте деревьев.

Традиционным стало выявление соотношений прироста с показателями солнечной активности. Для выявления предела развития лесов на Центральном Кавказе сравнивались усредненные показатели прироста сосен с интервалами солнечной активности, при этом обнаружена была тенденция к увеличению прироста в периоды повышенной солнечной активности для деревьев приледниковых долин.

Обнаруженный для этих же мест ритм длительностью 180 лет, типичный для прироста современных деревьев, прослеживается и на погребенных деревьях в течение всего нашего тысячелетия. Стоит заметить, что минимумы прироста в нашем столетии совпадают с увеличением увлажненности в Прикаспии.

Проведенный совместно с Г. К. Тушинским анализ характера увлажненности и активности гляциальных процессов позволил прийти к выводу о трехсотлетних периодах колебания увлажненности: каждое трехсотлетие фитоценозы завершают свой цикл развития и достигают соответствия с климатическими условиями. Но в это время начинается новое климатическое трехсотлетие, и фитоценозы перестраиваются, при этом в благоприятных условиях оказываются виды, экология которых соответствует новым условиям. Может быть, потому, что цикл этот существует давно и все наши основные древесные породы дряхлеют к тремстам годам, приспособившись в процессе эволюции к этому ритму?

Каждое трехсотлетие последовательно сменяется еще двумя, а затем снова следуют условия, близкие к первому. И если принять за начало этих смен "трансгрессивную фазу" (по терминологии А. В. Шнитникова), характеризующуюся резкими контрастами, то такие фазы были в начале нашей эры и в XIII - XIV вв. За этими фазами следовали столетия с преобладанием прохладно-влажных условий и наступанием ледников в горах (IV - VIII и XVI - XIX вв.). Завершающим было трехсотлетие с повышением летних температур и уменьшением увлажненности. Если выявленные периоды верны, то нас ожидает еще одно-два столетия с теплыми сухими летними сезонами, как во времена Киевской Руси. Но в ближайшем десятилетии может быть и снижение температур, и повышение увлажненности за счет внутривековых колебаний. Однако этот прогноз весьма условен.