Сцена с антилопой, нарисованной на скале в пещере охотников-собирателей сэн. Возможно, охотники танцуют вокруг животного, изображение которого намеренно нанесено на фигурки людей

 

Содержание главы

Длительные и кратковременные изменения климата.

Геоархеология.

Длительные и кратковременные изменения климата. Великий ледниковый период.

• Гляциогеология и уровень моря.

• Глубоководные и ледниковые керны.

• Рамки плейстоцена

• Анализ пыльцы.

Реконструкция окружающей среды голоцена.

• Многовековые климатические изменения: молодой дриас и Черное море.

• Кратковременные климатические изменения: Эль-Ниньо.

• Древесные кольца: изучение засухи на юго-западе США.

Реконструкция изменений окружающей среды, вызванных деятельностью человека.

Изменения окружающей среды.

В 4500 году до н. э. лесные массивы Северной Англии, которые могли похвастаться зрелыми дубами, ясенями и вязами, чередовались с лугами и болотами. В 3820 году до н. э. племена собирателей подожгли лес, для того чтобы стимулировать рост свежих зеленых побегов для корма оленям. Тогда появились папоротник и березы. Спустя 30 лет территорию расчистили еще больше. Многочисленные фрагменты древесного угля указывают на то, что огонь прошелся по подлеску, оставляя мелкий пепел, удобривший почву. Затем появились пыльца пшеницы и пыльца Plantago lanceolata — подорожника ланцетолистного. Пшеницу возделывали 50 лет. За эти годы было только два пожара, один спустя 6 лет, другой — спустя 19 лет. После этого в течение 70 лет сельское хозяйство увядало, и землю не возделывали. Обычными в лесах стали лесной орех, березы, ольха, по мере роста лесов возрождался дуб.

В древней Европе такой сценарий кратковременной расчистки, подсечно-огневого земледелия (slash-and-burn agriculture) и окружающие их заброшенности и восстановления повторялись в тысячах мест в эпоху начала земледелия. В течение нескольких столетий естественная среда смешанных дубрав изменялась до неузнаваемости благодаря садам и одомашненным животным. Еще несколько лет назад мы могли бы только гадать о происходивших изменениях в окружающей среде. Сегодня анализ мелкогранулированной пыльцы и другие сложные методы позволяют нам реконструировать даже кратковременные ее изменения.

Археология уникальна своими возможностями изучать изменения культуры, происходившие в течение длительных периодов времени. Кроме того, эта мультидисциплинарная наука изучает также взаимодействие человека с окружающей средой на протяжении сотен и тысяч лет. В этой главе будут описаны некоторые методы, посредством которых археологи изучают длительные и кратковременные изменения в окружающей среде в мультидисциплинарной перспективе.

 

Долговременные и кратковременные климатические изменения

Климатические изменения проявляются во многих формах. Длительные циклы холода и тепла, связанные с ледниковым периодом, наступают в соответствии с тысячелетней шкалой и оказывают долгосрочное влияние на существование человека. Например, существование в низких широтах суши между Сибирью и Аляской в конце ледникового периода могло позволить людям перебраться из Азии в Америку еще 15 000 лет назад, но реальное формирование шельфа, который связывал бы два континента, могло бы занять многие столетия.

Кратковременные климатические изменения, такие как наводнения или засухи, вызванные ураганом Эль-Ниньо или извержениями вулканов с выбросом пепла в атмосферу, это совсем другое дело. Воспоминания о катастрофическом голоде или других последствиях таких событий хранятся в памяти людей в течение многих поколений, так как они сразу же оказали влияние на жизни тысяч людей. В течение всей истории человечества люди вырабатывали стратегии поведения во время неожиданных климатических изменений, которые приносили засуху, голод или нехватку продуктов. Люди всегда блестяще приспосабливались к изменяющимся обстоятельствам, им присуще умение находить решения неожиданных проблем, вызванных изменениями в окружающей среде. Итак, реконструкция окружающей среды и климатических изменений является важнейшей задачей, стоящей перед археологами, где бы они ни работали.

ОТКРЫТИЯ

ИЗВЕРЖЕНИЕ В АКРОТИРИ (AKROTIRI), ГРЕЦИЯ, 1967 ГОД

Археологам очень редко доводится находить памятники, имеющие прямые свидетельства об изменениях климата или других природных явлениях, имевших место в древности. Полвека назад греческий археолог Спиридон Маринатос высказал предположение о том, что яркую минойскую цивилизацию Крита подорвало огромное извержение вулкана на острове Санторин (Тера) в 1688 году до н. э. Немногие археологи соглашались с его теорией, но неутомимый Маринатос продолжал усердно искать минойские памятники на острове Санторин, но там все было погребено под мощными слоями вулканического пепла. В 1967 году местные фермеры рассказали ему о массивных камнях, расположенных близко к поверхности земли, в районе города Акротири на юге острова. Эти валуны не давали фермерам вскапывать свои земли. Маринатос начал раскапывать те места, где грунт провалился между находящимися под землей валунами, и сразу же открыл греческие Помпеи, островной город был полностью погребен под слоями пемзы и пепла при извержении вулкана 3500 лет назад (рис. 12.1).

Дома в Акротири сохранились замечательно хорошо, их стены из камня и дерева часто были двухэтажными. Яркие многокрасочные фрески, изображавшие религиозные и батальные сцены, ландшафты острова, животных и растения, до сих пор украшали комнаты. В подвалах зданий стояли сосуды с запасами пищи. Но не было следов обитателей города, бежавших при первых зловещих звуках из-под земли. Привезенная минойская керамика в Акротири была по крайней мере на 20–30 лет моложе, чем та, что находилась на последних уровнях критских деревень, что говорило о том, что теория Маринатоса была неверной. Извержение на острове Санторин не разрушило минойскую цивилизацию.

Рис. 12.1. Двухэтажные дома в Акротири на греческом острове Санторин в Эгейском море прекрасно сохранились под слоем пепла

 

Геоархеология

Геоархеология — отрасль археологии с использованием методов и концепций наук о земле, играет главную роль в реконструкции окружающей среды в древности, длительных и кратких климатических изменений (Батцер — Butzer, 1974, 1982; Уотерс — Waters, 1993). Это намного более широкое поле деятельности, чем геология, и включает в себя, по меньшей мере, четыре основных подхода.

1. Геохимические, электромагнитные и иные дистанционные разведывательно-сигнализационные методы для обнаружения особенностей и признаков памятников, относящихся к характеристикам окружающей среды (глава 8).

2. Изучение процессов образования памятников (глава 4) и пространственных контекстов археологических памятников, процесса, который включает в себя различение явлений природного характера от явлений, вызванных деятельностью человека.

3. Реконструкция древнего ландшафта посредством множества палеогеографических и биологических методов, включая анализ пыльцы.

4. Относительная и хронометрическая датировка памятников и их геологического контекста (глава 7).

Люди являются таким же геоморфологическим агентом, как и, к примеру, ветер. Вольно или невольно, они приносят неорганические или органические вещества в свои дома. Они выбрасывают мусор, изготавливают орудия, строят дома, теряют инструменты. В то время, когда люди обитают на памятнике, или после того, как они оставляют его, все эти минеральные и органические материалы подвергаются разного рода механическим или биохимическим процессам. Контролируемая геоморфологическая система на памятнике, независимо от его размеров, состоит не только из природных элементов, в нее также входит жизненно важный культурный компонент. Геоархеолог вовлекается в археологические изыскания с самого начала и имеет дело не только с формированием памятников и с теми изменениями, которые произошли с ними в период обитания, но и после того, как они были заброшены. Работая вместе с археологами-изыскателями, геоархеологи находят памятники и другие культурные объекты в естественном ландшафте с помощью аэрофотоснимков, спутниковых изображений и даже геофизической разведки на отдельных памятниках. Частью этого процесса является осмотр десятков естественных геологических обнажений, где ученые изучают стратиграфическую и осадочную историю целого региона как более обширного контекста для памятников, найденных там. Конечной целью является идентификация не только окружающей микросреды памятника, но также условий окружающей среды региона в целом — установить экологические и пространственные рамки для социоэкономических и поселенческих структур, которые вскрываются во время археологических раскопок и изысканий (Брошир и другие — Broschier and others, 1992) (см. также главу 15).

 

Длительные климатические изменения: великий ледниковый период

Около 1,8 миллиона лет назад глобальным похолоданием было отмечено начало эпохи плейстоцена или, проще, великого ледникового периода (Гуди — Goudie, 1992; Лоуи и Уолкер — Lowe and Walker, 1997). (Термин четвертичный период обычно используют для обозначения как эпохи плейстоцена, так и эпохи голоцена (послеледникового периода), что будет обсуждаться ниже в этой главе.) В это время произошли драматические изменения климата. Во многих случаях во время плейстоцена огромные ледниковые панцири покрывали большую часть Западной Европы и Северной Америки. Арктический холод проник на огромные пространства Северного полушария. Ученые идентифицировали, по крайней мере, 8 основных гляциальных эпизодов в течение 780 000 лет, чередовавшихся через короткие периоды потепления, когда климат становился несколько теплее нынешнего. Общая структура плейстоцена носит циклический характер, с медленным похолоданием и сравнительно короткими периодами чрезвычайного холода, за которыми следовало быстрое потепление. За последние три четверти миллиона лет мировой климат находился в переходном состоянии от одной крайней точки к другой в течение 75 % всего времени. Сейчас мы живем в ледниковом периоде в теплой межледниковой фазе. Если сегодняшние научные прогнозы верны и глобальное потепление, вызванное деятельностью человека, не наступит, то мы, возможно, начнем входить в очередную холодную фазу приблизительно через 23 000 лет.

Никто точно не знает, что вызывает климатические колебания в ледниковом периоде, но они связаны с изменениями интенсивности солнечного излучения и траектории движения Земли вокруг Солнца. Такие климатические изменения очень важны для археологов, так как они создают картину состояния окружающей среды, на фоне которой происходили события нашего далекого прошлого. Хотя людей на ледниковых панцирях, покрывавших значительную часть Северного полушария, или близко от них почти не было, но они жили в регионах, на которые оказывали влияние геологические явления, связанные с ледниковыми панцирями: в прибрежных зонах, у озер, в поймах рек. Когда артефакты находят в непосредственном комплексе с геологическими знаками плейстоцена, то иногда можно связать археологические памятники с относительной хронологией событий плейстоцена, сведения о которой опять же почерпнуты из геологических напластований (Гэмбл — Gamble, 1999).

Гляционная геология и уровни моря

Ледники ледникового периода и ледниковые панцири сформировались в горах, в высоких широтах и в континентальных долинах в течение плейстоцена. Длительные периоды арктического климата и обильных снегопадов вызвали значительное распространение ледников в Северной Европе, Северной Америке и альпийских областях Франции, Италии и Швейцарии. Эти периоды чередовались с более короткими межледниковыми фазами, когда мировой климат был значительно теплее, чем нынешний. Геологи-гляциологи идентифицировали следы от валунов, перемещаемых наступлением или отступлением ледникового панциря в Северном полушарии. Однако процессы продвижения в большинстве мест были настолько разрушительными по отношению к более ранним слоям, что теперь у нас есть ясная картина только о последних двух или трех продвижениях ледников.

У каждого ледникового панциря имеется перигляционная зона — область, на которую действовали гляционные климатические факторы. Например, в апогее конца ледникового периода, около 20 000 лет назад, постоянная гляционная зона высокого давления была сосредоточена над северной частью ледникового панциря и вызывала сухие морозные ветры, которые дули над перегляционными регионами Центральной Европы. Эти сухие ветры надували мелкую пыль, называемую лёссом, в огромные наклонные долины Центральной и Восточной Европы и северную часть Северной Америки (рис. 12.2).

Рис. 12.2. Европа во время последнего оледенения ледникового периода

Около 18 000 лет назад на краю плоской долины Днепра в районе города Межиричи на юге Украины жило племя охотников-собирателей (Soffer, 1985). Эти люди делали полы своих полуподземных жилищ в мягкой лёссовой почве, затем сооружали крышу-решетку из костей мамонта и использовали огромные кости челюстей мамонта, чтобы удерживать эту крышу. Когда крышу покрывали дерном, то эти куполообразные дома «врезались» в почву и представляли собой прекрасное укрытие от холодных зимних ветров. Как радиоуглеродное датирование, так и стратифицированные слои лёсса помещают памятник Межиричи в узкие хронологические рамки. Намного позже, приблизительно в 6000 году до н. э., дунайские племена, первые земледельцы Центральной Европы, селились почти исключительно на этих же легких лёссовых почвах, поскольку они были в высшей степени пригодны для простого подсечно-огневого земледелия, которое практиковали эти пионеры фермерства (рис. 12.3) (Канклифф — Cunliffe, 1997).

Рис. 12.3. Реконструкция центральноевропейского поселения земледельцев, приблизительно 6000 год до н. э. Такого типа поселения строили на мягких лёссовых почвах конца ледникового периода

Ледниковые панцири, увеличивающиеся на суше, помимо образования лёссовых равнин, оказывают и другое действие. Вода, выпадающая в виде снега и образующая ледниковые панцири и ледники, в конечном счете происходит из океанов. Когда большие площади в северных широтах были покрыты льдом, огромное количество воды, достаточное для снижения общего уровня океанов более чем на 90 метров в пике последнего оледенения 18 000 лет назад, было сковано на суше. Эвстатический эффект сопровождался также изостатическим. Абсолютный вес массивных ледниковых панцирей опускал нагруженные континентальные блоки массивов суши в вязкие нижележащие слои земли, которые находились на глубине до 10 километров ниже поверхности. В межледниковые фазы мировой уровень моря резко повышался до уровней выше сегодняшних. Когда уровень воды опять понижался, высоко над уровнем моря оставались участки суши, высокие и сухие, и геологи сейчас могут изучать их.

Многие доисторические поселения, которые были населены в периоды с низким уровнем моря, сейчас, конечно, находятся глубоко под водами нынешних океанов. Но на древних побережьях эпох более высоких, чем уровень моря, были найдены многочисленные памятники. Американский археолог Ричард Кляйн провел раскопки прибрежной пещеры в заливе Нельсона в Капской провинции в ЮАР, которая теперь выходит на Индийский океан (Дикан и Дикан — Deacon and Deacon, 1999). В верхних уровнях пещеры нашли много моллюсков и других морских животных. Но в нижних уровнях, обитаемых приблизительно от 11 000 до 12 000 лет назад, рыбьи кости и прочее морского происхождения встречались редко. В то время линия побережья могла быть далеко от пещеры, так как уровень моря был намного ниже в течение длительного периода арктического климата в северных широтах. Сегодня эта пещера находится всего в 45 метрах от моря.

Глубоководные и ледниковые керны

Дно океана является бесценным архивом изменений климата в древности. Глубоководные керны дают длинные столбцы отложений дна океана, которые заключают в себе скелеты маленьких морских организмов, которые когда-то жили вблизи поверхности океана. Планктонические фораминиферы (протозоа), обнаруженные в глубоководных кернах, состоят в основном из карбоната кальция. При жизни их крохотные скелеты поглощали органические изотопы. Соотношение этих двух изотопов — кислорода-16 и кислорода-18 — меняется в результате испарения. Если степень испарения высока, большая часть более легкого кислорода-16 извлекается из океана, а планктон обогащается более тяжелым кислородом-18. Когда на суше во время периодов оледенения формируются огромные ледниковые панцири, уровень моря понижается, так как влага забирается континентальными ледяными шапками. В такие периоды в мировых океанах содержалось больше кислорода-18 относительно кислорода-16, это соотношение отражается миллионами фораминифер. Для измерения этого соотношения используются масс-спектрометры. Оно не отражает изменения температуры в древности, но является просто констатацией размера океанов и современного состояния суши.

Климатические изменения можно также подтвердить другими фактами, такими как изменение количества фораминифер и других морских микроископаемых в кернах. Используя статистические методики и сделав предположение, что отношение между различными видами и состоянием моря не изменилось, климатологи смогли перевести эти частоты в цифровые оценки поверхностных температур и солености океана на протяжении нескольких сотен тысяч лет и вывести климатический профиль для большей части ледникового периода (рис. 12.4). Эти данные были подтверждены в ключевых точках радиоуглеродным датированием и изучением палеомагнетизма. Магнитное реверсирование Матияма-Брюнхес 780 000 лет назад (когда магнитное поле Земли неожиданно переменилось) является ключевым стратиграфическим маркером, который можно идентифицировать как в морских кернах, так и в вулканических слоях на суше, где оно может быть точно датировано по калий-аргоновым образцам.

Рис. 12.4. Глубоководный керн, служащий стандартным эталоном для последних 780 000 лет, взят на Соломоновом плато в юго-западной части Тихого океана. Явление Матияма-Брюнхес произошло на глубине 11,9 метра. Выше него по пилообразной кривой идентифицируют по крайней мере восемь полных ледниковых (гляционных) и межледниковых (интергляционных) циклов

Один из самых подробных глубоководных кернов получен в бассейне Кариока у Карибского побережья Венесуэлы. Самые верхние 5,5 метра из 170-метрового Карибского керна охватывают последние 14 000 лет, при этом скорость осаждения составляет около 30 сантиметров на 1000 лет. Четкость осаждения Кариока была настолько точной, что рентгенофлуоресцентный сканер мог считывать замеры основных концентраций титана с промежутком в 2 мм, что соответствует интервалам всего в 4 года. Концентрации титана отражают величину почвенных отложений, впадающих в бассейн Кариока, и, таким образом, дают последовательность изменений речного потока и колебания величины атмосферных осадков во времени. Высокая концентрация говорит об осадках, маленькая — о сухих условиях. Поскольку засушливые состояния в Южной Америке обычно связаны с процессами, происходящими в течении Эль-Ниньо, то колебания титана являются точным отражением не только засухи, но и состояния Эль-Ниньо. Керн Кариока пролил свет на крушение древней цивилизации майя в южных долинах Центральной Америки после VIII века н. э. Исключительная четкость в керне говорит о серии из четырех сильных засух приблизительно в 760, 810, 860 и 910 годах н. э., последняя из них продолжалась около шести лет, промежутки между ними составляли 40–47 лет. Эти показания совпадают с цифрами, полученными при исследовании озерных кернов в землях майя, — по этим данным интервалы составляли 50 лет (Хог — Haug et al., 2003).

Глубоколедниковые керны являются эквивалентами донных кернов, но они создают иные проблемы интерпретации. Палеоклиматологи провели глубокие бурения во льдах Гренландии, Антарктики, в горных ледниках и ледяных шапках Китая и Перу, разделенных между собой огромными расстояниями. Многие из проблем интерпретации вращаются вокруг сложного процесса, при котором слои ежегодно выпадающего снега погружаются глубже и глубже в ледник, пока не спрессовываются в итоге в лед. Ученым пришлось изучить различные текстуры летнего и зимнего льда, с тем чтобы составить отчеты об осадках за длительное время, уходящие глубоко в геологическое время. Для того чтобы оценить изменения льда во времени, они также используют различные индикаторы температур, такие как содержание двуокиси углерода и метана, а также другие химические свойства льда. Изменения в выпадении снега особенно важны, так как они являются свидетельством скорости потепления и охлаждения при неожиданных климатических изменениях. Исследователи теперь умеют читать ледниковые керны, как древесные кольца, при хорошем разрешении до 12 000 лет назад, точность улучшается и до 40 000 лет. Ледниковые керны оказались особенно полезными не столько для изучения долговременных климатических колебаний во время ледникового периода, сколько для изучения кратких эпизодов потепления и похолодания, которые случались посередине оледенений, что имело значительное влияние на человечество. Например, ученые полагают, что во время ледникового периода, приблизительно 25 000—35 000 лет назад, во время относительно теплых коротких периодов времени, в Западной Европе имели место взрывы деятельности человека (Ван Андель — van Andel, 1997).

Ледниковые керны обнаруживают сложные климатические изменения, в том числе те длительные изменения, случившиеся в результате цикличности орбиты в 100 000 лет и 23 000 года. Гренландские керны позволяют заглянуть в прошлое на 150 000 лет назад, дав сведения о двух ледниковых (гляционных) и межледниковых (интергляционных) циклах. Те же керны отмечают быстрое потепление в период между 15 000 и 10 000 лет назад и о многочисленных незначительных сдвигов с тех пор (Элей — Alley, 2000).

В 2000-м году на российской станции «Восток» международная научная экспедиция закончила бурение самого глубокого керна на глубину 3623 метра сквозь Антарктический ледниковой панцирь. Бурение прекратилось в 120 метрах от обширного подледного озера из-за угрозы загрязнения его жидкостями, используемыми при бурении (Петит и другие — Petit and others, 1999). Керн со станции «Восток» уносит на 420 000 лет назад, во время которых было четыре перехода от ледниковых к теплым периодам. Эти сдвиги происходили циклически, через интервалы в 100 000 лет, первый был 335 000 лет назад, затем 245 000, 135 000 и 18 000 лет назад. Кажется, что имеют место две периодичности, первая — приблизительно в 100 000 лет и другая в 41 000 лет. Вместе они соответствуют давно выдвинутой теории о том, что изменения в орбитальных параметрах Земли — эксцентричности, наклонении (obliquity) и прецессии (precession) орбиты — вызывают изменения интенсивности и распределения солнечного излучения. Это, в свою очередь, вызывает естественные крупномасштабные климатические изменения (рис. 12.5).

Рис. 12.5. Климатические изменения за последние 420 000 лет, полученные с помощью ледникового керна на станции «Восток» в Антарктике

Гренландский керн и керн со станции «Восток» также свидетельствуют об основных изменениях концентрации в атмосфере основных тепличных газов — двуокиси углерода и метана. Все четыре перехода от периодов оледенения к потеплению, зарегистрированные на станции «Восток», сопровождались повышением содержания атмосферного углекислого газа CO2 от приблизительно 180 частиц на миллион по объему до 300. (В настоящее время этот уровень с учетом деятельности человека, вызывающей потепление, составляет 365 частиц на миллион.) В то же самое время уровень атмосферного метана CH4 увеличивался с приблизительно 320–350 частиц на миллиард до 650–770 частиц на миллиард. Почему уровень CO2 во время этих четырех переходов увеличивался так быстро — неизвестно, но многие специалисты считают, что ключевую роль в атмосферных изменениях играют поверхностные температуры Южного океана. Гренландские ледниковые керны ясно показывают, что изменения уровней содержания CH4 совпадают с основными температурными изменениями в Северном полушарии.

Если эти связи корректны, то тогда мы можем разделить события, произошедшие не только в начале голоцена, но также и в более ранние периоды переходов. Во-первых, изменения орбитальных параметров Земли вызвали окончание периода оледенения. Далее, увеличение содержания парниковых газов усилило слабый орбитальный сигнал. По мере продолжения переходного периода, уменьшающееся из-за быстрого таяния обширных ледниковых панцирей в Северном полушарии альбедо (солнечное отражение) усиливало скорость глобального потепления.

Дав детальное описание начал и окончаний всех периодов оледенения за последние 420 000 лет, керн со станции «Восток» показал нам, что мировой климат всегда находился в состоянии изменений. Он всегда колебался, но только до голоцена. Климат во время голоцена выходит за рамки этих изменений. По своей длительности, стабильности, степени потепления и концентрации парниковых газов потепление за последние 15 000 лет превышает любые другие, зафиксированные на «Востоке». Цивилизация родилась во время этого замечательно длинного лета. И мы до сих пор еще не знаем, когда и как закончится это лето.

Ледниковые керны свидетельствуют также и о средних сдвигах длительностью 5–10 тысяч лет, а также предоставляют информацию, очень важную для археологов, но пока еще мало понятую, — частые климатические изменения с периодичностью около тысячи лет. Все три типа климатических изменений отражены в графическом представлении ледниковых кернов. Эти графики похожи на частотную диаграмму радиоприемника, проигрывающего три станции одновременно.

Некоторые палеоклиматологи считают, что изменения арктического климата могли вызвать изменения по всему миру, что было отражено в материалах исследования пыльцы на озерах Флориды, льдов в Андах и осадочных пород на дне пролива Санта-Барбара в Калифорнии. Исследования ледниковых кернов также дали свидетельства о циклических засухах и других климатических изменений во время голоцена, что будет обсуждаться далее в этой главе.

Ледниковые и морские керны в соединении с анализом пыльцы определили широкие рамки плейстоцена, и археологи ими часто оперируют. Этот вопрос достоин обобщения (см. рис. 12.6).

Рис. 12.6. Условная хронология и деление ледникового периода.

Рамки плейстоцена

Плейстоцен начался около 1,8 миллиона лет назад, во время длительного похолодания океанов Земли. В эти тысячелетия климат постоянно менялся. Плейстоцен обычно делят на три длинных периода.

Нижний плейстоцен продолжался от начала ледникового периода до 730 000 лет назад. Глубоководные керны говорят о том, что климатические колебания между теплыми и прохладными периодами были еще сравнительно незначительными. Это были очень важные тысячелетия, поскольку в течение этого длительного периода люди распространились из тропических регионов Африки в другие места, а затем и в умеренные широты Европы и Азии.

Средний плейстоцен с перемены магнитной полярности Земли Матьяма-Брюхнеса около 780 000 лет назад, с изменения, которое было признано геологически не только с помощью глубоководных кернов, но также и с помощью калий-аргоновой датировки вулканических пород на суше.

С тех пор было, по крайней мере, восемь холодных (гляциалов) и теплых (интергляциалов) циклов, причем последний цикл закончился приблизительно 12 000 лет назад. (Строго говоря, мы до сих пор находимся в интергляциале, межледниковье.)

Обычно холодные циклы начинались постепенно, при этом обширные континентальные ледниковые панцири формировались на суше — в Скандинавии, в Альпах и в северных частях Северной Америки (рис. 12.7). Эти выросшие ледниковые панцири запирали огромные количества воды, вызывая падение уровня морей на несколько десятков метров во время оледенения. География мира менялась, и большие континентальные шельфы становились открытыми для заселения людьми. Когда начиналось потепление, происходило быстрое таяние ледников, и уровень моря поднимался, при этом в течение нескольких тысячелетий затоплялись низкие прибрежные зоны. Во время пиков оледенения ледники занимали до одной трети земной поверхности, а во время интергляциалов они были такими же, как и сейчас.

Рис. 12.7. Более темным цветом показано распространение основный ледниковых панцирей в Европе и Северной Америке во время максимального оледенения в ледниковый период, более светлым цветом выделены земли, обнажаемые при падении уровня морей

В течение последних 780 000 лет вегетационные изменения отражали колебания климата. Во время оледенений безлесные арктические степи и тундра покрывали большую часть Европы и часть Северной Америки, но во время интергляциалов вытеснялись умеренными лесами. В тропиках и африканской Сахаре в это время могли быть луга, но ледниковые и пустынные ландшафты значительно преобладали во время сухих и холодных периодов.

Верхний плейстоцен начался 128 000 лет назад с началом последнего межоледенения. Этот период продолжался до около 118 000 лет назад, когда медленное похолодание дошло до оледенения в Европе и Северной Америке. Это Вюрмское оледенение, названное так по названию реки Вюрм в Альпах, длилось около 15 000 лет, после чего наступил период быстрого возвращения к умеренным условиям.

Вюрмское оледенение являлось периодом постоянных климатических колебаний, в северных широтах случались эпизоды более умеренного климата (см. рис. 12.4). Оно служило фоном для одних из самых важных событий в доисторические эпохи. Важнейшим из них является распространение анатомически современного Homo sapiens sapiens из тропиков во все части Старого Света и в Америки. В период между 30 000 и 15 000 лет назад климат в Северной Евразии было очень холодным, но и очень изменчивым. Ряд культур охотников-собирателей каменного века возник как в открытой тундре Центральной Европы и Евразии, так и в защищенных речных долинах юго-запада Франции и в Северной Испании. Эти культуры известны замечательными артефактами из обычной кости и кости рога оленя и исключительными произведениями искусства.

Восемнадцать тысяч лет назад, во время последнего максимума оледенения, география мира было другой. Эти отличия сыграли важную роль в доистории человечества — можно было пройти пешком из Сибири на Аляску по плоской низкой равнине, по Берингову мосту суши (рис. 12.8). По этому маршруту первые люди попали в Америку приблизительно 12 000 лет назад, хотя некоторые ученые придерживаются теории расселения с побережья (Диллехей — Dillehay, 2000). Низкие прибрежные зоны Юго-Востока Азии были намного более экстенсивно заселены 15 000 лет назад, чем теперь, и в каменном веке там могло прокормиться растущее население. Непостоянное распределение вегетативных зон также оказывало влияние на структуру расселения людей и на ход истории человечества.

Рис. 12.8. Реконструкция Берингова моста суши. Аляска окончательно отделилась от Сибири 11 000 лет назад, когда вследствие потепления повысился уровень морей

Анализ пыльцы

Еще в 1916 году шведский ботаник Леннарт фон Пост использовал окаменевшие зерна пыльцы таких знакомых всем деревьев, как береза, дуб и сосна, для разработки последовательности вегетационных изменений в Северной Европе после ледникового периода (Димблиби — Dimbleby, 1985). Он показал, как арктическая безлесная тундра уступила дорогу березовым лесам, а затем смешанным дубовым в резкой последовательности изменений, которая отражена в образцах пыльцы, взятых из болот и топей по всей Скандинавии. С тех пор анализ пыльцы (палинология) стал чрезвычайно развитым методом изучения как окружающей среды в древности, так и воздействия человека на растительность (см. вставку «Практика археологии»).

С помощью анализа пыльцы реконструируют изменения растительности в древности, что дает возможность взглянуть на то, как люди адаптировались к климатическим изменениям. Например, палинология дает новое представление о жизни в период последнего оледенения на юго-западе Франции 15–20 тысяч лет назад (Гэмбл — Gamble, 1999) (см. рис. 12.2). Это был период сильного арктического холода, Европа замерзала, и люди выживали благодаря арктическим животным и искали прибежища в низких долинах рек, таких как Дордонь и Везер, где были найдены одни из самых древних образцов наскальной живописи. Зерна пыльцы из скальных укрытий и стоянок охотников-собирателей каменного века этого периода помогают получить весьма разнообразную картину климата в этом регионе. Это облик благоприятной арктической среды с постоянными изменениями климата с удивительно умеренными условиями, особенно на южных склонах низких речных долин. Здесь люди укрывались в пещерах, куда заглядывало зимнее солнце, где снег таял весной раньше, вблизи от основных путей миграции северного оленя и мест, где зимовала арктическая дичь. Растительный покров не был безлесным, как считают обычно, там росли сосны, березы и иногда встречались другие листопадные деревья, в равнинах были зеленые луга.

Заключительная часть ледникового периода являлась фазой постоянных и часто резких длительных и кратких перемен. Некоторые из этих перемен длились тысячелетиями, почти современные условия в умеренной Европе прерывались намного более холодными зимами. Другие холодные или теплые периоды длились веками, заставляя людей быстро адаптироваться к новым условиям. Как и сегодня, случались намного более короткие климатические эпизоды, длившиеся год или больше, с необычно теплым летом с наводнениями или засухами или другими краткими явлениями.

ПРАКТИКА АРХЕОЛОГИИ

АНАЛИЗ ПЫЛЬЦЫ

Принцип анализа прост. Большое количество зерен пыльцы рассеивается в атмосфере, и они хорошо сохраняются, если попадают в геологический горизонт, не подверженный воздействию воздуха. С большой точностью зерна пыльцы можно идентифицировать с помощью микроскопа (рис. 12.9) и использовать для реконструкции картины растительности, вплоть до простейших трав, которые росли рядом с местом обнаружения пыльцы.

Анализ пыльцы начинается в поле. Ботаники берут образцы пыльцы из близко расположенных друг к другу мест из стратиграфических разрезов на памятнике. Далее в лаборатории их изучают под мощными микроскопами. Зерна каждого рода или вида подсчитывают и получившиеся цифры подвергают статистическому анализу. Для получения последовательности вегетационных изменений на памятнике итоги статистического анализа коррелируют со стратиграфическими слоями раскопок и данными о естественных вегетационных последовательностях. Обычно такая вегетационная последовательность отражает течение нескольких столетий или даже тысячелетий (рис. 12.10). Она образует часть намного более длительной пыльцовой последовательности для данного региона, составленной из сотен образцов из различных памятников. В Северной Европе, например, ботаники разработали сложные серии вегетационных временных зон, охватывающие последние 12 000 лет. Сравнивая пыльцовые последовательности из отдельных памятников с общей хронологией, ботаники могут дать сравнительную датировку для конкретного памятника.

Применение палинологии для изучения древности очевидно, так как памятники часто обнаруживают в болотистых слоях, где пыльца хорошо сохраняется, а также если стоянки и поселения рыболовов или охотников за дичью спускались к воде. Отдельные артефакты или даже человеческие тела (такие как Толлундский человек, обнаруженный в датских болотах, см. рис. 4.3) также находят в таких слоях. Иногда пыльцу находят в маленьких кусках торфа, прилипших к таким находкам. И тогда ботаники могут датировать даже такие изолированные находки, которые иначе датировать было бы невозможно. До недавнего времени специалисты по пыльце оперировали столетиями. Сейчас, благодаря современным методам и радиоуглеродной датировке с помощью ускоряющей масс-спектрометрии, они могут изучать даже сиюминутные эпизоды, такие как земледельческий случай, описанный в начале этой главе (см. также главу 7). Например, резкое снижение пыльцы лесных деревьев во многих местностях Европы свидетельствует о первых расчистках с земледельческими целями, и датировать эти события можно с точностью почти до десятилетий, до момента, когда впервые появляются такие характерные травы, как Plantago lanceolata. В США, у археологов юго-запада, теперь имеется региональная последовательность пыльцы, которая дает не только информацию о климате, но также и ценную информацию о функции различных комнат в селениях пуэбло и о различных видах пищи, употреблявшейся их обитателями.