Дергачев В.А., Зайцева Г.И. Естественные изменения климата в голоцене и адаптация культур

К содержанию сборника «Современные проблемы археологии России».

1Благодаря палеоклиматическим данным имеются существенные перспективы понять изменчивость климатической системы в прошлом и ее воздействие на человечество. Набор инструментальных и исторических данных о климате очень ограничен по времени, и поэтому необходимо использовать естественные архивы, содержащие палеоклиматическую информацию. Для того, чтобы проследить историю климата в голоцене, выявить причины изменения климата и воздействие климата на человеческое общество на масштабах времени от десятилетий и выше, необходимо иметь климатические данные высокого разрешения и наиболее точный хронологический контроль. В настоящее время уверенное доказательство долговременных изменений климата удается осуществлять по природным архивам, имеющим слоистую структуру: кольца деревьев, слои льда, ленточные глины и др. Используя данные из этих архивов, проводится реконструкция температуры и осадков для отдельных регионов земного шара. Палеотемпературная реконструкция показывает, что резкие кратковременные колебания температуры оказывались на больших пространственных масштабах. Отступления и наступления горных ледников в течение голоцена указывают на циклические колебания климата с тысячелетними периодами.

В настоящей работе главное внимание уделяется климатической изменчивости, полученной из гидрологических данных и данных изменений атмосферной циркуляции высокого разрешения и уверенного хронологического контроля, что позволило оценить устойчивую климатическую изменчивость на различных масштабах, и проследить, влияние осцилляций климата на изменения в человеческой популяции.

Радионуклиды радиоуглерод и бериллий-10 образуются в результате ядерных реакций между космическими лучами (протонами и нейтронами) и основными компонентами земной атмосферы: азотом и кислородом. Скорость образования этих нуклидов зависит от потока космических лучей в атмосфере, который меняется во времени из-за модулирующего воздействия солнечного ветра и магнитного поля Земли. После образования радионуклиды участвуют в процессах циркуляции в атмосфере, сопровождающейся аккумуляцией нуклидов в упомянутых выше природных архивах (кольцах деревьев, донных осадках, ледниках). Одним из испытанных в настоящее время методов уточнения и определения хронологии древних культур является основанный на космогенном изотопе 14С радиоуглеродный метод датировки [например, Алексеев и др., 2005]. Наиболее точным календарным калибровочным инструментом для радиоуглеродной временной шкалы является дендрохронология. В концентрации 14С, извлеченной из колец деревьев, удается выделить циклы в -200 и -2000 лет [Дергачев, 1996].

Продолжительные изменения климата в прошлом тысячелетии

Изменения климата в голоцене могли влиять на человеческую популяцию подобно недавним событиям, имевшим место в так называемые «малый ледниковый период (1300-1850 гг.)», когда уменьшились объемы культивации почв и пастбищ и увеличилось число голодных лет [Lamb, 1995] или в «средневековый теплый период (600-1300 гг.)», когда в результате продолжительных и жесточайших засух произошел коллапс классической цивилизации майя [Hodell et al., 2005]. Сравнение 8 хорошо датированных косвенных данных высокого разрешения, отражающих изменения атмосферной циркуляции и гидрологии, полученных на широтах, простирающихся от Арктики до Антарктиды [Maash et al., 2005], позволяет сделать вывод, что резкие колебания климата, подобные малому ледниковому периоду и средневековому теплому периоду, имеют глобальный характер.

Заметное похолодание климата между 2800-2500 лет назад

Стратиграфические, палеоботанические и археологические данные указывают на то, что изменение от сухого и теплого климата к более влажному и холодному климату имело место на границе от суббореального к атлантическому периодам, между 2800-2500 лет назад. Это заметное климатическое событие подробно рас¬смотрено в работе [Dergachev et al., 2004]. Van Geel et al. [1998] указал, что климатическое изменение в этот период повлияло на поселения в Европе и использование пахотных земель.

Сухой период около 4200 лет назад

Древнюю историю Египта можно разделить на несколько важных периодов, одним из которых было старое царство (Old Kingdom). Египтологи предполагают, что это царство закончилось коллапсом экономической, политической и культурной жизни страны. Как предположил Hassan [2002], воздействие аридного климата в окрестности 4200-х годов тому назад привело к уменьшению выпадения осадков в экваториальной Африке и последующему падению стока воды в долину Нила, что и привело, в конечном счете, к коллапсу старого царства.

Согласно Ristvet [2003], резкая засушливость в окрестности 4200-х годов тому назад прослеживается в 41 палеоклиматических данных из старого света, из Килиманджаро, Танзании до Индии, восточной Азии и Тихого океана. Это засушливое событие особенно хорошо определено в западной Азии и связано с оставлением поселений, прилегающих к восточной части Средиземного моря и в сухих сельскохозяйственных равнинах северной Месопотамии, включая империю в Вавилонии. Рассмотрение отдельных данных предполагает, что изменение климата для каждой цивилизации или общества может играть исключительно важную роль. Имеются доказательства, что большое число цивилизаций мира: Вавилонская империя в Месопотамии, старое царство в Египте, хараппская культура, представляющая городскую цивилизацию долины Инда, а также цивилизации начала бронзового века в Израиле, Анатолии и Греции, цивилизация в долине Хильманд в Афганистане, Хоншаньская культура в Китае коллапсировали в более или менее одно и то же время.

Сырой климат 5600-5300 лет тому назад

Имеются доказательства для глобального климатического изменения вблизи этого интервала времени. Wendland and Bryson [1974] на основе обширных анализов данных пришли к выводу, что около 3000 лет до н.э имел место внезапный климатический сдвиг, совпадающий с основанием династии Египта. До того времени Египет подвергался много более влажным условиям, чем в последующие годы. Авторы указывают на то, что уровень озера Чад в пустыне Сахаре за тысячелетия до 3000 лет до н.э. был на ЗСМ10 м выше, чем в настоящее время, что было связано с более высоким годовым выпадением осадков на всей территории в течение того времени. Климатическое изменение около 3000 лет до н.э. было отмечено в Альпах наступлением ледников [Lamb, 1995]. Недавно Magny et al. [2006] реконструировали изменения уровня воды в озере Constance вблизи археологической стоянки Arbon-Bleiche 3 в Швейцарии по донным озерным отложениям и установили ряд резких возрастаний уровня озера и первое оказалось в окрестности 5600-5500 лет назад.

Регулярность резких крупномасштабных изменений климата в голоцене

Как очень холодные, так и очень жаркие изменения климата оказывают существенное воздействие на популяцию человека. Бассейны озер, вдоль которых расселялся древний человек, являются сильно чувствительными архивами к выпадению осадков и испарению и могут документировать прошлые изменения водного бюджета при климатических изменениях. Magny [2004], чтобы реконструировать голоценовый уровень озер в средней Европе, использовал последовательности отложений 26 озер и установил, что высокий уровень озер совпадает с холодным климатом. Примечательно, что крупномасштабные изменения климата и высокие уровни озер следуют примерно 2000-летнему циклу. Эта закономерность совпадает с данными индекса полярной циркуляции по гляциохимическим данным из кернов ледников в Гренландии [Mayewski et al., 2004] и с изме¬нением концентрации |4С в дендрохронологически датированных образцах [Vasiliev and Dergachev, 2004]. Корреляция исторических данных по солнечной активности и изменению климата, а также космогенных изотопов, являющихся косвенными данными для солнечной активности, и климатической изменчивостью тысячелетнего масштаба, демонстрируют связь между солнечной изменчивостью и изменением климата на большой шкале времени.

Список литературы

Дергачев В.А. Крупномасштабные циклические колебания концентрации космогенного радиоуглерода и солнечная активность в течение последних тысячелетий // Изв. АН СССР. Сер. физ. — 1996. — Т. 36(2). — С. 49-60.
Евразия в Скифскую эпоху: радиоуглеродная и археологическая хронология / Алексеев А.Ю., Боковенко Н.А., Ва¬сильев С.С., Дергачев В.А., Зайцева Г.И., Ковалюх Н.Н., Кук Г., Ван дер Плихт Й., Посснерт Г., Семенцов А.А., Скотт Е.М., Чугунов К.В. — Санкт-Петербург : ТЕЗА, 2005. — 290 с.
Dergachev V.A., Raspopov О.М., van Geel В., Zaitseva G.I. The ‘Stemo-Etrussia’ geomagnetic excursion around 2700 BP and changes of solar activity, cosmic ray intensity, and climate // Radiocarbon. — 2004,- V. 46(2). — P. 661-681.
Hassan F. A. Palaeoclimate, food and culture change in Africa: An overview. // Droughts, Food and Culture — New York: Kluwer/Plenum. — 2002. — P. 11-26.
Hodell D.A., Brenner М., Curtis J.H. Terminal Classic drought in the northern Maya lowlands inferred from multiple sediment cores in Lake Chichancanab (Mexico) // Quaternary Science Reviews. — 2005. V. 24. — P. 1413-1427.
Lamb H.H. Climate, History and the Modem World. — London: Routledge, 1995. — 433 p.
Maash K.A., Mayewski P.A., Rohling E.J., Stager J.C., Karlen W., Meeker L.D., Meyerson E.A. 2000 year context for modem climate change // Geografiska Annaler. -2005. — V.87A. -P. 7-15.
Magny М., Leuzinger U., Bortenschlager S., Haas J.N. Tripartite climate reversal in Central Europe 5600-5300 years ago at Arbon-Bleiche, Switzerland. //Quaternary Research. -2006. V. 65(1). P. 3 doi:10.1016/j.yqres.2005.06.009.
Magny M. 2004. Holocene climate variability as reflected by mid-European lake-level fluctuations and its probable impact on prehistoric human settlements // Quaternary International. — 2004. — V. 113. — P. 65-79.
Mayewski P.A., Rohling E., Stager C., Karlen W., Maasch K., Meeker L.D., Meyerson E., Gasse F., van Kreveld S., Holmgren K., Lee-Thorp J., Rosqvist G., Rack F., Staubwasser М., Schneider R.R., Steig E. Holocene climate variability // Quaternary Research. — 2004. — V. 62. — P. 243-255.
Ristvet L. Agriculture, Settlement, and Abrupt Climate Change: The 4.2ka BP event in Northern Mesopotamia // Eos Trans. AGU. — 2003. — V. 84(46), Fall Meet. Suppl. — P. F 885.
van Geel B., van der Plicht J., Kilian M.R., Klaver E.R., Kouwenberg H.M., Renssen H., Reynaud-Farrera I., Waterbolk H.T. The sharp rise of Д14C ca. 800 cal BC: possible causes, related climatic teleconnections and the impact on human environments // Radiocarbon. — 1998. — V. 40(1). — P. 535-550.
Vasiliev S.S., Dergachev V.A. The ~2400-year cycle in atmospheric radiocarbon concentration: Bispectrum of 14C data over the last 8000 years // Annales Geophysicae. — 2002. V. 20. — P. 115-120.
Wendland W.M., Bryson R.A. Dating climatic episodes of the Holocene // Quaternary Research. — 1974. — V. 4( 1). — P. 9-24.

К содержанию сборника «Современные проблемы археологии России».

Notes:

  1. Работа проводится при поддержке РФФИ, грант 03-04-48769 и 06 -04—48792; ИНТАС, проект 03-51-4445

В этот день:

  • Дни рождения
  • 1900 Родился Василий Иванович Абаев — выдающийся советский и российский учёный-филолог, языковед-иранист, краевед и этимолог, педагог, профессор.
  • Дни смерти
  • 1935 Умер Васил Николов Златарский — крупнейший болгарский историк-медиевист и археолог, знаменитый своим трёхтомным трудом «История Болгарского государства в Средние века».

Метки

Свежие записи

Рубрики

Updated: 08.03.2016 — 15:36

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Яндекс.Метрика