Около 9-7 млн лет назад Земля вступила в очередной период оледенения, носящий название кайнозойского. В течение этого периода неоднократно отмечались фазы, как потепления, так и похолодание, связанные с наступлением и отступлением ледников. Во время кайнозойского периода на Земле появились мамонты, шерстистые носороги, бизоны, человек [18]. Максимальное наступление последнего, пятого – Валдайского – ледника произошло 20-17 тыс. лет назад [23]. Его граница доходила до широты Москвы [24]. Уровень Мирового океана в это время был на 60-80 м ниже современного, береговая линия вдавалась в океан на несколько сот километров дальше, чем сейчас, осадков выпадало значительно меньше [25]. Растительные зоны, сжатые к экватору ледником, представлены были в основном травяными сообществами, прериями, саваннами, степью и пустынями, где леса были сгруппированы в виде островов (до ледников леса покрывали всю сушу).

Постепенно ледник начал отступать. Согласно некоторым из множества гипотез, это связано с увеличением прихода солнечной радиации [12]. Большинство палеоклиматологов [8, 9, 17, 18, 23, 25] отмечают, что резкое потепление глобальной температуры воздуха произошло 14-12 тыс. лет назад. И к периоду 12-10 тыс. лет назад на Земле наступает современный климат, называемый голоценом.

До сих пор нет единого мнения о динамике климата в голоцене, что показало несостоятельность старых методик [17, 23]. Возникла необходимость создания модели климата. В ее основе следующие положения:

В этом случае осадки, уровень Мирового океана будут связаны прямой зависимостью с глобальной температурой воздуха, а ледник (площадь, объем) – обратной. Численная зависимость между этими показателями [3, 6, 8, 9, 12, 18, 23, 24, 25] требует уточнения.

На основе общих закономерностей, установленных палеоклиматологами, и представленной модели можно сделать следующие общие выводы о климате в голоцене.

В голоцене постоянно происходили отклонения климата от современного (последний можно принять за нулевой вариант). В максимумах температура не превышала современную более, чем на +3°C ("климатические оптимумы"). Они способствовали увеличению продуктивности растительности и расширению границ ее произрастания. В минимумах (малые ледниковые периоды) температура не опускалась ниже 1-1,5°С относительно современной.

10-12 тыс. лет назад глобальная температура воздуха поднялась на 4°С, и ледник отступил к современным границам. Уровень Мирового океана поднялся на 60 м., количество осадков увеличилось вдвое, и возросла влажность воздуха. Эти климатические условия оказались благоприятными для широкого распространения растительности.

Конечной стадией сукцессии растительных экосистем (циклической смены их состава) является лес. Поэтому во время первого климатического оптимума (8-9 тыс. лет назад) лесистость Земли составляла не менее 80-90%. Моховые болота, аридные (пустынные и полупустынные) области и тундровая зона практически отсутствовали вдоль всего побережья Ледовитого океана [8, 9, 17, 23, 25].

Господство лесов во всех подзонах объясняется тем, что лесные экосистемы наиболее сложные, устойчивые и продуктивные из растительных сообществ суши. К тому же леса более других растительных экосистем меняют "под себя" экологические условия, тем самым, расширяя границы своего ареала. Ограничением для распространения лесов является только температура воздуха. Сумма активных температур не должна быть меньше 700-800°С, что составляет около 100 дней вегетации (активной жизнедеятельности) леса [3, 10, 11, 19, 20, 21].

Находясь под воздействием климатических факторов, лесные биогеоценозы, в свою очередь, оказывают на них определенное влияние. Поглощая и консервируя громадное количество солнечной радиации, леса обладают некоторой инерционностью, что сказывается в их стабилизирующем воздействии на температуру воздуха. Кроме того, большие лесные массивы оказываются в состоянии значительно повышать влажность и увеличивать количество осадков – на порядок и более. В лесу также наблюдается снижение скорости ветра на расстоянии в 20-30 раз превышающем высоту деревьев, а регулирование поверхностного стока оказывает прямое воздействие на формирование гидросети и режим увлажнения обширных территорий [3, 11, 19, 20, 21].

Начало голоцена совпадает с появлением на Земле цивилизации. История человеческой общества является, по существу, историей последовательных экологических кризисов, имеющих антропогенную природу [1, 5, 14, 15, 16,20]. В начале рассматриваемого периода численность населения Земли не превышала 5-10 млн. человек [1, 2]. Но, как считают многие специалисты, этого оказалось достаточно для истребления наиболее крупных животных средних широт – мамонтов, шерстистых носорогов, пещерных медведей, лошадей, бизонов. Начался первый антропогенный экологический кризис – кризис консументов (организмов-потребителей органического вещества) [5, 20]. Для выхода из него потребовался переход от охоты и собирательства к скотоводству и земледелию.

С ростом поголовья скота "вытаптываются" и "выедаются" огромные территории цветущих некогда степей и саванн. Начинается планомерное сведение лесов, препятствующих расширению землепашества. С другой стороны, образовывающиеся агроландшафты оказывались неустойчивыми и при увеличении антропогенной нагрузки неуклонно деградировали в пустынные. Данные процессы сопровождаются соответствующими изменениями климата: уменьшением количества осадков, ростом континентальности. Опустынивание характерно в разное время практически для всех районов древних цивилизаций [1, 6, 7,15, 20, 21, 24].

Главным источником увлажнения континентов является океаническая влага (более 80% всех осадков) [3, 4, 6]. Однако выпадению осадков способствует относительная влажность воздуха. При влажности 40% осадки незначительны. Их величина быстро возрастает при увеличении влажности воздуха до 50-55%. При дальнейшем росте влажности возрастание осадков замедляется. В условиях высокой влажности воздуха ее изменения мало влияют на осадки. Таким образом, местное испарение в определенном количественном интервале резко увеличивает выпадение осадков [3, 4, 6]. Механизм же опустынивания заключается в резком уменьшении доступной растениям влаги, являющейся определяющим фактором во всех зонах [19, 21].

Специалистами подсчитано, что увлажнение поверхности пустыни Сахары, при котором уровень подповерхностного слоя влажной почвы составлял около 10 см, приводило бы к дождям на обширных территориях [6, 24]. О былой водности многих пустынь свидетельствует высохшая в настоящее время, развитая речная гидросеть. Известно же, что количество воды в реках – это разность между выпадающими осадками и испарением, составляющая более 1, – так называемая гумидная зона. Постепенное поступление воды в реки регулируется лесами, т.е. постоянные реки невозможны без наличия лесов. О бывшей водности пустынь в начале и середине голоцена свидетельствуют многочисленные фрески [13] и руины древних цивилизаций. К. Маркс, анализируя работу Фрааса (1847 г.), отмечает "исчезающую столь желанную для крестьянина" влажность и приходит к выводу, что "культура – если она развивается стихийно, а не направлена сознательно – оставляет после себя пустыню" [12].

Около 300 лет назад начался второй антропогенный экологический кризис – кризис продуцентов (организмов, способных к фото- и хемосинтезу) [5, 20]. Свое разрешение он получил в аграрной революции. Тем не менее, в настоящее время назревает третий экологический кризис – кризис редуцентов (организмов, разлагающих мертвое органическое вещество), кульминация которого ожидается в 2010-2030-х годах [5, 7, 15, 16]. Так, если 6 тыс. лет назад лесистость Земли составляла около 70% [10], 200 лет назад – 50-60% [14], 100 лет назад – 35-43% [15], то в настоящее время лесистость, как и пустынность Земли – около 23-30% [2, 10]. Как видим, существует ясно видимая связь между скоростью сведения лесов и скоростью опустынивания: 20-40 га в минуту или 6-12 тыс. кв. км в год [1, 7, 15, 16, 20, 22].

Участившиеся случаи аномальных погодных условий – засухи, наводнения, ураганы и т.д. – также , по мнению многих специалистов, имеют первопричиной своей активное сведение лесов [1, 6, 7, 12]. Для изменения сложившихся тенденций потребуются значительные материальные затраты и время [1, 15]. Но альтернатив этому, видимо, нет. Восстановление лесов следует вести путем искусственного ускорения сукцессионного процесса – от пустыни, через полупустыни, степи, лесостепи – к лесным зонам, создавая оптимальные ландшафты. Изменение климатических условий, которое последует за этим, благоприятно скажется как на хозяйственной деятельности человека, так и на условиях его существования в целом.

Лес является одним из важнейших условий дальнейшего существования человеческой цивилизации. Лес – это легкие планеты: он очищает воздух и насыщает его кислородом. Поэтому лесовосстановление, лесоразведение и расширение площади лесов – необходимое условие сбалансированного с ростом населения мира. Необходимо также расширение использования продукции леса в различных целях: материалы, энергия, пищевой ресурс и т.д. – для большего стимулирования работ по его восстановлению и расширению.

1. Аллеи Р. Как спасти Землю (Всемирная стратегия охраны природы). М.: Мысль, 1983. - 172 с.

2. Бабаев А.Г., Зонн И.О., Дроздов Н.Н., Фрейкин З.Г. Пустыни. М.: Мысль, 1986. - 318 с.

3. Будыко М.И. Глобальная экология. М.: "Мысль", 1977. - 327 с.

4. Будыко М.И. Эволюция биосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 488 с.

5. Бурлацкий Ф., Тоффлер О. (Диалог) "Третья война" - Куда идет мир? // Литературная газета, 29 апреля 1987, № 18, с.13.

6. Глобальный климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 502 с.

7. Дорст Ж. До того как умрет природа М.: "Прогресс", 1968.

8. Едина Г.А. Многоликие болота. Л.: "Наука", 1967. - 191 с.

9. История БГЦ СССР в голоцене. М.: Наука, 1976. - 291 с

10. Леса мира. М.: "Мысль", 1981. - 305 с.

11. Леса обогревают//Газета "Труд", 15.07.1966, с.4.

12. Лосев К.С. Климат: вчера, сегодня ... и завтра? М.: Гидрометеоиздат, 1985. - 176 с.

13. Лот А. В поисках фресок Тассили. М.: Изд-во Восточной литературы, 1962. - 140 с.

14. Маклярский Б.М. Экологический бумеранг. М.: Международные отношения, 1980.

15. Матье Л. Сбережем Землю. М.: Прогресс, 1985. - 173 с.

16. Печчеи А, Человеческие качества. М.: Прогресс, 1980. - 320 с.

17. Пьявченко Н.И. Болотообразовательный процесс в лесной зоне // Значение болот в биосфере- М.: Наука, 1980, с. 7-16.

18. Общие методы изучения истории современных экосистем. М.: Наука, 1979. - 279 с.

19. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. - 740 с.

20. Реймерс Н. Ф. Азбука природы. М.: Знание, 1980. - 208 с.

21. Спурр С.Г. Барнес Б.В. Лесная экология. М.: "Лесная промышленность", 1984. - 479 с.

22. Харин Н.Г., Орловский В.С. и др. Современное состояние и прогноз опустынивания аридной зоны СССР // Проблемы освоения пустынь. 1986, № 5, с. 58-68.

23. Хотинский Н.А. Следы прошлого ведут в будущее. М.: Мысль, 1981. - 160 с.

24. Циркуляционные механизмы современных колебаний климата М: Наука, 1987. - 192 с.

25. Эволюция и возраст почв СССР. Пущино, 1986. - 230 с.

26. Григорьев Ю.Ю., Зеланд М.Г., Яцков А.А. Человек, климат и растительность в гололцене. -М., 1988. - 6 с.