ЗАКЛЮЧЕНИЕ. При решении главных задач наук о Земле и особенно такой, как землеведение, необходимо максимально анализировать и обобщать новые данные с учетом ранее

При решении главных задач наук о Земле и особенно такой, как землеведение, необходимо максимально анализировать и обобщать новые данные с учетом ранее накопленного материала на базе выявленных и устанавливаемых закономерностей. Среди важнейших проблем обратим внимание на следующие.

Очень важно достоверно подтвердить строение континентальной и океанической земной коры, прежде всего ее нижних частей и контактов с верхней мантией. Это возможно при продолжении глубокого и сверхглубокого бурения в районах, которые были определены и согласованы в 80-х годах прошлого столетия. Изучение горных пород первого миллиарда лет истории Земли позволяет реконструировать условия возникновения географической оболочки, ее контакт и взаимодействие с глубинными планетными формированиями, проясняет процессы минералообразования и накопления собственно земных образований. Наиболее существенны здесь ответы на два вопроса: следует ли искать следы жизнедеятельности во всех обнаруженных породах независимо от их состава и строения; каковы состояние и состав этих древнейших пород (они изменены или изначально имели отличный от современных образований облик)? Решение этих проблем позволит понять переход от космической стадии планетообразования к самостоятельной, что приблизит ответ на вопрос о возникновении жизни и ее формах.

В решении проблемы внутреннего строения Земли и планет хотелось бы получить фактическую информацию о наличии ядерных и мантийных частей как обособлениях разного минерального состава или различных состояний вещества, что подтвердит или опровергнет теоретически предполагаемую дифференциацию вещества в недрах. Возможно ли при расплавленном мантийно-ядерном центре нашей планеты расслоение материала? Не удастся ли получить подтверждения об иных состояниях и составе глубинного вещества (например, исходно гидридном, насыщенном водородом со значительными плотностями и постоянным распадом соединений и химическими модификациями первоначального допланетного вещества)? Может ли быть Земля внутри полностью не расплавленной?

Не менее важно продолжить анализ метаморфизма горных пород. Действительно ли это результат изменения первичных рыхлых или плотных образований за счет длительного воздействия высоких температур и давлений или это явление, связанное со специфическими природными условиями накопления пород — высокими температурами и давлениями окружающей среды, которые изначально не позволяли формироваться рыхлым отложениям? В таком случае метаморфический облик пород есть их первичное состояние. В решении данной проблемы большую помощь могут оказать материалы о состоянии и характере поверхностных и глубинных образований планеты Венера, которую отличает сильно углекислая природная среда с температурой около 500 "С и давлением в сто земных атмосфер. Такая обстановка, вероятно, была и на ранней стадии развития Земли. Существенны также данные о веществе и его состоянии на поверхности и в глубинах планеты Марс, который, по мнению ученых, уже прошел «земную» стадию развития. Эти сведения, к сожалению, можно будет получить не ранее чем через 10—15 лет, но они непременно будут. Глубинное строение ледяных скоплений на планетах и их спутниках поможет в установлении значения жидкостей на начальных этапах истории Земли и оценке возможности их сохранения в ее недрах.

Для понимания проблемы метаморфизма горных пород необходимо объяснить, почему практически все древнейшие породы (гранулитовая и гнейсовая фазы архея) возрастом более 3,5 млрд лет изменены сильнее, чем более молодые возрастом 2,5—1,5 млрд лет (зеленокаменная и сланцевые фазы метаморфизма протерозоя). Такая картина наблюдается повсеместно независимо от расположения измененных толщ в разрезах земной коры. В отличие от прежних представлений фактически во всех метаморфических породах встречаются останки былых организмов, не уничтоженные высокотемпературными процессами метаморфизма (конечно, если таковой существовал).

Поиск живого вещества (организмов или следов их деятельности) в древнейших породах нашей планеты, а также на других космических объектах несомненно, важен для выяснения происхождения жизни на Земле. Необходимо достоверно разобраться, почему химически одинаковые вещества различаются по своим свойствам в зависимости от биогенного или абиогенного происхождения. Почему у первых отсутствует зеркальная симметрия, характерная для многих органических веществ, а вторые не проявляют признаков жизни?

В проблеме возникновения живых организмов неясным остается вопрос о времени появления и генезисе таких специфических образований, как ДНК и РНК, ответственных за наследственность и воспроизводство себе подобных, что отличает живых существ от остальной природы.

Поиск древнейших следов жизнедеятельности тесно связан с обнаружением горных пород возрастом древнее 4 млрд лет, которые практически документально не зарегистрированы. Наиболее перспективными представляются районы западной Австралии, южной Гренландии, восточной Канады и Антарктиды.

Исследования зон подводного вулканизма и современных тектонических перемещений океанического дна должны дать количественные характеристики реальной дегазации земных недр для выяснения ее роли на разных этапах формирования географической оболочки. Необходимо выявить возможности жизнедеятельности в глубинах Мирового океана и на дне, документально подтвердить значение света подводных извержений и других источников для процессов фотосинтеза в океанской толще.

Космическими наблюдениями следует подтвердить и количественно оценить изменения размеров Земли и конфигурации суши и океанов, их направленность в близком и далеком будущем для учета в теории и практике природопользования.

Продолжение исследований атмосферы должны прояснить вопрос о парниковом эффекте на планетах и прежде всего на Земле. Необходимо установить его важнейшую причину: это изменение газового состава в зависимости от массы и мощности воздушной толщи, разрушение озонового слоя или что-то, пока неизвестное. Данная проблема не только сегодняшнего дня нашей планеты, но и геологического прошлого. Необходимы прямые исследования следов былых атмосфер, более детальный анализ отбираемых проб, критический анализ получаемых результатов.

Следует разобраться и с современным состоянием воздушного бассейна: действительно ли наблюдается потепление в приземных условиях и каковы его причины и последствия. Поступающая с начала 2000 г. информация свидетельствует о завершении теплого этапа в истории Земли и пока еще слабой тенденции в сторону похолодания климата. Проблема изменения климата важна как сама по себе, так и по возможным последствиям. Во взаимосвязанной системе круговоротов веществ и энергий географической оболочки всякое изменение одной составляющей отражается на других, и если непонятна причина трансформации одной, то нельзя достоверно прогнозировать состояния других. Так, в настоящее время трудно интерпретировать крупномасштабное взаимодействие атмосферы с океаном, особенно реакцию последнего на неясные изменения первой. Вполне возможно, что происходящие глобальные изменения окружающей среды, включая потепления и похолодания климата, могут представлять собой типичное явление в истории планеты. Для этого необходимо расширить характеристики наблюдаемых явлений и процессов, привлекая космическую информацию и компьютерную обработку данных. Получаемые материалы не только будут способствовать принятию правильных решений, но и помогут точнее расшифровывать прошлые и современные катаклизмы природной среды, учесть их в прогнозировании будущих ситуаций.

Не до конца решенной остается проблема реального взаимодействия атмосферы с сушей и океаном. Многоплановый, подчас противоречивый характер этого взаимодействия особенно проявляется в регулировании тепло- и влагообмена, перераспределении веществ и энергий, выводе или введении в круговорот веществ различного происхождения (в том числе поллютантов), в контроле за жизнедеятельностью организмов. Предложено довольно много схем и моделей функционирования открытых систем океана и атмосферы, но реально работают немногие, о чем можно судить по прогнозам погоды, ледовых обстановок, катастрофических явлений (наводнений, торнадо и др.), миграций гидрологических фронтов и др.

Существенным является вопрос о происхождении отдельных газов и изменении их количеств. Сложную проблему представляет происхождение кислорода в атмосфере. Его исключительно фотосинтетический источник и постепенность накопления подверглись сомнению во второй половине XX в., когда было доказано поступление кислорода из земных недр, а также то, что кислород современного воздуха оказался тяжелее фотосинтетического. Установлено, что в истории Земли его количество менялось, а около 100 млн лет назад в 1,5 раза превышало современное. При фотосинтетическом образовании кислорода растения используют углекислый газ, поэтому должно быть определенное несовпадение их концентраций в каждую геологическую эпоху. Однако построенные на основании имеющихся данных графики наглядно демонстрируют однотипные изменения их содержаний, к тому же совпадающих с колебаниями количеств вулканического материала.

Кажется невероятным, но сегодня нет обстоятельного ответа на вопрос: обеспечивает ли современный состав приземного воздуха нормальное (максимально продуктивное и устойчивое) состояние природной среды и человека? Куда и для чего используются основные газы атмосферы? Ответ позволит понять роль и значение атмосферы на разных этапах становления географической оболочки.

Очевидно, что при анализе всех материалов следует помнить о вероятной относительности многих общих законов естествознания. Большинство из них установлено для замкнутых пространств (закрытых систем), тогда как все земные системы являются открытыми, т. е. не имеют четких границ и взаимно проникают друг в друга. С большой осторожностью должны восприниматься рассуждения и расчеты, основанные на балансах вещества и энергии, практически отсутствующие при открытости границ рассматриваемых природных систем. Более того, именно постоянное превышение приходной или расходной части системы обусловливает характер ее функционирования. Неравенство прихода и расхода вещества, превышение первого над вторым — залог эволюции. С большим вниманием следует отнестись к новым представлениям о разных состояниях пространства, его возможной кривизне и спиралевихревом строении, что может существенно трансформировать наши взгляды на пространственно-временные связи процессов и явлений.

Конец XX в. ознаменован информационным бумом, массовым внедрением быстродействующих информационных, в том числе геоинформационных, систем. Наукам о Земле открываются особые перспективы, связанные с установлением в каждом природном материале данных об обстановке его возникновения, запечатленной в особенностях строения и поведения при изменении условий нахождения, т.е. своеобразной памяти вещества о его былых состояниях и трансформациях.

Таковы наиболее насущные проблемы современного землеведения, решение которых будет способствовать дальнейшему познанию нашей планеты. Основное внимание следует обращать на географическую оболочку, синтезирующую деятельность процессов и явлений, изучающихся частными науками о Земле. В ней зафиксированы все моменты развития Земли как самостоятельной системы, распознавание которых важно для понимания общих тенденций эволюции окружающего мира — постоянно изменяющегося и совершенствующегося формирования, наиболее молодая часть которого связана с ландшафтной дифференциацией пространства (в последнее время с участием или в присутствии человека). Именно в этой области происходит большинство исследований, данные которых используются в землеведении для решения принципиальных вопросов. Изучением ландшафтной оболочки занимается современная география как часть землеведения, что обусловлено необходимостью получения знаний о постоянных изменениях состояний ландшафтов, в том числе для правильной оценки ситуаций и принятия тактических шагов в регулировании отношений человеческого общества и его естественного или искусственного окружения.

[1] Период обращения Солнца — от 25 дней на экваторе до 36 дней на полюсах.

[2] Число планет.

[3] Обратное вращение/