Вплив клімату на коливання ландшафтних зон
Жарких М.І.
Гумільов вважав, що коливання клімату сильно впливають на пересування меж лісу і степу і через це – на побут народів, що мешкають в лісі та в степу. Якщо лишатись на чисто гуманітарних позиціях, то така теза не викликає заперечень. Але перехід до конкретних прикладів змушує замислитись. Ось як пише Гумільов:
"Всихання, пов’язане зі збільшенням площі пустель, і зволоження, яке веде до наступу лісів, однаково шкідливо відбиваються на населенні степу і його господарських можливостях" [Р, с. 286 – 1966 р.].
"Зменшення опадів вело до наступу пустелі на північ, збільшення – тягнуло тайгу на південь" [ОХ, с. 53].
"Коли циклони посуваються на північ, в Монголії та Казахстані розширюються пустелі Гобі та Бетпак-Дала, тайга відступає до Сибіру, поступаючись місцем степу, а в Китаї відходять на південь субтропічні ліси […] Як тільки циклони та мусони повертаються назад, пустеля звужується, і околиці заростають степовими травами, а ліси наступають з півдня й півночі" [Р, с. 329 – 1987 р.].
"В середині 4 ст. мусони понесли тихоокеанську вологу в пустелю Гобі, а циклони – атлантичну вологу в Заволжя та до гір Тянь-Шаня й Тарбагатая […] Лісостеп поповз на південь, за ним туди ж посунула тайга. Сухі степи, які були до цього ареалом майже 200-річного мешкання гунів, стали скорочуватись, і їхній худобі стало тіснувато" [Р, с. 484 – 1989 р.].
"К 5 ст. гуни покинули заволзьку батьківщину, оскільки кліматичний зсув від вікової засухи до підвищеного зволоження степової зони викликав розширення сибірського лісу та лісостепу на південь. Смуга сухих степів звузилась, а отже звузився й гунський ареал" [Р, с. 496 – 1989 р.; виділення в цитатах мої – М.Ж.].
Отже, етап зволоження розпочався в середині 4 ст., і до 5 ст. (тобто не більше ніж за 150 років) ландшафтні зони посунулись так сильно, що гунам стало непереливки. Чи це можливо? Швидкість наступу лісу за найбільш сприятливих умов визначається двома параметрами: віддаллю, на яку розносяться семена дерев (позначимо її через L), та віком, в якому дерева починають плодоносити (позначимо його через T). Коли дерево стоїть на узліссі, воно може висадити десант своїх плодів на віддаль, що не перевищує L; якщо ці плоди прийнялися, то через час T вони стануть плодючими деревами, і зможуть висадити наступний десант – знову на віддаль, що не перевищує L, і так далі. Отже, швидкість наступу лісу (позначимо її через V) визначається формулою:
V = L / T
Чому дорівнює L? Для листяних дерев євразійського лісостепу є два типи плодів: важкі горіхи (дуб, ліщина), які падають прямо під деревом, на якому ростуть, і легкі крилаті плоди (береза, клен, вільха), пристосовані до польоту [відомості про механізми розселення дерев взяті з книги: Жизнь растений. – М.: Просвещение, 1980 г., т. 5, ч. 1]. Плоди першого типу розносяться тваринами та птахами, які знаходять ці горіхи смачними (ботаніки звуть це зоохорією); плоди другого типу розносяться вітром (це звуть анемохорією). І в тому і в другому випадку не можна припустити, що віддаль рознесення перевищує кілька кілометрів. Я приймаю, що L = 1 км.
Чому дорівнює T? Для найбільш скороспілих дерев вік початку плодоносіння – не менше 15..20 років, а вік найбільш рясного й ефективного плодоносіння ще більший. Для визначення швидкості наступу лісу має значення T для тих видів дерев, які є піонерами, тобто здатні заселювати нові площі. Дуб, наприклад, ніяк не є піонером, тому що вимагає для свого проростання певного затінення від інших дерев (навіть п’ятиметрової висоти дубки не витримують конкуренції з травами). Для видів-піонерів, таких як вільха, я приймаю T = 15 років.
Отже, швидкість наступу лісу не перевищує
V = 1 км / 15 років = 0.066 км/рік, або 6.5 км / століття
Це максимальна швидкість, яка можлива за умови максимального сприяння проростанню дерев на фронті наступу лісу (наприклад, суцільне згарище, відсутність міцного трав’яного дерну). Необхідність вести конкуренту боротьбу з травами уповільнює наступ лісу.
Отже, за 150 років, які кліматично сприяли наступу лісу (припустимо, що так воно було), ліс та лісостеп міг поширитись не більше ніж на 10 км, і полоса степів шириною в 300 км скоротилась не більше ніж на 3 % (при цьому ми не враховуємо, що в умовах підвищення зволоження степ також наступав на пустелю). Звичайно, таке незначне скорочення ареалу не могло бути причиною переселення народів, як пише у зазначених цитатах Гумільов.
З відступом лісу під час періодів зменшення зволоження ситуація ще краща для лісу й гірша – для теорії коливання зон: ліс – потужна система саморегулювання і самозабезпечення; він, на відміну від степу, здатен акумулювати зайву вологу, яка в степу просто стікає в балки, й економно витрачати її протягом посушливих років. Цим визначається наявність островів лісу в степах, далеко на південь від власне лісових зон. Такі ізольовані ліси не можуть наступати на степ, але можуть стійко боронити свою територію протягом життя кількох поколінь дерев (принаймні, не менше одного покоління, тобто для дуба – 800 років, для бука – 500 років, для берези – 150 років).
Таким чином, короткоперіодичні коливання клімату, тобто коливання з періодом не більше 1000 років, не можуть істотно впливати на межу лісу. Зміна ареалу лісів здійснюється під дією довгоперіодичних коливань (з періодом не менше кількох тисяч років, що достатньо для просування на 100 чи більше кілометрів). Незалежно від цих розрахунків непорушність межі лісу відзначена палеоботаніками:
"В спектрах пилку з відкладів доби бронзи в південній частині лісової зони Руської рівнини та західного Сибіру не виявлено ніяких слідів проникнення сюди південної, степової рослинності. З часу закінчення атлантичного періоду (біля 4500 років тому) до наших днів вони свідчать про незмінно лісовий характер цих територій" [Хотинский Н.А. Ковыль-трава на Куликовом поле. – М.: Мысль, 1988 г., с. 45].
Зовсім інакшою є ситуація з поширенням степу. Тут визначальним фактором є те, що степові трави – однолітки, тобто для них T = 1 рік. Окрім того, серед семен трав багато досконалих парашутистів (згадаємо кульбабу), які здатні знову підніматись в повітря після того, як вони осіли на землю. У степових рослин зустрічається зовсім незвичний вид анемохорії – перекочування цілих висохлих рослин (які в Україні так і звуться – перекотиполе). Сильний вітер здатен нести їх на багато кілометрів. Але навіть якщо ми приймемо для трав L = 1 км, одержимо швидкість наступу степу 1 км / рік, або 100 км / століття – величину цілком поважну. Окрім того, наступ степу відбувається на незаселені іншими рослинами землі, тому фактор конкуренції не заважає поширенню трав.
Так само і відступ степу під час посух може відбуватись дуже швидко: наступної весни однолітні трави проростуть там, де є для цього достатньо вологи, а це може статись за кілька кілометрів від минулорічної межі. Тобто швидкість відступу степу нічим не обмежена, і можна вважати, що під час погіршення природних умов межа степу відповідає межі можливості проростання трав.
Отже, межа степової зони здатна коливатись під дією короткоперіодичних змін клімату.
Тому гумільовський ланцюжок природних подій: зміна клімату => зміна меж природних зон => зміна екологічних ніш народів => зміни їх історичної долі – вимагає в кожному конкретному випадку арифметичної перевірки, в той час як сам Гумільов в обговоренні цього ланцюжка лишився гуманітаром.