Геология ищет своё место в постиндустриальном мире

Увлечение историей Земли, устремлённость в прошлое заставило геологию в какой-то мере забыть о настоящем и пренебречь будущим. Человечество оказалось перед лицом грозных глобальных проблем. Их осознать, понять, и может быть, разрешить может только геология [11]. Италия незаметно, но постоянно погружается в Средиземное море: прощай Венеция! Падение Пизанской башни медленно, но неудержимо символизирует закат европейской цивилизации. Странно, что даже катастрофы в Италии – прекрасны и привлекают внимание всего мира.

Современная геология должна служит современному обществу, необходимо исследовать современные геологические процессы и системы, оценивать риски, предупреждать о катастрофах, предупреждать катастрофы, минимизировать их последствия.

Детальную ретроспективу геологических катастроф можно составить потому, что они зарегистрированы стратиграфией. Геологическая катастрофа локальна во времени, внезапна, но имеет огромный пространственный масштаб и поэтому «оставляет свою роспись в стратиграфической летописи». Эти исследования позволяют геологам продуктивно решать проблему прогноза: катастрофа исследуется в геологическом пространстве-времени, что позволяет экстраполировать прошлое в будущее. При этом геология уходит от многовековой традиции статического отражения на карте давно минувших событий. Анализ распределения событий во времени позволяет геологам составлять цифровые и аналоговые модели и создавать прогностические сценарии будущего.

Активно расширяется область применения космогенных радионуклидов при количественном исследовании геологических процессов. Совершенствование масс спектрометрии открыло возможность измерения малых концентраций космогенных радионуклидов, которые накапливаются на поверхности горных пород и почв, облучаемых космическими лучами. Это позволяет оценивать скорость быстротечных процессов длительностью сотни и миллионы лет, а также измерять количественно процессы выветривания и седиментацию. Метод нашёл применение в палеоклиматологии, палеосейсмологии, геоморфологии, новейшей тектонике и вулканологии. Этим методом определяют:

• 
  Возраст, развитие и динамику ледников и материковых льдов.
  
• 
  Время реакции речной системы на изменение климата и тектоническое воздействие.
  
• 
  Время образования оползней.
  
• 
  Возраст ландшафта.
  
• 
  Возраст и ритм землетрясений.
  
• 
  Возраст вулканических извержений.
  

Сейчас осознана новая проблема: язык геологии в целом не понятен обществу. Проблема языка становится принципиальной, определяющей будущее геологии в современном мире. Если важная геологическая информация не востребована обществом, правительством и коммерческими фирмами, то кто будет платить геологам? Геологическую карту или геологическую информацию воспринимают правильно менее чем 0,5% населения, еще меньше смогут провести её экспертизу или интерпретацию. Поэтому мала вероятность, что геологическая карта будет востребована теми, кому она необходима: экономистами, экологами, градостроителями и они вынуждены будут принимать жизненно важные решения без достаточных геологических оснований. Ежегодный ущерб, обусловленный не востребованием геологической информации, только в Великобритании, по оценке Яна Джексона, составляет $100 млн. В мире ежегодно теряют миллиарды долларов из-за отсутствия взаимопонимания общества и геологов. Количество респондентов, понимающих язык геологии исчезающе мало. Профессиональный язык наук о Земле не понятен ни обывателю, ни специалисту, ни политику. Возникает чувство, этот язык не понятен и самим геологам.

Второй аспект проблемы языка может быть обозначен не всем понятным термином «монолингва». Речь идет о монополии одного языка, который становится всемирным. Очевидно, что английский сейчас стал главным средством общения, и еще неизвестно, кто от этого страдает больше. Даже страна-хозяин Конгресса – Италия не решалась представлять доклады на родном языке. Казалось бы, что англосаксы имеют очевидное преимущество, они свободны и убедительны в доказательствах, остроумны в дискуссиях и общении. Все остальные иноязычные часто выглядят в сравнении с ними неловкими провинциалами. Впрочем, английский язык сейчас знает вся Европа и Япония. Но тяжело смотреть и слушать, как выступают на английском языке китайцы, да и некоторые наши соотечественники. В последнем случае это до слёз понятный и родной английский язык, вернее русская речь, представленная английскими словами. Многое теряет и сам английский. Во всем мире звучит приблизительный, упрощённый англояз, зараженный жаргоном Интернета, язык Шекспира и Байрона перерождается в упрощенное «английское эсперанто», которое понятно всем, кроме, пожалуй, самих носителей языка.

Темы докладов, звучавших на пленарных заседаниях[15], отражали общее стремление Конгресса решать глобальные проблемы, стоящие перед современным обществом. Обсуждались динамика внешних геосфер, взаимодействие атмосферы и гидросферы с биосферой и литосферой, глобальное изменение климата, и роль человека в изменении климата Земли. Рассматривались разносторонние аспекты взаимодействия геологических наук и культурного наследия. Геологию призвали обеспечить сохранение культурного и природного наследия. Важным представляется бурное развитие геоархеологии – новой области геологических исследований древней истории человека. Она помогает обнаружить новые следы древних культур, идентифицировать артефакты, реконструировать структуру древней материальной культуры и определять возраст археологических находок и явлений. Наверное, самым знаменитым археологическим объектом в Италии и мире является Помпея, погребенная в 79 году н.э под вулканическим пеплом. Везувий запечатал город и остановил время этого города на две тысячи лет. Вулкан погубил всё живое, но сохранил для нас кусочек древнеримской империи в нетронутом виде. В домах сохранился накрытые столы, в печах – караваи хлеба, на стенах домов – граффити. Геологи детально расследовали древние преступление Везувия: составили детальную хронологию погребения города, увязав его судьбу с импульсами активности вулкана. Это трагическое единство города и вулкана в какой-то мере представляется символом современного мира, потрясенного серией природных и техногенных катастроф. Специальная научная сессия была посвящена Пизанской башне и поиску ответа на сакраментальный вопрос - как остановить падение Пизанской башни. Но кардинальное решение проблемы - возвращение башни в вертикальное положение - никто даже не рассматривал. Необходимо сохранить именно «падающую башню», именно такая, еще одна типичная для Италии «прекрасная катастрофа» и объясняет притягательность старой Европы. Пизанская башня это в какой-то мере исторический хроногораф Италии, в её странной многоярусной конструкции записана целая историческая эпоха. Строительство башни началось в 1173 г. К 1178 г. её достроили до половины 4-го яруса и остановили сооружение почти на сто лет до 1272 г. Далее башню достроили до 7 яруса, потом строительство остановили еще почти на сто лет. Примерно в 1360 году началось обустройство бельэтажей, что было завершено только в 1370 году, двести лет после начала строительства. Известно, что башня к этому времени (уже во время строительства бельэтажей) чуть наклонилась на юг, поэтому эти бельэтажи располагаются вертикальнее, чем ранее построенная часть башни.

В 1838 г. вокруг фундамента башни выкопали пешеходную дорогу и, видимо, несколько изменили водный баланс грунта. Начальный угол наклона, во время строительства бельэтажей был 1,6⁰, а в 1817, когда Крези и Тейлор выполнили первые точные измерения с помощью свинцового отвеса – уже 4,9⁰. В начале 1990-х годов наклон башни в южном направлении составил уже 5,5⁰, скорость наклона увеличилась и достигает уже 6-8 арк.сек/год. Отклонение от вертикали вершины башни составляет 4,1 м. В 1990 году правительство Италии создало Международный комитет по спасению Пизанской башни. Объединив усилия искусствоведов, строителей, материаловедов, реставраторов и инженерных геологов, Комитет детально анализирует историю отклонения башни от вертикали, оценивает, прежде всего, динамику этого процесса в течение последнего столетия и сопоставляет экспериментальные данные. Создана сложная система мониторинга. Поведение башни отчетливо свидетельствует о том, что нестабильность со временем возрастает. Этот феномен объясняется скорее пластичностью грунтов, чем действующими силами. Изучаются физические модели в условиях естественных гравитационных сил, проводятся испытания в центрифуге, создаются цифровые модели и проводится широкий спектр экспериментов. В конце концов приходят к простому выводу о том, что башня очень близка к положению нейтрального равновесия. Увеличение угла наклона приведет к её падению, уменьшение – к возвращению в вертикальное положение. Исследование показали, что незначительное уменьшение наклона башни приведёт к её стабилизации. Но никто не собирается возвращать башню в вертикальное положение. Необходимо стабилизировать её в наклонном положении. Ошибка инженерных геологов XII конвертирована в достопримечательность, в символ культуры и приносит прибыль современной Италии и инвестиции в современную геологию.

На конгрессе произошла примечательное превращение инженерной геологии, обеспечивающей устойчивость и безопасность наземных и подземных сооружений городов, в геологию урбанизированных территорий. При этом урбанизация представляется современным сложным геологическим процессом, а сам город рассматривался как геологическое явление [4, 9]. Впрочем, этот сюжет получил активное продолжение: в Екатеринбурге состоялась Международная конференция «Экологические проблемы урбанизации» [7], и впервые в УрГУ работал семинар «Введение в геоурбанистику». Среди факторов, определяющих расположение центров урбанизации, ранее выделялись два главных – климат и водные ресурсы. Сейчас мнение изменилось, и размещение городов рассматривается в контексте геотектонической зональности. Кроме того, каждый мегаполис, преобразующий вещество, энергию и информацию, неизбежно вынужден решать всё более неотложные геологические проблемы.

Международная Комиссия сохранения геологических памятников (ProGeo), в состав которой входит автор статьи, напряженно работала в течение всего Конгресса . В рамках этих научных сессий рассмотрены действующие и проектируемые геологические парки, которые по инициативе ЮНЕСКО создаются во многих странах в качестве оптимальных экономически эффективных структур, позволяющих совместить сохранение уникальных геологических объектов с использованием их геоинформационных ресурсов[3, 10].

Например, карстовые пещеры как геологическое явление экономически рентабельно вовлекаются в туристический бизнес. В том числе и в развивающихся странах. Полное понимание роли пещер достигнуто и в такой столь богатой культурным наследием стране как Италии. Большинство гостей привлекают известные памятники культуры, включая те, где оплачивается вход (Колизей в Риме, галерея Уффици во Флоренции; до 2,5 млн. посетителей в год). Но сегодня уже 5000 пещер на территории 100 стран, на пяти континентах вовлечены в туристический бизнес. Ежегодно эти пещеры посещает около 200 млн. человек[8]. Еще столько же занято обслуживанием и локальным сервисом, то есть связанны непосредственно с этим бизнесом. Еще сотни и тысячи человек косвенно участвуют в этой работе (транспорт, расселение, публикации). Самая примерная оценка дает общее число 100 млн. человек работающих в этой сфере. Пещеры представляют интерес в широком диапазоне естественных наук, истории и культуры: палеонтологии, гидрогеологии, минералогии, археологии, биологии, медицины и пр. и пр. Часто они являются местом находок уникальных минералов, фауны или наскальных произведений искусства и предметов материальной культуры. Сохранение их представляется фундаментальной задачей. Еще сложнее преобразовать пещеру – природный феномен – в посещаемый объект и при этом избежать ущерба, то есть потери культурного и природного наследия и привлекательности для посетителя. Нужно строго нормировать число посещений в день, определить режимы - термический, влажности, решить проблемы безопасности – всё это повышает значение геологического обслуживания этих объектов туризма.

В Китае созданы и уже функционируют 100 геологических парков, в этой стране уже состоялся международный (под эгидой ЮНЕСКО) симпозиум, посвященный этой проблеме. Подчеркнём, что в общем списке проектов геологических парков России, на китайском симпозиуме были по нашему предложению представлены проекты Березовского (родина российского золота) и Липовского (Самоцветная полоса Урала[3,10]) геологических парков.

Но в сравнении с российскими примерами, геологические парки Италии существуют в потрясающем культурно-историческом контексте, что и обусловило динамику развития их инфраструктуры. В этом случае итальянским геологам достаточно наполнить уже известные достопримечательности геологической логикой, или, точнее, востребовать их геоинформационный потенциал. Рассмотрим один пример.

Наполеон после первого отречения здесь провел чуть менее года (с 4 мая 1814 по 26 февраля 1815). Далее были знаменитые 100 дней, поражение при Ватерлоо и ссылка на Святую Елену - далёкий остров в южной Атлантике.

Анатолий Никитич Демидов, сын почётного гражданина Флоренции Николая Никитича, был страстным почитателем Наполеона. Правда, он жестоко поплатился за эту страсть, будучи женат на племяннице Наполеона - дочери Жерома Бонапарта – Матильде де Монфор. В 1851 году А.Демидов приобретает временную резиденцию императора на о.Эльба и устраивает там Наполеоновский музей, наполняя его памятными вещами и произведениями искусства.

И в то же время о. Эльба – это древняя горнорудная провинция со значительным культурным и историческим потенциалом и своеобразным ландшафтом. Часть её территории относится к Национальному парку Тосканского архипелага, согласно классификации Международного союза сохранения природы (IUCN). Горнопромышленная зона Эльбы зарегистрирована ЮНЕСКО в качестве геологического памятника. Железо Эльбы крепило античную цивилизацию. Минералы из здешних месторождений экспонируются в Национальном музее. Горное производство (активное до 1981 года) оставило гидрогеологический и геохимический дисбаланс ландшафта. Пресса сообщила о катастрофическом состоянии, и итальянское научное сообщество в 2000 году призвало к экологической реабилитации территории и восстановлению культурного наследия. Откликнулись на призыв о помощи министр и экономики, и министр природных ресурсов, и губернатор Тосканы

Сейчас будущее о. Эльбы представляется с оптимизмом.

В комплект информационных материалов XXXII МГК впервые за всю историю геологических конгрессов вошла солидная монография «Вино и геология». Вино – это результат сложного взаимодействия, климата, погоды почвы, ландшафта, минерального субстрата, виноградной лозы и характера винодела, включая и настроение его супруги. Вино требует интегрального международного и межнационального подхода, это слишком серьёзная субстанция, чтобы оставлять её без фундаментального исследования в рамках наук о Земле. Поэтому так удачно прошла сессия стендовых докладов по винной тематике. Успех был неизбежен: можно было вкусить славу Тосканской провинции, красное вино кьянти. «Ничто так не облегчает преодоление языкового барьера как кьянти!»[8]. Мы должны подтвердить справедливость слов журналиста: кьянти оживило нашу беседу, когда за круглым столом провинциального ресторанчика собрались участники замечательной экскурсии. Немка, китаянка, бельгиец, поляк, японец, русский, японец, итальянец детально обсудили выразительную логику геологической экскурсии в окрестностях Сьенны.

Рис.2. Пример комплексного использования ресурсов гидротермальных источников.

Поэтому прямо на месте разгрузки гидротермальных вод из туфа пилят блоки, строят уютный отель, оборудуют лечебные ванны и бассейны и – гармония природы и человека осуществилась!

Наряду с очевидно выраженным антропоцентризмом рассматриваемых проблем Конгресс уделил особое внимание достижениям космической геологии, причём всё-таки космические процессы соизмерялись с земными аналогами. Особый интерес привлекла тема «Вода и жизнь в геологической истории планет земной группы (Венера, Марс, Земля)», при этом планеты солнечной системы рассматривали как определенные стадии эволюции планет в целом.

Перечислим ключевые термины и темы отличающие, по нашему мнению, Флорентийский Конгресс от всех предыдущих:

Подчеркнём, что геосистема – ключевое слово Конгресса. На пленарных и сессионных докладах речь шла о цифровых, статических, динамических, феноменологических моделях геосистем, а в книжном отделе ГеоЭкспо можно было приобрести фундаментальное издание «Earth Systems. Processes and issues», Edited by W.G.Ernst, Cambridge, University Press.

Предполагается провести серию конференций во всех частях света, на них планируется обсуждение таких вопросов:

1. Подземные воды: возобновление устойчивого пользования. Новые технологии оценки динамики, воспроизводства и эксплуатации природных ресурсов. Роль геологов в решении этой самой важной проблемы современности – главная.

2. Природные риски – максимальная безопасность, минимальный риск. Земля может быть опасной средой обитания и часто становится еще более угрожающей вследствие человеческого вмешательства [11]. Уменьшить потенциал рисков от различных геологических угроз народам и всему миру, разработка и внедрение международных систем оценки и оповещения о рисках.

3. Земля и здоровье: создание безопасной среды обитания. Безопасность трагически отчуждена от урбанизированной среды обитания. Поиск ответов на простые вопросы: Как ваш быт угрожает вашему здоровью? Как геохимия среды обитания влияет на продолжительность жизни? Кстати, на конгрессе была создана Новая Ассоциация Медицинская Геология, IMGA. (подробнее - смотрите сайт Olle Sellinus, Geological Survey of Sweden: www.medicalgeology.org).

4. Климат: понимание тенденций развития климата, которое столь жизненно необходимо на корабле под именем Земля. Понимание ретроспективы климатических вариаций достигается методами седиментологии: тенденции изменения климата содержаться в осадочных породах.

5. Ресурсы – фактор, поддерживающий устойчивое развитие. Нужно научиться интеллигентно использовать огромные энергетические и минеральные ресурсы. Нужны новые, экологически безопасные источники энергии.

6. Мегаполисы. Урбанизация охватывает побережья океанов, морей и великих рек. Цены на земельные участки взлетают в заоблачные выси вместе с ростом небоскрёбов.

7. Глубинные недра земли от коры до ядра:, Fe-Ni ядро и силикатная мантия – это мотор, который определяет геологическую жизнь Земли.

6. Океаны – которые возникли 200 млн. лет назад – хранят ключ к пониманию рабочего механизма Земли.

В рамках Международного года планеты Земля великие евразийские державы Россия, Китай, Индия, Украина, держащие до сих пор «контрольный пакет геологических акций», могли бы сформировать геологический консорциум и подготовить программу «Геология Евразии». В качестве примера могут служить великолепные материалы по геологии Средиземноморья, представленные содружеством стран на Флорентийском Конгрессе.

Столь же успешно было исполнение Международной научной программы бурения на континентах (ICDP); в рамках этой программ исследуют:

• 
  Физические и химические процессы ответственные за землетрясения и извержения вулканов;
  
• 
  Изменения климата в недавнем прошлом и их причины;
  
• 
  Эффекты крупных импактов на климат и массовые вымирания;
  
• 
  Формирование рудных месторождений в различных геологических обстановках;
  
• 
  Фундаментальную физику тектоники плит: перенос тепла, вещества и флюидов;
  
• 
  Происхождение и эволюцию осадочных бассейнов, ресурсы углеводородов.
  

Иннокентий Аннинский и Александр Бенуа, Михаил Кузьмин и Валерий Брюсов, Василий Розанов и Иван Гревс, Лев Платонович Карсавин и Александр Александрович Блок, Михаил Андреевич Осоргин и Борис Константинович Зайцев, Мстислав Валерианович Бенуа и Николай Александрович Бердяев, Анна Ахматова и Николай Степанович Гумилёв [1]. Поэтому Флоренция – родной для русского сердца город. Ещё и потому – что это родина всемирно знаменитых «Пиковой дамы» и «Идиота» [1].

«Николай Никитич представлен в виде античного мыслителя, он обнимает своего младшего сына - Анатолия, у ног «самого щедрого благотворителя Италии» коленопреклоненная Флоренция (?) с венком. Ниже по контуру постамента одна из аллегорических фигур изображает Милосердие к больным и сиротам, другая – Богатство недр Сибири и Урала (сейчас правой ручки у младенца уже не хватает), далее Муза и Истина»[2].

Одновременно с флорентийским памятником в том же 1830 году благодарные сыновья Николая Никитича - Анатолий и Павел заказали автору скульптурного портрета императрицы Жозефины - Франсуа-Жозефу Жильберу Бозио (1769-1845) - памятник для Нижнего Тагила. Этот проект вылился в грандиозную девятиметровую композицию из десяти фигур в бронзе, отражающую пять эпох из жизни Демидова. «Первая группа представляет сидящую женщину в древнегреческом костюме, возле неё стоит мальчик с раскрытой книгой и указкой: это маленький Николай Демидов учится мудрости у богини. Вторая группа представляет ту же женщину, в подол которой юноша высыпает плоды из рога изобилия: это юноша Демидов приносит своей учительнице – богине мудрости – плоды учения». В третьей группе Демидов уже в возмужалом возрасте, одетый в военный мундир, представляется защитником отечества, которое представляется в виде плачущей женщины. Наконец, в четвертой группе Демидов уже в старости является покровителем наук, художеств и торговли, представленных тоже в виде женщины. На самом пьедестале возвышается величественная группа из двух фигур: мужской, представляющей Демидова, украшенного орденами и покровительственно протягивающей руку помощи коленопреклоненной пред ним коронованной женщины (это покровительница Нижнего Тагила!)» [2].

В 1836 году памятник был готов, привезён на Урал и помещён у входа в стоящуюся церковь «во имя святителей угодников Николая, Павла и Анатолия». Но в связи с тем, что «всякого изваяния близ храма здешние жители чуждаются и считают неприличным» – в 1852 году памятник перенесли на площадь перед заводоуправлением на пьедестал из красного тагильского мрамора.