Почему геологи спасут мир, или Осознание времени
В издательстве «Альпина нон-фикшн» в 2021 году вышла книга Маршии Бьорнеруд «Осознание времени. Прошлое и будущее Земли глазами геолога». Научно-популярные книги по геологии — нечастое явление в книжном мире. Поэтому появление издания, соединяющего простоту формы и точность научного изложения, — знаковое событие. Это относительно небольшая книга, всего 284 страницы, рассказывающая об истории геологии как науки, о её становлении и развитии. Но было бы неправильно воспринимать её только как введение в геологию. Это книга и о проблемах, с которыми сейчас сталкивается человечество и которые имеют геологическую природу: влияние добычи полезных ископаемых на экологию, изменение климата, нехватка чистой воды, эрозия почвы. И о том, как эти проблемы могут быть решены или по крайней мере смягчены, если мы будем лучше понимать соответствующие явления, — что требует геологического мышления. Так в чём же отличие геологического мышления от «обычного» — и почему стоит прочесть эту книгу, даже если вы не собираетесь думать, как геолог?
Геология изучает процессы, происходящие в глубине и на поверхности Земли, и важная её часть — установление последовательности событий и их положения на временной шкале. Однако зачастую эти события происходят на масштабах времени, которые выходят далеко за рамки повседневного опыта. Так, даже «мгновенное» в геологическом понимании явление — образование Сибирских траппов, приведшее к самому крупному в истории Земли пермско-триасовому массовому вымиранию, — заняло по последним оценкам от одного до двух миллионов лет.
Бьорнеруд раскрывает перед нами не только историю Земли, но и эволюцию наших представлений о ней. Как постепенно происходил переход от креационизма к научно обоснованным теориям возникновения Земли и пониманию её планетарных циклов. Как усилиями огромного количества исследователей заполнялись и продолжают заполняться пробелы в её истории. Например, как устанавливается точное время массовых вымираний, импактных событий, образования и распада суперконтинентов.
Однако книга ставит перед собой и более амбициозную задачу — представить читателям мышление геолога и показать его эффективность в решении проблем, стоящих перед человечеством. Основная сложность понимания геологических процессов заключается в том, что они лежат вне повседневного опыта. Однако Бьорнеруд иллюстрирует их в книге с помощью аналогий и метафор, которые придают понятиям более осязаемый вид. Например, она сравнивает окружающие нас горные породы и рельеф с палимпсестом — многослойной рукописью, где один текст написан поверх другого.
Пример палимпсеста: Нитрийский кодекс, в котором сирийский трактат IX в. Севира Антиохского против Иоанна Грамматика записан поверх текстов «Илиады» (VI в.), Евангелия от Луки (VI в.) и «Элементов» Евклида (VII–VIII в.). Фото с сайта en.wikipedia.org
Образно говоря, мы видим не столько объекты материального мира — горы, реки, долины, горные породы, — сколько наслаивающиеся и перекрывающие друг друга природные процессы. Результаты действия этих процессов стирались, «писались» поверх старых, затем снова стирались — и так многократно, в течение 4,55 млрд лет. Это сравнение удачно показывает особенности мышления геолога и раскрывает геологию как практику чтения знаков в горных породах и их интерпретации.
Гранит и песчанник как действия («глаголы»): учимся воспринимать горные породы не как объекты, а как процессы на геологической шкале времени. Инфографика © Sofia Jain-schlaepfer с сайта wiseArt.net
Некоторые геологические термины могут напугать неподготовленного читателя. Но автор использует для описания ключевых моментов хорошо продуманные визуальные образы. Срединно-океанические хребты сравниваются со свежим суфле, а накапливающиеся объемы осадочных отложений — с состриженными волосами на полу в парикмахерской. Концентрические слои Земли можно представить себе как персик с железным ядром — косточкой. Такие сравнения помогают ухватить суть явлений, не сосредотачиваясь на терминах. К сожалению, это получается не везде — так, автор вынуждена предупредить, что, если вы не знакомы с изотопной геохимией, главу про геохронологию можно пропустить без ущерба для других глав книги.
Большое внимание в книге уделяется влиянию человеческой деятельности на геологическое процессы. На первый взгляд это может показаться странным — учитывая, как легко геологи оперируют десятками и сотнями миллионов лет. Ведь вся история человеческой деятельности ничтожно мала по сравнению с геологической историей. Однако Бьорнеруд предостерегает: человеческая деятельность кардинально меняет темп геологических процессов, и это может привести к катастрофе.
Один из примеров — сопоставление выбросов CO2 в различные геологические эпохи. Примерно 55 млн лет назад выделение 2000–6000 Гт CO2 привело к повышению температуры на 5–8°С и массовому вымиранию (палеоцен-эоценовый тепловой максимум). А за последние сто с небольшим лет общий выброс CO2 составил уже 500 Гт, причем четверть этого объема пришлась на начало XXI века.
В книге подчеркивается, что привычка действовать и принимать решения в масштабе времени, который короче, чем земные явления, может быть очень опасной. Так, Бьорнеруд уверена, что методы геоинженерии в долгосрочной перспективе не способны адекватно и точно повлиять на ситуацию и могут привести к ещё большим проблемам. Любой геологический процесс — это система с многими переменными, связи между которыми не всегда очевидны, а иногда и контринтуитивны. Такое системное мышление Бьорнеруд демонстрирует на протяжении всей книги, и оно прекрасно иллюстрировано.
Решение проблем, стоящих перед человечеством, автор видит в осознании природы времени. Для этого Бьорнеруд использует не только геологический, но и историко-культурный контекст, проводя краткий экскурс в буддизм, скандинавскую мифологию и идеи коренных американских индейцев о влиянии на нерожденные поколения. Вспоминает Бьорнеруд и современное концептуальное искусство, которое «играет» со временем: тысячелетние часы, исполняемый на протяжении 639 лет органный концерт ASLSP (As SLow aS Possible).
Геологические системы сложны, и их понимание может помочь нам влиять на них осмысленным образом, но мы должны осознавать длительность этих процессов и их системный характер, что невозможно без геологического стиля мышления.
В заключение — короткое интервью. Мне удалось связаться с Маршией Бьорнеруд и задать ей несколько вопросов.
— Профессор Бьорнеруд, ваша книга было опубликована в 2018 году. Глядя на текущие события и на то, как развивается ситуация в мире, вы хотели бы что-то в нее добавить?
— Я надеюсь, что моя книга всегда будет оставаться своевременной (timely) и помогающей осознавать время (timeful). Но сейчас, когда последствия изменения климата становятся всё более очевидными, я думаю, не стоило ли мне еще громче заявить об экологических проблемах. С другой стороны, я считаю важным не отталкивать читателей сценариями конца света. Нет смысла оставлять людей в состоянии беспомощной, безнадежной безысходности. Я хотела вызвать чувство удивления и благоговения перед долгой историей Земли и верю, что это поможет побудить людей к действиям.
— Вы занимаетесь научной работой, это отнимает много времени. Как вы совмещаете научную работу и просветительскую деятельность?
— Моя работа с популярной аудиторией органично вытекает из моей преподавательской деятельности. Сейчас объясню. Я преподаю в общенаучном, «гуманитарном» университете, и большинство студентов, которым читают курсы на нашем факультете, приходят без опыта работы. Геология, к сожалению, не очень хорошо представлена в школьных программах по естественным наукам (а как в России?). Студенты, выбравшие курс геологии в качестве основного, часто впервые открывают для себя эту область знаний только в университете. Я преподаю уже более 30 лет, и со временем поняла, что лучше сразу рассказывать студентам о больших идеях, чем сначала настаивать на детальном изучении предмета и только после этого знакомить с актуальными сегодня научными проблемами. Конечно, нужно иметь некоторые базовые знания — но я обнаружила, что студенты гораздо охотнее изучают учебники в контексте конкретной проблемы. Этот подход я использую и в своих работах для широкого круга читателей.
Что касается баланса между научными исследованиями и писательской деятельностью, то, признаться, это некий компромисс. Я люблю свою область (структурную геологию), у меня была достаточно продуктивная научная карьера, и я продолжаю работать над протерозойскими складчатыми поясами в районе озера Верхнее. Но я всё больше понимаю, что скорее смогу изменить мир к лучшему, если буду писать для «простых землян» и помогать им понять, как устроена их планета. К счастью, мой университет ценит это и считает это одним из видов научной деятельности.
— Над чем вы работаете сейчас, есть ли в планах новая книга?
— Издательство Принстонского университета пригласило меня принять участие в серии книг-«педий» («Pedias») на естественно-научные темы. Geopedia, которая выйдет в мае этого года, была для меня хорошим ковидным проектом — более легким, чем другие мои книги, так что я могла работать над ней понемногу, одновременно переизобретая свои курсы в онлайн-формате. Это ни в коем случае не полный глоссарий по геологии. Вместо этого я выбрала самые интригующие и своеобразные слова из геологического лексикона, пришедшие из самых разных языков мира. Например, в книге есть слово polynya (из русского «полынья»). Самое длинное слово — pneumonoultramicroscopicsilicovolcaniconiosis (легочная болезнь, вызываемая вулканическим пеплом).
Шестигранные базальтовые столбы в верховьях реки Геологическая на плато Путорана, образованном сибирскими траппами. Фото © Фёдора Шабалина из картинки дня «Ступенчатое плато Путорана»