Герард Якоб Де Гер: шведский геолог и исследователь четвертичного периода

Введение

Шведский геолог (1858–1943)

Барон Джерард Якоб Де Гир (20 ноября 1858 – 24 июля 1943) был шведским геологом, внесшим значительный вклад в четвертичную геологию, в особенности в геоморфологию и геохронологию. Де Гир наиболее известен своими исследованиями варв. В 1890 году Де Гир впервые использовал название озера Анцилус для обозначения балтийского палеоозера, открытого Хенриком Мунте, и впоследствии принимал участие в длительных научных дискуссиях, касающихся этого озера.

Биография

Барон Джерард Якоб Де Гир происходит из известной шведской аристократической семьи брабантского происхождения, эмигрировавшей в Швецию в начале XVII века. В его семье были видные промышленники и политики. Его отец, Луи, и старший брат, Герхард Луи, занимали пост премьер-министра Швеции. Джерард Якоб родился 2 октября 1858 года в Стокгольме в семье барона Луи Герхарда де Гера, в то время первого министра юстиции в шведском правительстве, и Каролины де Гир, урождённой графини Вахтмейстер. С 1869 года он учился в начальной школе, а с 1873 года – в Стокгольмской гимназии. В 1877 году де Гир поступил в Уппсальский университет. В мае 1879 года он окончил университет и получил степень бакалавра искусств. В 1878 году Де Гир стал сотрудником Геологической службы Швеции, сначала в качестве фрилансера, затем, с 1882 года, помощником геолога, а с 1885 года – штатным геологом. В это время он начал изучать позднечетвертичные отложения и рельеф южной Швеции. В 1897 году он оставил работу в геологической службе, чтобы занять должность профессора общей и исторической геологии в Стокгольмском университете. В 1882 году, по рекомендации Отто Мартина Торелля, де Гир участвовал в шведской экспедиции на Шпицберген в рамках Первого Международного полярного года в качестве штатного геолога. Это положило начало многолетним исследованиям современного оледенения архипелага Шпицберген: в общей сложности он принял участие в шести экспедициях на Шпицберген (1882, 1896, 1899, 1901, 1908 и 1910 годы). Джерард де Гир оставался преподавателем на кафедре геологии Стокгольмского университета с 1897 по 1924 год. В университете он занимал должность ректора (1902–1910) и вице-канцлера (1911–1924). Кроме того, Де Гир был членом шведского парламента с 1900 по 1905 год. Вершиной научной карьеры де Гера следует считать избрание президентом X Международного геологического конгресса, проходившего в Стокгольме в 1910 году. Сначала он участвовал в подготовке конгресса в качестве заместителя председателя подготовительного комитета, а с мая 1907 года – в качестве председателя исполнительного комитета. В рамках конгресса он выступил с классическим докладом «Геохронология последних 12 000 лет». Он начал свой доклад со слов: «Геология – это история Земли, но до сих пор это была история без летоисчисления». На конгрессе Де Гир официально представил термин «варва», определяя его как любой годовой осадочный слой, и предложил ограничить термин «геохронология» датировкой по варвам, поскольку другие существующие методы менее точны и надёжны. К тому времени наблюдения за стратиграфической взаимосвязью между варвовыми отложениями и рецессионными моренами, а также корреляция последовательностей варв между географически удалёнными участками предоставили более убедительные доказательства, подтверждающие, по сути, косвенные предположения Де Гера. Геологическое сообщество признало, что эти пары вряд ли могут представлять какой-либо другой период, кроме года. Кроме того, перед началом конгресса Де Гир провёл экскурсию для 65 делегатов из 14 стран, в ходе которой он исследовал Диксонфьорд на Шпицбергене.

Baron Gerard Jacob De Geer comes from a well known Swedish aristocratic family of Brabant origin, who had emigrated to Sweden in the early seventeenth century. His family included prominent industrialists and politicians. His father Louis and older brother Gerhard Louis served as the Prime Minister of Sweden. Gerard Jacob was born on October 2, 1858, in Stockholm in the family of Baron Louis Gerhard de Geer, at that time the first Minister of Justice in the Swedish government, and Carolina de Geer, née Countess Wachtmeister. Since 1869 he studied at primary school, and since 1873 at the Stockholm gymnasium. In 1877, de Geer entered Uppsala University. In May 1879 he graduated and received a Bachelor of Arts degree. In 1878, De Geer became an employee of the Geological Survey of Sweden, initially freelance, then, since 1882, as an assistant to a geologist, and since 1885, a full time geologist. At this time he started to study the late Quaternary deposits and landforms of southern Sweden. In 1897, he left his job in the geological service for the position of professor of general and historical geology at Stockholm University. In 1882, on the recommendation of Otto Martin Torell, de Geer participated in the Swedish expedition to Spitsbergen as part of the first International Polar Year as a staff geologist. This marks the beginning of many years of research on the modern glaciation of the Svalbard archipelago: in total he took part in six expeditions to Svalbard (1882, 1896, 1899, 1901, 1908 and 1910). Gerard de Geer remained a lecturer at the Department of Geology at the University of Stockholm from 1897 to 1924. At the university, he served as rector (1902 1910) and vice chancellor from (1911 1924). In addition, De Geer was a member of the Swedish Parliament from 1900 to 1905. The pinnacle of de Geer's scientific career can be considered the receipt of the presidency of the X International Geological Congress, held in Stockholm in 1910. At first he took part in the preparation of the Congress as vice chairman of the preparatory committee, and from May 1907 as chairman of the executive committee. Within the framework of the congress, he delivered the now classic lecture "A geochronology of the last 12000 years". He began this lecture with such words "Geology is the history of the earth, but hitherto it has been a history without years." At the congress De Geer formally introduced the term varve defining it as any annual sedimentary layer, and also proposed that the term geochronology be restricted to varve dating, other existing techniques being less accurate and precise. By then, observations of the stratigraphic relationship between varved sediment and recessional moraines, and the correlation of varve sequences between geographically distant sites, added more compelling evidence to De Geer's essentially circumstantial speculation. The geological community accepted that the couplets were unlikely to represent any period other than the year. In addition, before the start of the Congress, De Geer conducted an excursion for 65 delegates from 14 countries, within the framework of which he examined the Dicksonfjorden on Spitsbergen.

Основные направления исследований

Ранние исследования Де Гера поднятых пляжей, использовавшиеся для реконструкции изменений уровня моря, вызванных гляциоизостатическим поднятием, и его картографирование ледниковых морен для реконструкции масштабов последнего Скандинавского ледникового щита и картины его деглациации (особый тип морен, который он изучал, теперь называется мореной Де Гера), были хорошо восприняты. Однако Де Гер наиболее известен открытием варв и тем, что первым начал использовать их в геохронологии. Во время полевых работ в 1878 году Де Гер заметил, что внешний вид ламинированных отложений, образовавшихся в ледниковых озерах на краю отступающего Скандинавского ледникового покрова в конце последнего ледникового периода, тесно напоминает годичные кольца деревьев. В своей наиболее известной работе «Geochronologia Sueccia», опубликованной в 1940 году, Де Гер писал: «Из явного сходства с регулярными, годовыми кольцами деревьев у меня сразу возникло впечатление, что оба должны быть годовыми отложениями» (1940, с. 13). Хотя это наблюдение не было новым, Де Гер был первым геологом, который оценил потенциал его применения. Де Гер назвал эти годовые осадочные слои варвами и в течение 1880-х годов продолжал развивать свою теорию, опубликовав краткое изложение своего открытия в 1882 году, а затем выступив с докладом перед Шведским геологическим обществом в 1884 году. Широкому международному научному сообществу о новаторской работе Де Гера стало известно лишь в 1910 году на Международном геологическом конгрессе.

Шведская временная шкала

В 1897 году Де Гир был назначен профессором геологии в Стокгольмском университете, а затем с 1902 по 1910 год занимал должность ректора университета. С помощью многочисленных студентов из Стокгольма и Уппсалы Де Гир начал объединять короткие, но перекрывающиеся последовательности варв в юго-восточной Швеции, чтобы создать более протяженную погодную летопись отступления ледника за период позднего плейстоцена. Расширение городской застройки Стокгольма предоставило Де Гиру и его коллегам идеальные условия для работы с многочисленными обнажениями ламинированных отложений в многочисленных котлованах и траншеях, вскрывших осадков ледниковых озер Балтийского бассейна. Эстуарные отложения, обнаженные вдоль долины реки Ангерманальвен, позволили Де Гиру еще больше расширить хронологию в ранний голоцен. Полученная варвовая хронология получила название шведской шкалы времени, и вскоре геологи за пределами Швеции стали использовать варвовые отложения для построения высокоточных хронологий отступления ледников, наиболее заметным примером является работа Матти Саурамо в Финляндии.

Глобальные экспедиции, телесвязь и споры

Де Гир твердо верил, что основным фактором, контролирующим осадконакопление варв, является солнечное излучение, воздействующее на образование талой воды ледников, и что, следовательно, варвовые отложения представляют собой «гигантский, естественный саморегистрирующийся термограф» (De Geer 1926), а варвовые кривые (графики изменения толщины варвы в зависимости от номера варвы или года), которые он часто называл «солнечными кривыми», являются надежным прокси-индикатором изменений солнечной радиации в прошлом. В конечном итоге, Де Гир надеялся, что его исследования варв объяснят фундаментальную причину ледниковых периодов: «Если последнее оледенение окажется синхронным повсеместно, а происхождение последнего ледникового периода будет носить общий характер, то предположение о космической причине едва ли можно будет избежать». В 1915 году Де Гир сопоставил, или «установил телесвязь» между варвовыми кривыми из Швеции и варвовыми кривыми из Финляндии и Норвегии. Эта первая попытка корреляции на больших расстояниях положила начало двум десятилетиям путешествий Де Гира и его коллег по всему миру в поисках варвовых последовательностей для потенциальных телесвязей. В 1920 году Де Гир отправился в Северную Америку со своей женой и двумя ассистентами, Эрнстом Антевсом и Рагнаром Лиденом. Антевс остался в Северной Америке по окончании поездки, где работал над североамериканской хронологией варв. Последующие экспедиции включали визит Эрика Норина в Гималаи (1924–1925), Эрика Нильсона в Восточную Африку (1927–1928) и Карла Кальдениуса в Южную Америку (1925–1929), а затем в Новую Зеландию (1932–1934). Однако к середине 1930-х годов телесвязи Де Гира стали подвергаться все большей критике со стороны его бывшего ученика Эрнста Антевса. Антевс справедливо утверждал, что эти телесвязи не имеют научной основы, а трансатлантические корреляции Де Гира были неточными. Де Гир чувствовал, что его позиция была искажена и намеренно неправильно истолкована Антевсом, но не предпринял существенных научных шагов для опровержения критики в его адрес. В 1924 году Де Гир оставил преподавание и стал основателем и директором Геохронологического института при Стокгольмском университете.

De Geer firmly believed the main control on varve sedimentation was solar radiation acting on glacier meltwater production, and that consequently, varved sediments represented a " gigantic, natural self registering thermograph" (De Geer 1926) and varve curves (varve thickness plotted against varve number or year), which he often referred to as "solar curves", a reliable proxy for past changes in solar radiation. Ultimately, De Geer hoped his studies of varves would explain the fundamental cause of Ice Ages "If the last glaciation everywhere should show to be synchronous and the origin of the last Ice Age thus to be of a general nature, the assumption of a cosmic cause would scarcely be avoidable." In 1915 De Geer matched, or 'teleconnected", varve curves from Sweden to varve curves from Finland and Norway. This first attempt at long distance correlation marked the start of two decades travelling around the world by De Geer and his colleagues, searching out varve sequences for potential teleconnections. In 1920 De Geer travelled to North America with his wife and two assistants, Ernst Antevs and Ragnar Liden. Antevs remained in North America at the end of the trip, where he worked on the North American varve chronology. Further trips included Erik Norin's visit to the Himalayas (1924–1925), Erik Nilsson's visit to East Africa (1927–28), and Carl Caldenius' visit to South America (1925–1929), and later to New Zealand (1932–34). However, by the mid 1930s De Geer's teleconnections had become the subject of increasing criticism from his former student Ernst Antevs. Antevs correctly argued that the teleconnections were bad science, and that De Geer's Trans Atlantic correlations were inaccurate. De Geer felt his position was being caricatured and intentionally misunderstood by Antevs, but did little scientifically to rebuff the criticisms levelled at him. In 1924 De Geer retired from teaching and became the founder director of the Geochronological Institute at Stockholm University.

Принципы геохронологии Suecica

В 1940 году Де Гир опубликовал свой наиболее объемный и известный труд «Geochronologia Suecica Principles», в котором подробно представил часть шведской шкалы времени и изложил свои теории и исследования, касающиеся варв. Почти сразу после публикации «Geochronologia Suecica Principles» шведская шкала времени Де Гера подверглась первой из множества пересмотров, поскольку другие геологи включились в изучение варв и было исследовано больше участков. Однако международный интерес к варвам ослаб. Ожесточенная полемика между Де Гиром и Антевсом, вкупе с появлением новых методов датирования, в особенности радиоуглеродного, негативно повлияла на репутацию варв. Де Гир умер в Стокгольме 24 июля 1943 года. Его жена, Эбба Хюльт Де Гир, продолжала публиковать и дополнять его работы вплоть до 1950-х годов.

Награды и признание

Вклад Де Гера в геологию был признан в Великобритании, где Геологическое общество наградило Де Гера медалью Вулластона в 1920 году, а Королевское общество избрало Де Гера иностранным членом в 1930 году. В его честь было названо древнее море Де Гера в современной Морской Канаде. Шведская антарктическая экспедиция (1901–1904) назвала ледник на острове Южная Джорджия в южной части Атлантического океана именем Де Гера. Позднее британцы переименовали этот ледник в ледник Харкера в честь современного английского геолога Альфреда Харкера. Долина Де-Гердален на Шпицбергене, в архипелаге Свальбард, названа в его честь.

Де Гир с современной точки зрения

Самым значительным вкладом Де Гера в четвертичную науку, несомненно, было установление варв и осознание их потенциала для создания годовых хронологий прошлых климатических и экологических изменений. Шведская временная шкала была самой точной и надёжной геологической шкалой своего времени и продолжает совершенствоваться и дополняться по сей день. Его утверждение, что варвы представляют собой количественно определяемые прокси-индикаторы прошлого климата, впоследствии подтвердилось в определенной степени, однако связь между толщиной варвы и гидрометеорологическими условиями оказалась не столь простой, как он предполагал. Варвы переживают новый подъём благодаря усовершенствованию методов и техник исследования, и теперь регулярно используются для калибровки радиоуглеродных шкал времени. Во многих отношениях, опасения Де Гера созвучны заботам современных геологов и палеоклиматологов, изучающих четвертичный период, особенно его понимание необходимости высокоразрешаемых естественных архивов прошлых изменений и важности проверки синхронности глобальных изменений. Главным недостатком Де Гера была его вера в телесвязи, где его выводы явно испытывали влияние его предубеждений. Его убеждение, что вариации солнечной радиации являются основным фактором всех климатических изменений, также впоследствии было признано ошибочным. Тем не менее, Де Гер задавал все правильные вопросы, и его ошибки можно объяснить как чрезмерным энтузиазмом и целеустремлённостью, так и недостатками в научной методологии.

Избранные произведения на английском языке

Де Гир, Г. (1912), Геохронология последних 12000 лет. Доклады Международного геологического конгресса, Стокгольм, 1910, C. R., 241–253. Де Гир, Г. (1940), Геохронология Швеции. Принципы. Труды Королевской шведской академии наук.