Однако важно не только установить, где было море, но и когда оно там было. Этому служат остатки (реликты) фауны и флоры, которые как бы консервируются в донных отложениях прошлых времен. Окаменелые ракушки-створки моллюсков, останки морских животных, рыб и другие свидетели былого легко поддаются, например, углеродному методу исследований и сообщают нам время, когда они жили, тем самым датируя и возраст пород, в которых они лежат.

Геологи обнаруживают целые системы древних морских террас. Во многих случаях они довольно четко обрисовывают древнюю береговую линию и характеризуют процесс вековых колебаний уровня моря. По названию местностей, где были найдены и исследованы террасы, именуют и наступления или отступления моря на сушу. Так, по погребенным морским террасам, найденным во Фландрии, установлена Фландрская трансгрессия (наступление) моря. О чем же рассказывают геологические пласты, каковы по величине были в прошлом колебания уровня моря (или поверхности суши)?

Наибольшую амплитуду этих колебаний ученые фиксируют при рассмотрении длительных промежутков времени. Не говоря уже о гигантских опусканиях и подъемах (на 600–700 м) уровня Мирового океана в ранние периоды кайнозойской эры (540–70 млн. лет назад), которые обычно связывают с прогибанием океанического дна в четвертичный период, начавшийся 1,5–2 млн. лет назад, колебания морского уровня достигали десятков метров. Большинство исследователей считают, что наступление моря на сушу (Фландрская трансгрессия) началось сразу после таяния ледника 16–17 тыс. лет назад и вначале составляло около 9 мм/год. Вместе с тем подвергается сомнению представление некоторых океанологов и гидрологов о высоком стоянии уровня моря 5–6 тыс. лет назад. Ряд авторов доказывают, что никаких падений уровня за последние 15 тыс. лет не происходило, а шел непрерывный его подъем, который продолжается и поныне.

И те и другие оперируют фактическими данными, полученными при изучении реликтовых морских террас, их расположения, характера более поздних геологических напластований. Однако разная интерпретация фактов и даже различная методика обработки результатов наблюдений может привести почти к противоположным выводам.

Так же как погребенные под землей древние морские пляжи, маркируют и датируют былую береговую линию развалины старинных сооружений. Затопленные прибрежные города древности служат довольно точным измерительным «прибором», который позволяет устанавливать характер колебаний уровня моря или поверхности земли в тысячелетнем и вековом разрезе. Так, с привлечением результатов подводных археологических работ в северном Причерноморье советский ученый П.В. Федоров, во многом уточняя ранее составленную схему Р. Фейрбриджа, дает схему изменения уровня Черного моря в течение последних 5 тыс. лет. Как видим из рис.33, уровень Черного моря 3,5–5 тыс. лет назад был на 2–2,5 м выше современного. Этот период называется Новочерноморской трансгрессией. Позже, около 2,5–3 тыс. лет назад, море опустилось на 2–4 м ниже современного (о чем явствуют затопленные морем нижние слои Фанагории) — Фанагорийская регрессия моря. Затем, тысячу лет назад уровень Черного моря снова поднялся, уже на 1 м выше современного (это показывают археологические исследования в Нимфее) — Нимфейская трансгрессия. Позже произошел новый спад уровня моря, в наше время идет его подъем.

Ленинградский ученый К.К. Шилик, продолжая указанные исследования, привлек новые данные подводной археологии и установил, что периодичность в изменениях уровня моря северного Причерноморья отчетливо запечатлена в каменных развалах древних стен не только Фанагории и Нимфея, но и Ольвии, Херсонеса и других античных городов (рис.34, 85). По результатам работ ленинградского отделения Института археологии АН СССР, киевского Института археологии АН УССР и других была составлена схема этих изменений. Аналогичные данные приводит р. В. Варущенко. Построенная им кривая колебаний уровня Черного моря близка к графику П.В. Федорова. Здесь пониженный уровень моря, так же как в работах П.В. Федорова, отнесен к Фанагорийской регрессии, а ее минимум (на 2 м ниже современного) — на период IV–II вв. до н.э. Он определен по затопленной террасе, расположенной в северо-западной части Черного моря.

В какой-то степени отражается имевшая место уже в историческое время трансгрессия моря и в античной мифологии. В легенде о дрейфующих скалах Симплегадах рассказывается, что они представляли собой большую опасность для мореплавателей: у ворот Понта Эвксинского о них разбивались корабли, пройти между ними было очень трудно. Так, в походе за золотым руном аргонавты с трудом проплыли в узком проливе между смыкающимися скалами, которые затем остановились и перестали сходиться. Может быть, это и есть сообщение о происшедшем в III тысячелетии до н.э. соединении Средиземного моря с Черным, которое, судя по ряду геолого-тектонических данных, произошло вследствие землетрясения, приведшего к оседанию поверхности земли в районе нынешних Босфора и Дарданелл.

Мы изучаем прошлое для того, чтобы лучше познать настоящее. Но ведь есть и обратная связь: зная закономерности современных нам природных процессов, можно установить их характер и в прошлом. Поэтому изучение былых колебаний уровня моря важно сопоставить с сегодняшними. А их мы научились фиксировать довольно точно.

Развитие геодезии и геофизики, появление точной измерительной техники позволили в последние годы провести многократные определения высот отдельных точек земной поверхности.

В рамках Международного геодезического и геофизического союза в широких масштабах выполнены единовременные и повторные геодезические и геофизические инструментальные исследования. В частности, в результате этих работ специальной международной комиссией в 1971 г. выпущена под редакцией советских специалистов карта современных вертикальных движений земной коры Восточной Европы.

Согласно этой карте, даже на территории таких наиболее устойчивых геологических структур, какими до последнего времени считались Украинский щит и Русская платформа с щитами Фенноскачдия и Украинским, земная поверхность поднимается или опускается со скоростью 3–5 мм в год. При этом, если северная часть территории поднимается (например, побережье Финляндии и Швеции — на 5 мм/год), то южная, наоборот, опускается.