загрузка...

Пульсирующие ледники

  • 16.06.2010 / Просмотров: 8778
    //Тэги: Гордон   климат   ледники  

    Пульсирующий ледник… Стометровая масса льда и воды, ползущая со скоростью 100-200-300 метров в сутки… Почему пульсации на одном и том же леднике повторяются примерно через равные промежутки времени? О механизмах ледниковых пульсаций и прогнозировании поведения пульсирующих ледников - гляциологи Владимир Котляков и Лев Десинов.

загрузка...







загрузка...

Для хранения и проигрывания видео используется сторонний видеохостинг, в основном rutube.ru. Поэтому администрация сайта не может контролировать скорость его работы и рекламу в видео. Если у вас тормозит онлайн-видео, нажмите паузу, дождитесь, пока серая полоска загрузки содержимого уедет на некоторое расстояние вправо, после чего нажмите "старт". У вас начнётся проигрывание уже скачанного куска видео. Подробнее

Если вам пишется, что видео заблокировано, кликните по ролику - вы попадёте на сайт видеохостинга, где сможете посмотреть этот же ролик. Если вам пишется что ролик удалён, напишите нам в комментариях об этом.


Расшифровка передачи


Александр Гордон. …когда это произошло, и кто
впервые сделал такое наблюдение?
Лев Десинов. В какой-то момент надо будет выйти
на космический мониторинг, потому что ледники пуль-
сирующие в значительной степени мы сейчас изучаем
дистанционно, у нас нет возможности изучать их по-
другому, и мы сейчас все больше и больше информа-
цию получаем уже оттуда.
Александр Гордон. Поскольку мы уже в эфире, давайте начнем. По-
жалуйста.
Владимир Котляков. Ледники – это феномен уди-
вительный, это вроде хрупкое тело, когда он лежит, но
на самом деле лед ведь течет. Стоит ему набрать опре-
деленную массу, как он начинает течь. Ледники, соб-
ственно, это большие ледяные тела, которые движут-
ся, текут и движутся совершенно закономерно. Где-то
наверху идет накопление льда, снег падает, и образу-
ется масса льда, и лед начинает по рельефу течь вниз.
Так, собственно, о ледниках думали много-много лет,
может быть, даже веков.
Александр Гордон. Как о ледяных реках.
Владимир Котляков. Да, ледяные реки, так их называли, и текут они
вниз по долине. Но уже в наше время, конкретно на
моей памяти, в 60-х годах прошлого столетия, то есть
всего-навсего меньше 50-ти лет назад, однажды, в 63-
ем году, на Памире ледник Медвежий, так его назы-
вают, вдруг внезапно начал продвигаться вниз – боль-
шой ледник, километров 11 длиной вдруг начал про-
двигаться вниз. Подпрудил озеро, огромное озеро за
ним образовалось, и это озеро, естественно, прорвало
плотину, поскольку это была ледяная плотина, а не ка-
менная, снесло поселок – в общем, все было, как в та-
ких случаях происходит. И тогда мы впервые обратили
внимание на эти ледники, и наш институт – Институт
географии Академии Наук Советского Союза, послал
туда экспедицию…
Александр Гордон. То есть он вел себя не так, как положено ледни-
ку?
Владимир Котляков. Да. Тогда, собственно, и возникло это название
– «пульсирующие ледники». По-английски немножко
по-другому они называются – «сердж», резкий всплеск.
Тогда мы их начали изучать.
Прошло всего 6 лет, и случились новые события на
Кавказе. Около города Орджоникидзе маленький трех-
километровый ледник также вдруг начал продвигаться
вперед и прошел 4 километра, в то время как длина его
была всего 3 до этого. То есть удлинил себя в два ра-
за. Это я видел собственными глазами, потому что бы-
ла образована правительственная комиссия на уровне
Российской Федерации, и меня включили в эту комис-
сию.
Лев Десинов. Произошло это с начала октября по 10 января.
Александр Гордон. То есть за три месяца он проделал…
Владимир Котляков. Да, за три месяца он прошел примерно 4 кило-
метра. И все очень боялись, что с него пойдет сель.
Но, слава Богу, этого не случилось тогда. По-видимо-
му, потому что это была зима, было мало воды, и он,
продвинувшись, остановился.
Лев Десинов. Владимир Михайлович, но боялись-то потому,
что в 1902 году он продвинулся по-настоящему, с се-
лем, унес 30 человеческих жизней. То есть это все бы-
ла очень серьезная история.
Владимир Котляков. Интересно, что когда мы начали понимать, что
это за ледники, выяснилось, что их не так уж и мало.
В Тирольском музее нашлись картины, написанные в
ХУП или в начале ХУШ века, где эти ледники были
изображены, потому что в Альпах такие ледники то-
же есть. Выяснилось, что это ледники можно найти по
всему миру, не в каждых горах, но в большинстве. Они
очень резко отличаются от обычных ледников.
Тут возникает первый и главный вопрос: а можно ли
их различить? Мы нашли разные признаки. Лев Васи-
льевич, может, даже об этом расскажет, их очень мно-
го, признаков внешних. Мы в 80-ом году имели про-
грамму наблюдения их с орбитальной станции «Са-
лют-6», Лев Васильевич был главным организатором
этих работ. Космонавты, летавшие там, наблюдали
ледники из космоса, тогда уже мы знали визуальные
признаки этих ледников.
Лев Десинов. Дело в том, что космический полет позволяет
видеть много ледников сразу. И не обязательно да-
же на территории Советского Союза – в то время или
сейчас Российской Федерации, но и на сопредельных
территориях, и сравнивать разные признаки. А для то-
го чтобы понять, какие же признаки отличают ледник
пульсирующий от обычного, как раз и важно видеть
много объектов.
В те годы, 70-80-е годы, было установлено, что у
пульсирующего ледника нижняя часть – ледниковый
язык – имеет некую выпуклую форму, а у ледника
обычного, как правило, – вогнутый профиль попереч-
ного сечения. И когда ледник активизируется, мы ви-
дим, как сверху лед подтекает в нижнюю зону, как лед-
ник постепенно становится все более и более выпу-
клым. Сверху идут так называемые волны активиза-
ции. Это такие дугообразные волны вспучивания, ска-
жем так, которые своей выпуклостью обращены вниз
по долине, они медленно продвигаются, одна волна
настигает другую волну, они порой сближаются. Су-
ществует масса и других признаков. Поэтому как раз
орбитальный обзор позволял на огромных территори-
ях, скажем, Памира и Каракорума сразу, выявлять не-
сколько пульсирующих ледников. Но, конечно, все-та-
ки основное – это приход наземной группы исследова-
телей, и конкретный ледник уже изучался детально на
Земле.
Владимир Котляков. Мы оказались пионерами в этой проблеме, но
спустя буквально несколько лет весь научный мир за-
интересовался ими, потому что таких ледников до-
вольно много, скажем, и на Аляске. Я однажды летел
на Аляске на маленьком самолетике со своим прия-
телем, американцем-ученым, и мы с ним открыли но-
вый подобный ледник. Действительно, все его призна-
ки были налицо… А это был ледник километров 30 дли-
ной, большущий ледник, там громадные ледники. На
Аляске, на Шпицбергене, на Памире, в Каракоруме, это
наиболее яркие горные системы…
Лев Десинов. Очень интересны ледники пульсирующие в Ис-
ландии, потому что там вулканизм, и это все проявля-
ется на базе вулканизма.
Владимир Котляков. Дальше возникает вопрос, почему один лед-
ник пульсирующий, а другой не пульсирующий? Со-
временные представления таковы, что пульсирующий
ледник имеет какие-то препятствия для своего движе-
ния, разного рода препятствия. То есть он накапливает
массу и отдать ее не может. Нормальный ледник нака-
пливает и отдает, накапливает и отдает, у него как бы
баланс сохраняется, иногда немножко больше, тогда
ледник растет, иногда немножко меньше, тогда он от-
ступает. Сейчас большинство ледников отступает, по-
тому что климат в эти более теплый. Но пульсирую-
щие ледники набирают массу, и когда какой-то предел
наступает, что-то внутри меняется, меняется механизм
движения.
Александр Гордон. Есть какой-то спусковой механизм.
Владимир Котляков. Да, меняется механизм движения, и он резко
выбрасывает массу вниз по рельефу. В этот момент
меняются какие-то свойства материи, меняется то, что
научным языком называется реологические свойства.
То есть он получает возможность быстро течь, разла-
мывается, в нем появляется вода, смазка какая-то, и
он выбрасывает массу. Выбросив ее, он становится
меньше, и тогда замирает, как бы утихает, начинается
период нового накопления массы. Но это в идеале, а
на самом деле…
И это происходит регулярно. Мы заметили, что пуль-
сации ледника Медвежий на Памире, который я упомя-
нул, происходили – в те годы – примерно через 10-13
лет. Одну мы сумели предсказать – в 73-м году. Мы то-
гда вели там регулярные наблюдения и сказали, что в
73-ем году он достиг такого состояния, что в ближай-
шие месяцы должна случиться следующая подвижка.
И она случилась примерно в то время, о котором мы
говорили. Это помогло местным властям, это Ванчская
долина, не очень населенная, но все-таки там люди
живут, наше предсказание позволило по крайней мере
избежать жертв, это уже точно.
Лев Десинов. И в 87-ом году мы ведь тоже сказали, что через
один-два года ледник снова придет в движение. И за
два года до подвижки 89-го года тоже было ясно, что
ледник Медвежий активизируется. Последняя пульса-
ция, которая завершилась в том году, тоже была обна-
ружена. То есть на этом объекте есть достаточно при-
знаков, которые позволяют прогнозировать его пове-
дение.
Александр Гордон. Такая периодичность говорит не в пользу, если я
правильно понял, первой гипотезы, которая была вы-
сказана, а именно, сейсмической гипотезы объяснения
поведения таких ледников.
Владимир Котляков. Один из районов, которые я упомянул, Аляска –
это очень сейсмический район, там действительно бы-
вают сильные и большие землетрясения. Так вот, нет
прямой связи между землетрясениями и подвижками
ледников. Пусть случается землетрясение, но ледник
живет своей жизнью, и если он не готов еще, то ничего
не произойдет. Землетрясение может быть пусковым
механизмом, наверное, но ледник должен быть уже го-
тов, он должен достигнуть такой стадии, когда он мо-
жет двинуться. Если время будет, мы к этому вернем-
ся уже на материале сегодняшних событий. Но пока я
говорю о том, что бывает в принципе.
Эта периодичность, очевидно, довольно всеобщая,
хотя само явление принимает разный характер. Лев
Васильевич говорил, что во льду появляются волны, он
постепенно начинает двигаться, сначала понемножку,
потом резко, весь разбивается на блоки, целое месиво
льда движется вперед. Но бывали и другие случаи. На
том же Памире и на Кавказе бывает так, что появляет-
ся сель, то есть появляется много воды, и возникает,
как мы говорим, водно-ледовый каменный сель, когда
ледник, по существу, разламывается и уносится с во-
дой. Такое случилось на Колке в 1902-ом году, и схожий
случай был буквально в наши дни, совсем недавно.
Тут могут быть разные причины и разные обстоя-
тельства. Главное, как я это понимаю, – это вода, без
воды это невозможно. То есть подвижка возможна, но
для резкого выброса льда все-таки нужна вода, потому
что вода меняет условия, меняет физику, меняет ме-
ханику.
Конечно, опасность возникает, как на Медвежьем, и
от подпруживания. Понимаете, ледник идет вниз по до-
лине, справа приток реки. Ледник перегородил долину.
А что такое ледник? Ледник – это лед толщиной в не-
сколько сотен метров. Получается плотина…
Александр Гордон. Вода начинает подниматься…
Владимир Котляков. Плотина запирает долину, моментально по-
является озеро, потому что воде некуда деваться. Но
лед-то легче воды, и ледяная плотина не может быть
прочной. Вода, конечно, дырочку найдет. И постепен-
но-постепенно вода до какого-то уровня доходит, по-
том прорывается. А если идет прорыв, то возникает
совершенно колоссальный объем воды, иногда просто
миллионы кубометров воды.
Александр Гордон. Я читал, что чуть ли не тот же Медвежий создал
озеро глубиной 80 метров.
Владимир Котляков. Совершенно верно. Уровень озера поднялся на
несколько десятков метров, затем оно дважды в одно
лето прорывалось, давая сель, там и поселок геологов
был снесен, в первом случае.
Лев Десинов. А вот представьте, какое событие в том году мо-
гло бы быть. Если говорить о том же Медвежьем, то
его подвижка, шедшая около года и завершившаяся в
прошлом году, была страшна вот чем. Дело в том, что
если бы такое озеро было образовано в эти годы, то
оно угрожало бы не только долине реки Ванч, о кото-
рой Владимир Михайлович говорит. Вспомним, что ре-
ка Ванч попадает в Пяндж, а Пяндж – река погранич-
ная, и два года назад, когда подвижка ледника нача-
лась, еще не завершились события в Афганистане. В
долине реки Пяндж, на островах, сидели тысячи лю-
дей. То есть армия Дустума цеплялась за последние
метры берега, а женщины, дети, старики, скарб – все
это было на островах в Пяндже. Если бы такое озеро
прорвалось, все было бы сметено. И второе, что нас
волновало не меньше: вспомним, что, в конце концов,
границу охраняют российские пограничные войска. Но,
слава Богу, ледник не перекрыл долину, впервые лед-
ник Медвежий не запер долину. Правда, тогда мы на-
ходились в тесной связи с нашими пограничными вой-
сками, мы регулярно сообщали им о том, есть угроза
или нет. То есть это на самом деле серьезные практи-
ческие задачи.
Владимир Котляков. Но опять возникает научный вопрос: а связаны
ли эти подвижки с климатом?
Лев Десинов. Да, вода-то откуда-то должна появляться.
Владимир Котляков. Как это связано с климатом? По нашим пред-
ставлениям, прямой связи с климатом здесь, конечно,
никакой нет, тут главное значение имеют события в са-
мом леднике.
Александр Гордон. То есть, жаркое лето или не жаркое.
Владимир Котляков. Допустим, климат меняется, как сейчас, идет
потепление, значит, ледники уменьшаются в размерах,
отступают. И меняя свою конфигурацию, они действи-
тельно могут стать менее опасными. Вот очень извест-
ный случай – в середине Х1Х века русские пришли
на Кавказ и начали строить Военно-грузинскую доро-
гу. В первые годы, когда ее уже построили, она для ко-
лесного транспорта уже годилась, она несколько раз
перекрывалась ледником. Ледник Девдорак несколько
раз вылезал на Военно-грузинскую дорогу и устраивал
всякие неприятности. А в начале ХХ века все кончи-
лось, и ледник Девдорак, собственно, сейчас перестал
быть в этом смысле опасным. Это, как мне представля-
ется, связано с каким-то общим процессом, он умень-
шился в размерах, и условия его уже изменились.
Александр Гордон. То есть он перестал быть пульсирующим ледни-
ком?
Владимир Котляков. Перестал быть опасно пульсирующим. То есть
какие-то периодические процессы в нем происходят,
но это не вызывает катастрофических изменений.
Александр Гордон. А известны случаи, когда ледник, классифици-
рованный как обычный ледник, вдруг становился пуль-
сирующим?
Лев Десинов. Здесь немножко все интереснее. Хоть мы и ве-
дем наблюдения 30 лет, у нас нет хорошей статисти-
ки по всем ледникам мира, и даже по ледникам Со-
ветского Союза или, скажем, ледникам Кавказа. Поэто-
му мы периодически переводим отдельные нормаль-
ные ледники в разряд пульсирующих, когда видим ак-
тивизацию ледника, когда видим набор неких призна-
ков. И, вообще говоря, когда делаются карты ледни-
ковых пульсаций, то мы привыкли считать, что ледник
пульсирующий тогда, когда мы имеем, по крайней ме-
ре, два сообщения о том, что событие было…
Александр Гордон. От достоверного свидетеля.
Лев Десинов. Да, когда это надежное свидетельство. Но если
мы видим, что ледник только один раз проявил себя
в таком направлении, мы на карте его обозначаем как
условно пульсирующий. А когда видим только призна-
ки отдельных пульсаций, то задумываемся. Поэтому
если бы мы имели тысячелетнее наблюдение над лед-
никами, то могли бы перевести ледник в нормальный
или пульсирующий. Хотя информации много, но недо-
статочно, чтобы так рассуждать.
Хотя, конечно, бывают случаи очевидные, когда лед-
ник, казавшийся нормальным, вдруг становился пуль-
сирующим. Простой пример. На Памире есть извест-
нейший ледник Фортамбек, там сотни альпинистов
ежегодно совершают восхождение на гору Пик комму-
низма. Там стоит лагерь, где действительно высажи-
ваются сотни людей каждый год, и этот ледник очень
хорошо изучен. И вдруг в 89-ом году этот ледник на-
ступил на много сотен метров, чего никто никогда не
предполагал. Хотя, конечно, когда смотришь следы в
долине, все те следы, что он оставляет от своей жизне-
деятельности, видно, что и раньше такие события бы-
ли. Поэтому, определяя – пульсирующий ледник или
нет, нужно не просто смотреть на ледник, а нужно смо-
треть еще и на те следы, которые он оставляет в доли-
не. Реконструируя по этим следам события прошлого,
тоже можно многие ледники условно отнести к разря-
ду пульсирующих. То есть, вообще говоря, очень много
признаков существует не только на самом леднике.
И еще я хотел бы в отношении главного призна-
ка ледника пульсирующего. У ледника пульсирующе-
го, кроме того что осложнен отток, все-таки в балансе
массы приходная часть всегда превышает расходную.
В этой бухгалтерии ежегодный приход вещества ста-
бильно превышает расход.
Александр Гордон. То есть, происходит накопление.
Лев Десинов. Конечно. И если год за годом это происходит, то
накапливается избыточная, критическая порция льда,
и она за счет одной только силы тяжести обязана сме-
ститься вниз. Тут уже надо смотреть на то, о чем Вла-
димир Михайлович говорил: есть возможность просто-
го оттока или нет возможности простого оттока.
Александр Гордон. То есть, равномерно это смещение или нет.
Лев Десинов. Конечно. Причем эти препятствия для оттока
бывают разными. Ледник Медвежий все-таки залегает
в прямой долине, там оттоку препятствует фактически
его собственный язык и некая особенность ложа. А вот
у Колки, у нее все совсем плохо. Здесь оттоку препят-
ствует резкий поворот на 60 градусов. Леднику трудно
вообще преодолеть этот поворот. И еще ледник входит
в очень тесную буквально щель, в V-образный каньон,
там ему тоже трудно протиснуться. У каждого ледника
своя причина затруднения оттока. Но это один из двух
главных признаков – плюс все-таки превышение при-
ходной части над расходной в бухгалтерии.
Александр Гордон. Давайте вернемся к воде. Откуда вода берется
для того, чтобы сделать возможной эту резкую подвиж-
ку?
Владимир Котляков. Вода в леднике есть всегда. У нас есть такое
понятие – теплый ледник и холодный ледник. Теплый
– когда его температура равна примерно нулю граду-
сов по всей массе, таких ледников довольно много. А
холодный – когда у него температура отрицательная.
Но даже в холодном леднике всегда присутствует жид-
кая вода, даже зимой. Откуда она берется? Источников
много, и самый простой – из атмосферы, идут дожди,
тает снег, и он насыщает лед. Ледник – это не сплош-
ное тело льда, он всегда с кавернами, с трещинами,
с какими-то пустыми полостями, которые заполняются
водой. Я однажды был внутри ледника, в такой поло-
сти, я просто туда зашел…
Лев Десинов. А я падал в трещину, пряма вниз в озеро.
Владимир Котляков. Вода попадает туда летом или осенью, и оста-
ется там и зимой, не замерзает, там не хватает холо-
да, чтобы ее заморозить. С другой стороны, ледник
движется, идет все время его трение о борта долины,
трение слоев – слой более плотного льда, слой менее
плотного. Это трение всегда идет с выделением тепла
и набирается вода.
Если вернуться к самому злободневному, к событи-
ям на Колке, то наше представление заключается в
том, что такое грандиозное катастрофическое событие
произошло потому, в частности, – и может быть, даже
в значительной степени, – потому что там было очень
много воды.
Давайте вспомним последние годы на юге России.
Все эти наводнения на Кубани, которые были и в про-
шлом, и в позапрошлом году. Последние три года на
юге России были очень снежными, очень мокрыми, то
есть осадков выпадало больше, чем в среднем, чем
должно было быть в норме. Кроме того, прошлое лето
было очень и очень дождливым. Проезжая позавчера
буквально по соседней долине в районе Владикавка-
за, я видел неприятности, которые вызвала не эта ка-
тастрофа, а то, что произошло за полтора месяца до
этого, в июле. В июле, еще до этой подвижки, по ре-
кам прошли грандиозные сели, которые были вызва-
ны тем, что было очень много воды. Эта вода сыгра-
ла очень важную роль в этом грандиозном совершен-
но событии, катастрофическом.
Мы сейчас подошли к проблеме Колки, и я тут хо-
тел бы специально несколько слов сказать, потому что
здесь существует много точек зрения. Такое событие,
такое трагическое событие, неизбежно вызывает мно-
го попыток понять, как же это могло произойти. Наше
представление состоит в том, что Колка – это обычный
пульсирующий ледник. И он неизбежно должен давать
регулярно такие всплески. Колка их до этого давал ред-
ко, но регулярно. Нам известна подвижка 1969-го года
– то есть совсем недавно, которую мы уже наблюда-
ли, 8 лет после этого там работала целая экспедиция.
До этого известна в литературе подвижка 1902-го года,
тоже жуткая… Есть признаки и даже какие-то остатки
этого события в памяти людей, что такое было в 1830-
х годах. Значит, раз примерно в 60-70 лет. И это проис-
ходит потому, что за 60-70 лет этот маленький ледник
набирает примерно 100 лишних миллионов кубических
метров льда. Эти 100 миллионов дают тот самый тол-
чок, который и является началом такой подвижки.
Александр Гордон. Но из того, что вы рассказали, я понял, что хотя
в геологическом времени эти изменения катастрофи-
ческие, все-таки в реальном времени они происходят
довольно долго – 4 километра, скажем, за 5 месяцев
– 200 метров в месяц. Здесь же события произошли в
считанные секунды.
Лев Десинов. Во-первых, это бывает по-разному. Ведь что
значит подвижка ледника? Ледник порой продвигается
всего на несколько метров, а мы говорим, что это по-
движка. Бывает, он продвигается на километры. А бы-
вают подвижки, которые завершаются внутри контура,
то есть ледник не покидает своих границ, однако же
все признаки пульсации есть, масса льда из области
оттока сверху перетекает на ледниковый язык, и все на
этом успокаивается. То есть дистанции прохождения
льда совершенно разные.
Но опасно, я возвращаюсь снова к воде, когда во-
ды очень много, это играет решающую роль. Вообще, в
ледниках, как я себе представляю, существует в сред-
нем 4 горизонта воды. Существует два верхних нена-
порных горизонтах, это в области аккумуляции, навер-
ху, в трещинах, и две напорные области, одна – внутри
тела ледника (может быть, там даже два-три горизон-
та), и еще одна совсем на дне.
Так вот, на дне слой воды бывает, как правило, все-
го-навсего один-два миллиметра. Мы говорим, ледник
имеет воду на ложе, но это, как правило, один-два мил-
лиметра. Однако же есть условия, и на Колке это бы-
ло очевидно, которые дают резкое увеличение количе-
ства воды, в том числе на ложе и внутри. Какие это
условия? Самые простые. Первое. Если давление воз-
растает, то температура плавления льда понижается.
На Колке критическая масса постепенно росла, я готов
об этом рассказать подробнее, если потребуется. Но
скажу так, что за 6 недель Колка получил дополнитель-
но примерно 15 миллионов тонн вещества в области
оттока, давление возросло, и, следовательно, количе-
ство воды внутри и на ложе резко увеличилось.
Вторая причина. Такой ледник, как Колка (или ис-
ландские ледники) – это ледники, которые находятся
на склонах вулканов. То есть соленость воды и льда
там повышенные. А известно, что если соленость льда
повышается, то температура плавления льда понижа-
ется. И, следовательно, из-за того, что мы имеем не
просто дистиллированную воду, а несколько соленую,
минерализованную (и мы еще не понимаем, насколько
она минерализована), там тоже должно было быть ко-
личество воды увеличено – вот еще две очень серьез-
ные порции. А вообще, в нормальном, в обычном лед-
нике воды примерно 0,02 процента. Но те причины, о
которых я рассказал, могут повысить количество воды
в 10 раз.
А еще бывают случаи совсем уникальные, и, кстати,
на Колке был опять-таки такой случай. Я сам, находясь
там через 3-4 дня после катастрофы, совершая облеты
на вертолете, видел, как с северной стены Казбек-Джи-
марайского горного узла, на котором находится Колка,
идут просто потоки воды. То есть склон был перегрет, а
это очень мощный стимул подачи дополнительной во-
ды. И такое еще может быть.
Александр Гордон. То есть из-под ледника продолжала выходить
вода после…
Лев Десинов. На ложе ледника проникала вода со склона.
Это тоже очень важный фактор.
Владимир Котляков. Картина оказывается много сложнее, чем про-
сто картина пульсирующего ледника. В случае с Кол-
кой очень важно сказать, что Казбек – это вулкан, при-
чем вулкан не потухший, а уснувший.
Лев Десинов. Три тысячи лет дремлющий.
Владимир Котляков. То есть он вполне готов проснуться, и все при-
знаки вулканизма там существуют. Скажем, когда слу-
чилось это событие, и ледник уже выбросился из ло-
жа, я просто очевидец того, что там оказалось обла-
ко сероводорода, то есть оголились какие-то каналы,
по которым начали выходить вулканические газы. Это
признак того, что Колка находится в очень необычном
месте. И это тоже могло сыграть свою роль.
Все дело в том, что, говоря геологически, Кавказ –
это очень молодая горная страна, он так быстро подни-
мается, в смысле геологическом быстро, что реки про-
пиливают щели, они не успевают разработать горы, ко-
торые поднимаются быстрее. Поэтому там, где речные
долины – очень узкие щели, это признак того, что го-
ры поднимаются быстро. Там существуют зоны так на-
зываемых разломов. Как раз Колка лежит по существу
в этой сетке разломов. Разлом – это живая террито-
рия, где идет тектоническое движение. Вполне вероят-
но, что сейчас происходит некое обострение этих про-
цессов. Лев Васильевич это наблюдал, он, может быть,
об этом еще скажет, Там на ледник сверху, со склона,
падали огромные массы льда и снега, которые и уве-
личили очень быстро массу льда.
Мы, конечно, предполагали, что такая подвижка у
Колки может быть, и она в книгах, которые мы издали
в 83-ем году, даже описана. Там есть один абзац, где
описано то, что произошло сейчас. Мы предполагали,
что это может быть, но через 50-60 лет от предыдуще-
го, от 70-го года. Но что-то произошло раньше. И то,
что произошло, вполне может быть связано и с некото-
рым обострением вулканической деятельности в этом
районе, даже сейсмоактивности.
Но мы утверждаем, и тут мы расходимся с другими,
что если бы этот ледник не был готов к подвижке, то его
бы ничего не сдвинуло, ни вулкан, ни землетрясение.
Он уже был готов, а готов был потому, что на нем на-
копилась огромная масса и твердого вещества (имея
в виду и лед, и горную породу) и большая масса воды
внутри ледника.
Ведь что произошло, как я понимаю? Внезапно,
очень быстро, за какие-то считанные минуты он бу-
квально выбросился из своего ложа и прошел путь в
15 километров до ближайшей теснины, куда его уже не
пустила щель, о которой я говорил. Скорость его никто
не измерял, естественно, но по некоторым признакам
она могла достигать 200 километров в час. С такой ско-
ростью неслась масса льда, камней и воды. А раз та-
кая скорость, то еще была и воздушная волна, вне со-
мнения. Это волна может показаться просто воздухом,
но на самом деле ее сила такова, что никакой бульдо-
зер, никакой паровоз не может устоять на месте. Таких
случаев было очень много, когда очень тяжелые меха-
низмы просто скручивало.
Лев Десинов. А при движении с огромной скоростью ледник
дополнительно продуцирует большое количество во-
ды.
Владимир Котляков. Кроме того, он же срывает массу со склонов. И
поэтому его масса очень быстро растет.
Лев Десинов. Важно еще добавить, что если говорить о воде,
то с водой прямо связано и строение ложа ледника.
Дело в том, что чаще всего у ледника ложе слабо на-
клонное, не имеющее никаких особых перегибов. А у
ледника Колка мы обнаруживаем ригель, то есть некое
повышение…
Александр Гордон. То есть трамплин такой?
Лев Десинов. Да. И если на ложе ледника образуется вода,
то можно говорить о том, что эта вода не просто сма-
зывает ложе ледника, а образует некое озеро, может
быть, глубиной миллиметр или сантиметр, мы сейчас
не знаем. Само строение ложа, некая полууглублен-
ная чаша, дает возможность накопиться там большому
количеству воды – это серьезно.
Владимир Михайлович призвал меня добавить не-
сколько слов об этой сейсмике. Дело в том, что Кол-
ка находится в Казбек-Джимарайском горном узле, где
два широтных и два меридианных разлома, все они
перпендикулярны один другому, и выделяют этот блок
именно как единый блок. И важно сообщить, что вся та
порода, лед и каменный материал, который обрушил-
ся на Колку, это все падало точно по линии разлома –
ни метр вправо, ни метр влево. Как мы видим, разлом
проходит через плечо горы, так точно по линии разло-
ма и падение было.
Но здесь совершенно точно нужно сказать, что это
обрушение породы льда и материала произошло не в
день катастрофы, не сиюминутный обвал льда выбил
Колку из ложа. Мы документально установили сейчас,
что это падение породы происходило в течение шести
недель, оно началось 14 июля (а катастрофа – 20 сен-
тября) и завершилось примерно 2 сентября. То есть за
18 дней до подвижки все эти 15 миллионов тонн льда и
каменного материала уже лежали на Колке, создав ту
самую критическую массу. Это очень важно сказать. То
есть здесь у нас нет прямой связи с сейсмикой, ледник
Колка действительно был подготовлен к подвижке об-
рушением породы.
Но в данном случае сейсмические условия, а точ-
нее говоря, такая сложная геодинамика этого района
Кавказа, то есть вулканизм плюс сейсмика, позволили
Колке накопить критическую массу не за те самые на-
ми ожидаемые 35 лет, а за 6-7 недель. А дальше про-
изошло то, что должно было произойти с любым пуль-
сирующим ледником.
Владимир Котляков. Но случай оказался уникальным, потому что это
первый случай, описанный в мировой литературе, ко-
гда практически весь ледник, или скажем так, почти
весь ледник ушел из своего вместилища. То есть там
осталось, конечно, что-то, но практически мы видим
совершенно оголенное или почти оголенное ложе лед-
ника, а вся масса льда, все эти 140, по последним под-
счетам, миллионов кубометров льда и породы, все это
сейчас находится у теснины и медленно тает. Лев Ва-
сильевич, по-моему, последний, кто из ученых ходил
по этому леднику буквально 5 дней назад, я был рядом
позавчера. И мы видим, что вся эта масса льда посте-
пенно тает, оседает, а за ней образуется озеро. Кстати,
озеро образовалось буквально в первые же дни, что
привело к затоплению половины села Саниба.
Но это событие дает очень важный урок, урок уже
чисто социальный. Все старинные села, которых там
довольно много, находятся не ниже, чем на 75 метров
над урезом реки. Там и воды нет, люди ходят за водой
вниз. Почему?
Александр Гордон. И скот пасти тяжело.
Владимир Котляков. Потому что человеческая память держит в уме
то, что было здесь, может быть, сотни лет назад. И
все строились и жили повыше. А что произошло в по-
следние годы, особенно в последние десятилетия, ко-
гда стало чуть легче с нашими законами? Когда лю-
ди и за взятки или просто самовольно начали строить
там дачи, селиться. Опять же, мы наблюдали навод-
нение, скажем, на Кубани, и людям что затопило? За-
топило не то, что построено было 10 лет назад или
десятки лет назад, затопило то, что построено в наше
время… Поэтому я, выступая позавчера во Владикав-
казе на «круглом столе», по этому поводу сказал: мы
не можем предсказать это событие, надо сказать, что
ученые к этому не готовы…
Александр Гордон. Даже при постоянном мониторинге.
Владимир Котляков. Даже при постоянном мониторинге это сделать
очень трудно, хотя он все равно нужен, конечно. Но мы
можем сделать другое, то, что можем сделать – это со-
ставить карту той же, скажем, Северной Осетии, на нее
нанести опасные зоны, где строиться совсем нельзя,
зоны полуопасные, где строиться можно, но только об-
щественных сооружений не делать, а личные – это уже
другое дело, и, наконец, зоны, где, пожалуйста, живи
спокойно. Карту, где будет указано – где есть вулка-
низм, где есть землетрясения, где есть наводнения, –
вот это мы можем сделать.
А дальше нужны нормативные документы, и власти
должны следовать этому документу. Кстати, Швейца-
рия – страна горная, где уже веками эти карты суще-
ствуют, там есть красная зона, синяя зона, белая зо-
на. Красная – нельзя совсем, синяя – только личные
постройки, никаких общественных, и белая… Это там
закон, понимаете. И так же должно быть и здесь. Это
очень важно, мне кажется.
Лев Десинов. Позвольте вернуться еще раз к воде. Дело в
том, что на Колке (уж, к сожалению, опять к Колке вер-
немся) вода проявила себя исключительно интерес-
но. Я, правда, выскажу только субъективно свое мне-
ние. Я действительно был последним на сегодняшний
день, кто был на леднике Колка совсем недавно. Там
в тыловой зоне обнаружили огромный выплеск льда
вверх. То есть лед из тыловой зоны был выброшен на
50-60 метров на левый склон, заброшен очень дале-
ко, и примерно на километр вниз этот лед пронесся.
Мои субъективные оценки показывают следующее: ко-
гда на Колке образовалась большая критическая мас-
са, и давление возросло, то, конечно, я полагаю, вни-
зу среди этих фумарол и под ледником, резко повыси-
лось давление воды, а следовательно, температура.
И той мышкой, которая, как в известной истории
про деда и бабку, которые никак не могли справить-
ся, а потом мышка все вопросы решила, тем импуль-
сом, который вызвал катастрофу на Колке, был мощ-
ный удар воды снизу. Когда поверхность ледника ра-
стрескалась… Мы знаем – кстати, это важно сказать, –
на ледниках пульсирующих, как бы они ни трескались
сверху, все-таки глубина трещины обычно 25-30 ме-
тров, иногда 40 метров…
Александр Гордон. Несквозная….
Лев Десинов. Несквозная, края в конце концов сходятся.
Мы имеем документальные подтверждения и фото-
графии, как ко 2 сентября, за 18 дней, уже начала
трескаться тыловая зона ледника Колка. Когда проч-
ность ледника была на одну треть или четверть нару-
шена сверху, и ледник стал как бы меньше, тоньше, то
есть его деятельный слой, держащий давление снизу,
уменьшился, а масса осталась та же, даже увеличи-
лась, то возникли все условия для мощного импульса
снизу, и ледник оставил там все эти следы.
Я пока что не докладывал на Ученом совете инсти-
тута, как это было, и пока не имею поддержки или не
поддержки научного совета, но я субъективно считаю,
что этой «мышкой» оказался мощный удар давления
снизу. Официальная версия на сегодняшний день гла-
сит, что Колка подвинулся потому, что сверху едино-
временно что-то обрушилось и вывело его из ложа. На
самом деле все накопилось постепенно, а потом тол-
чок снизу вызвал катастрофу. Вот такие тоже интерес-
ные проявления воды. Я повторю, это субъективное
мнение, но, по-моему, это так – опять вода.
Александр Гордон. У меня вопрос по поводу того, что обнажился
склон, на котором Колка лежал, это представляет инте-
рес для гляциологов? Наверное, это редкое явление?
Владимир Котляков. Это уникальный случай.
Лев Десинов. На этом ложе существуют места, где, скажем,
метров 300 в длину и метров 100 по высоте камни уло-
жены как брусчатка на Красной площади. То есть, то,
что лежало сверху, все срезано и унесено, все кам-
ни, как плиточкой уложены, буквально как брусчатка
на Красной площади. Так сработала вода, на этих кам-
нях мощнейшие следы обработки, все отшлифовано
водой. Или как напильником все камни выпилены, и
все это как на Красной площади уложено.
Владимир Котляков. Все это говорит о том, что как ни величестве-
нен человек, но природа, конечно, несравненна по сво-
им возможностям с тем, что можем мы, маленькие пиг-
меи. Поэтому задача наша не в том, чтобы противосто-
ять ей, а в том, чтобы умно с ней сотрудничать – вот
главная идея. Если мы научимся с ней сотрудничать –
строить в нужных местах, в нужное время быть в нуж-
ных местах и так далее, то…
Лев Десинов. И все-таки нужно создавать службу мониторин-
га. Нельзя доверяться ситуации, надо создавать хо-
рошую, надежную, четко работающую службу монито-
ринга.
Владимир Котляков. Конечно, главное – это мониторинг. Причем сей-
час это вполне возможно. Конечно, он требует денег,
как все вещи, но денег не баснословно больших, глав-
ное – это нормальная организация, о чем мы говорили
год назад, что Министерство по чрезвычайным ситуа-
циям…

Обзор темы


Классическая схема пульсирующего ледника. Для эволюции пульсирующих ледников характерно чередование длительных, сравнительно спокойных периодов (стадия восстановления) и кратковременных периодов активизации, когда в концевой части языка резко увеличивается скорость движения льда, одновременно падая в верховьях, и ледниковый язык с большой скоростью продвигается вниз по долине (стадия подвижки, или сёрдж — от английского surge). Затем он замирает, начинает интенсивно таять и разрушаться (эту часть ледника называют зоной деградации). А в верховьях, откуда в результате подвижки лед был вынесен, начинается восполнение дефицита за счет прихода льда из фирновой области, а также лавин, обвалов снега со склонов и атмосферных осадков. Поверхность ледника повышается, увеличивается скорость движения льда (зона активизации). Граница между двумя зонами (фронт активизации) перемещается вниз, и постепенно весь ледник становится активным и приближается к критическому состоянию, когда произойдет очередная его подвижка. Это состояние определяется многими параметрами: критической массой льда, которая должна накопиться в зоне активизации, положением фронта активизации, характером распределения и абсолютными значениями скорости движения льда и др. Зная параметры критического состояния ледника, можно прогнозировать его очередную подвижку по скорости накопления критической массы и продвижению фронта активизации.
Таким этот процесс представляется в чистом виде, однако, свои коррективы вносят климатические изменения, влияющие на скорость накопления льда и его расхода за счет таяния, и таким образом ускоряющие или замедляющие «созревание» ледника для быстрой подвижки. Кроме того, существует еще ряд факторов, влияющих на скорость активизации — лавинная активность, изменение гидрографической сети и др. Все это должно учитываться при прогнозе, но не может быть достаточно адекватно описано математически. Вот почему на современном этапе развития гляциологии достаточно точный прогноз возможен только на основе наблюдений за поведением пульсирующего ледника в стадии его восстановления, и в первую очередь за кинематикой и структурой его поверхности.
Глубокой осенью 1969 г. в городе Орджоникидзе (ныне Владикавказ) появились два туриста, только что спустившиеся с гор. Они рассказали, как, поднимаясь вверх по долине р. Геналдон, заночевали в палатке у крутого горного отрога, за которым скрывался гребень высокого хребта. Среди ночи их разбудил грохот, доносившийся из-за отрога, а с рассветом они увидели ледяную громаду, медленно выползавшую в долину из-за горного склона. Гул и грохот исходили от этого покореженного потока, громадные глыбы льда валились в речное русло, вода в реке стала мутной и несла с собой куски льда.
Вспомнили ужасную Геналдонскую катастрофу, случившуюся летом 1902 г. Тогда по той же долине на 11 км пронесся высоченный вал из воды и льда, погубивший несколько десятков человек и стада овец. В наиболее узких местах долины тот поток достигал 100-метровой высоты. Вспомнились также рассказы стариков о подобном событии, случившемся в долине Геналдона в 1835 г.
Впечатляющим было и еще одно наблюдение: все аулы в этой долине находятся высоко на горных склонах, хотя мало там удобной земли, да и от реки далеко. Значит, такие разрушительные ледниковые события случались здесь и раньше, с незапамятных времен.
Осенью и зимой 1969/70 г. небольшой ледник Колка длиной немногим больше 3 км вдруг стал быстро продвигаться вперед. С сентября по январь ледниковый язык удлинился более чем на 4 км, а его конец занял положение на 785 м ниже прежнего. Скорость продвижения ледникового фронта, несмотря на очень пологую долину, временами достигала многих десятков метров в сутки, а толщина наступающего языка составляла 130 м. Ледник создал реальную угрозу паводков и ледовых выбросов. Это была быстрая подвижка ледника. Изучение такого явления в те годы еще только начиналось.
В нашей стране такие ледники получили название пульсирующих, в английской литературе — паводковых. Пульсирующие ледники — это особый класс ледников, отличающихся внезапными продвижениями своих концов, вне видимой связи с изменениями климата. Часто подвижки льда не выходят за пределы нижнего конца ледника — тогда говорят о внутренних подвижках. Такие периодически происходящие пульсации возникают из-за не стационарности динамических связей в леднике. Они представляют собой релаксационные колебания, причиной которых служат изменения силы трения о дно и дробление льда. Сейчас известны сотни пульсирующих ледников во многих ледниковых районах. Больше всего их на Аляске, в Исландии и на Шпицбергене, в горах Центральной Азии, на Памире.
Примеры пульсирующих ледников. На Аляске в горах Святого Ильи, где число ледников превышает 2500, известно 150 пульсирующих ледников. Это, как правило, крупные дендритовые ледники длиной более 10 км. Подвижки захватывают не только главный ствол, но чаще боковые притоки таких ледников. Один из них, ледник Малдроу в Аляскинском хребте, берет начало с горы Мак-Кинли и протягивается на 63 км. Зимой 1955/56 г. после долгих лет спокойствия (предыдущая подвижка произошла в начале века) на одном из притоков зародилась волна активизации, которая скоро достигла главного ствола. Средняя скорость движения волны с июля 1956 по январь 1957 года составляла 150 м/сут, а максимальная скорость ее движения в августе 1956 г. была равна 300 м/сут. При этом скорость движения льда не превышала 90–120 м/сут. За девять месяцев конец ледника продвинулся на 6,6 км, поверхность льда в верхней части понизилась на 20–30 м, а в нижней — возросла до 150 м. На боковых притоках появились ледопады, а главный поток был разбит на множество ледяных глыб.
Многие газеты Соединенных Штатов писали в конце зимы 1937 г. о наступлении ледника Блэк Рэпидс, лежащего в Аляскинском хребте в 210 км к югу от города Фербенкса. С сентября 1936 по февраль 1937 года конец ледника продвинулся на 6,5 км и угрожал перерезать единственное в то время шоссе, связывающее Фербенкс с внешним миром. В течение полугода ледниковый фронт продвигался со скоростью 35, а временами 60 м/сут. От грохота и сотрясений почвы в домике, находившемся в 10 км от ледника, дребезжали стекла.
В 60-х годах XX в. , когда климатические условия во всем Северном полушарии были благоприятны для оледенения, на Аляске пульсировало сразу несколько ледников. Среди них был и самый крупный в Северной Америке — ледник Беринга. В 1965–1966 гг. он продвинулся на 13 км, при этом площадь ледника возросла на 52 км2. Ледник Уолш длиной около 75 км, «дремавший» с 1918 г., за 1963–1965 гг. наступил на 10 км.
В горах Аляски одновременно пульсирует несколько ледников, но многие из подвижек неизвестны людям. Разрывы, торошения льда, разломы и ледопады — типичный облик поверхности пульсирующего ледника.
Много пульсирующих ледников на Шпицбергене. Начиная с 1870 г., когда за ледниками здесь начались более или менее регулярные наблюдения, отмечено 72 случая резких подвижек у 54 ледников. Конечно, это далеко не полная картина, так как наблюдения на протяжении этого столетия носили случайный характер и имели значительные интервалы. Тем не менее, подвижки зафиксированы во всех ледниковых районах архипелага, а в некоторых случаях они были грандиозны. Суммарный прирост площади только у трех ледников — Негри, Стоне и Бросвель — составил около 2% общей площади оледенения Шпицбергена. При этом переместилась масса льда, примерно равная 170 км2 — 4% объема оледенения архипелага. Наступление фронтов этих ледников составили 12, 15 и 20 км.
Недавнюю подвижку шпицбергенского ледника Фритьоф удалось исследовать ученым из Института географии РАН летом 1997 г. Подвижка ледника произошла в 1996–1997 гг., но уже весной 1998 г. в его краевой части были отмечены накопление льда и формирование активного фронта. К июлю 1997 г. фронт ледника наступил но сравнению с 1988 г. на 1,9–2,6 км, а его площадь увеличилась на 4,2–4,5 км2. В результате подвижки поверхность нижней части ледника повысилась, а верхней части — понизилась, т. е. произошло перераспределение массы льда. Скорость движения ледника в июле 1997 г. достигала 1,5–3,2 м/сут и наибольшей была в плавучей части. Скорость движения льда увеличивалась с ростом циклонической активности, скорости ветра и подъемом уровня моря.
В Исландии известно более 10 пульсирующих ледников. Не менее 40% площади крупнейшей ледниковой шапки — Ватнайёкюдля — подвержено резким подвижкам, причем зачастую они происходят синхронно у нескольких ледников. Особенно известен своими быстрыми наступлениями с упомянутой шапки выводной ледник Бруарйёкюдль. Его пульсации отмечены в 1625, 1720, 1810, 1890 гг. Последняя подвижка произошла зимой 1963/64 г. 20 августа 1963 г. увеличился сток с ледника, вода в ледниковой речке стала мутно-коричневой. Поверхность льда стала дробиться на столбчатые блоки, напоминающие базальтовые глыбы. В начале октябре шум с ледника был слышен за 50 км, а во второй половине октября ледниковый фронт начал быстрое продвижение вперед. Через месяц фронт продвинулся на 3 км, а к началу января 1964 г. еще на 8 км; в среднем 5 м/ч — такова была стремительность наступления ледника, сопровождавшаяся дроблением все большей массы льда и паводками на ледниковой реке.
В истории Эцтальских Альп были известны четыре подвижки ледника Фернагтфернер: в 1599, 1678, 1772 и 1843 гг. Каждый раз ледник продвигался на 2 км, подпруживал реку Рофон, в результате чего возникало ледниково-подпрудное озеро объемом до 10 млн м3, прорыв которого приводил к катастрофическим последствиям. Резкие наступления ледника происходили каждые 70–90 лет. Очередная подвижка должна была случиться в 20-х годах прошлого столетия, но она не произошла (лишь немного увеличились скорости движения льда), очевидно, из-за деградации оледенения, показателем чего стало общее отступание ледников, последовавшее с конца XIX в.
Широко известны пульсации ледников в Каракоруме. Здесь подвижкам подвержены ледники длиной 10–25 км, в питании которых главную роль играют обвалы лавинного снега. Это обычно довольно крутые ледники с языками, заваленными моренным материалом. Крупная подвижка ледников произошла в Каракоруме в 1953 г. В конце марта в верховьях долины, упирающейся в заполненные снегом и льдом цирки южного склона горного массива Харамош (7397 м), вдруг ожили сразу три ледника. 21 марта они начали выносить в долину огромные массы льда и, слившись в единый поток — ледник Кутиях, заполнили льдом долину во всю ее ширину — около 3 км. Этот ледник двигался вниз, ломая деревья и переворачивая огромные глыбы. В отдельные дни он шел со скоростью 5,5 м/ч. За три месяца ледник продвинулся вниз по долине на 12 км и лишь к середине июня успокоился. Затем этот громадный язык начал медленно таять и постепенно отступать к исходным рубежам.
Все больше и больше пульсирующих ледников открывают в горах Средней Азии. В середине 60-х годов крупная гляциологическая станция была построена рядом с ледником Абрамова в Алайском хребте. Прошло всего несколько лет наблюдений, и вот в 1972 г. скорость движения ледника стала нарастать и к концу года была уже на порядок больше обычной. Конец ледника быстро пошел вперед, разрушая водомерные посты и другие сооружения, оказавшиеся на его пути. Некогда ровная поверхность льда вздыбилась глыбами, а на месте тракторной дороги на леднике возник лабиринт трещин и ледопадов. За год конец ледника продвинулся на 420 м.
Есть в Заилийском Алатау сложно-долинный ледник Шокальского, состоящий из трех ветвей. В 1962–1967 гг. произошла подвижка его правой ветви: поверхность льда в ее верхней части понизилась на 10–15 м, а на языке стала на 50 м выше, конец языка удлинился на 150 м. В 1968–1973 гг. активизировалась левая ветвь: ледниковый язык стал толще, скорость движения льда возросла на порядок. Цикл пульсаций каждой из ветвей, как выяснилось, равен 20–24 годам.
Много переполоха наделал в 1974 г. ледник Дидаль на хребте Петра Первого. Небольшой, по памирским масштабам, площадью 1,6 км2, длиной 4,8 км ледник начал быстро двигаться в июле, удлинился на 700 м, а 1 августа произошел обвал, когда 600-метровый массив льда был вынесен на 1,5 км. Не прошло и двух недель, как новый, еще более грандиозный ледяной обвал породил водно-ледовый поток, перенесший лед на 3 км. Произошло то же самое, что и на кавказском леднике Колка в 1902 г.
Местные жители рассказали, что похожий обвал ледника Дидаль случился в 1939 г. А еще в 1897 г. в этих местах путешествовал известный русский ботаник В. И. Липский. Поднявшись на один из перевалов, он записал: «Я увидел к западу от пика Каудаль как бы спускающуюся вниз лавину темного цвета… Общее впечатление было такое, как будто тут был ледник с сильно неровной поверхностью». По-видимому, В. И. Липский зафиксировал следы тогдашней подвижки ледника. Таким образом, период пульсаций ледника Дидаль составляет около 40 лет.
На Памире встречаются долины, где большинство ледников оказываются пульсирующими. Такова долина реки Сугран, в которой подвижка главного ледника отмечена в 1981 г., а 20 годами раньше ледник Шини-Бини наступал в 1959–1960 гг.
Большой интерес представляет группа пульсирующих ледников в верховьях р. Сауксай (бассейн р. Муксу), южнее пика Ленина в Заалайском хребте. С 1972 по 1977 год здесь почти одновременно произошли подвижки крупных сложно-долинных ледников Вали, Дзержинского и Малый Саукдара. Их активные стадии не были синхронными; в то время как ледник Вали наступал, ледники Дзержинского и Малый Саукдара уже прошли кульминационную точку и вступили в фазу деградации. Продолжительность активной стадии у них также была неодинакова: у ледника Малый Саукдара около 3,5 лет, у ледника Дзержинского около 4 лет и у ледника Вали около 2 лет. Общий прирост площади у всех трех ледников составил 3,3 км2, или 6% первоначальной, а суммарный выброс льда в долину р. Сауксай — 220 млн м3.
Наиболее известным и одним из хорошо изученных пульсирующих ледников стал ледник Медвежий, спускающийся с западного склона самого высокого на Памире хребта Академии Наук. Он расположен по соседству с ледником Федченко и имеет смыкающуюся с ним область питания на высотах 4700–5500 м над ур. моря в нескольких цирках. Образующийся здесь лед имеет только один выход — в долину реки Хирсдары, куда он выливается узким семикилометровым языком, спускающимся до высоты 3000 м. Ледник Медвежий обычно движется со скоростью 200–400 м/год, т. е. проходит не более 1 м/сут.
В апреле 1963 г. скорость ледника внезапно возросла более чем в 100 раз. Теперь лед проходил за сутки до 100 м и быстро продвигался вниз по долине. Чуть больше месяца понадобилось леднику, чтобы удлинить свой язык почти на 2 км. Он перегородил боковую долину реки Абдукагор, здесь образовалось озеро, достигшее глубины 80 м. В середине июня под напором воды ледяная плотина начала разрушаться, а вскоре вода прорвала ледяную перемычку и устремилась вниз по реке Ванч.
Пример прогнозирования поведения ледника. Подвижка ледника Медвежьего стала толчком к изучению в Советском Союзе пульсирующих ледников. Специальная экспедиция, начиная с 1963 г., выезжала на ледник и вела там обстоятельные наблюдения, результаты которых легли в основу прогноза следующей подвижки ледника.
Прогноз базировался на детальных измерениях скорости движения, баланса массы и изменений высоты поверхности в разных частях ледника на протяжении ряда лет. Было выяснено, что подвижка ледника начинается после восстановления его формы, которую он имел до предшествующей подвижки, и достижения фронтом активизации нижней части конца ледника. Благодаря нескольким стереофотограмметрическим съемкам удалось предсказать время и масштаб следующей подвижки, действительно произошедшей летом 1973 г. Это был первый в мире научный прогноз ледникового бедствия. Весной 1973 г. ледник Медвежий снова пошел вперед и примерно через два месяца удлинил свой язык на 1,8 км, перекрыв все остатки подвижки десятилетней давности. Снова была подпружена долина реки Абдукагор, дважды возникало за ледниковым барьером озеро, и дважды оно прорывалось. Несмотря на высокий паводок на реке Ванч, больших разрушений не было — сказалось предупреждение ученых. Исследования пульсирующих ледников в 60-х и 70-х годах, и в особенности работы на леднике Медвежьем, принесли первые научные сведения о строении и природе таких ледников. Выяснилось, что пульсации на одном и том же леднике повторяются через примерно равные промежутки времени, если внешние условия не меняются. На разных же ледниках даже в сходных географических условиях периодичность пульсаций может быть самой различной. Она колеблется от нескольких до 100 лет; например, ледник Медвежий пульсирует каждые 9–17 лет (по косвенным сведениям и сообщениям местных жителей, ледник наступал в 1937, 1951 гг., по данным прямых наблюдений — в 1963, 1972 и 1989 гг.), а ледник Колка — примерно через 65–70 лет (1835. 1902, 1970 гг.).
Время от завершения одной из подвижек пульсирующего ледника до завершения последующей называют периодом пульсации. Он слагается из двух основных стадий: подвижки и восстановления. В стадию подвижки происходит разрядка напряжений, накопившихся на леднике за предшествующую ей стадию восстановления. Ледник растрескивается, скорость движения увеличивается на один-два порядка и более, что приводит к быстрому перемещению масс льда из верховий ледника в его среднюю зону и низовья. При этом поверхность ледника в верховьях пульсирующей части понижается, а в низовьях повышается; конец ледника продвигается вперед. По завершении подвижки наступает стадия восстановления, когда накапливаются массы льда в верховьях пульсирующей части ледника, и постепенно продвигается вниз фронт активизирующейся части.
В стадию подвижки пульсирующая часть ледника или весь ледник, если пульсация захватывает его целиком, делится на две зоны: оттока и выноса. В стадию восстановления ледник также делится на две части — зону активизации и зону деградации, в которых происходят противоположные изменения. В то время как в зоне активизации идет накопление льда и увеличивается скорость движения, в зоне деградации, лишенной подтока льда из области питания, лед стаивает и разрушается. Обе эти зоны разделяет фронт активизации, постепенно продвигающийся вниз по леднику. По месту положения на леднике и скорости его перемещения можно приближенно прогнозировать время начала очередной подвижки ледника.
Остается открытым вопрос, где граница между «нормальными» и пульсирующими ледниками и не может ли обычный ледник при определенных условиях превратиться в пульсирующий. Во всяком случае, далеко не всегда активизация достигает конца ледника и приводит к его продвижению. Но она воздействует на структуру и режим всего ледника: ускоряется движение льда, образуются трещины, которые заполняются моренным материалом, остаются свежие моренные отложения.
Общей причиной ледниковых подвижек служит накопление льда в условиях, когда расход его затруднен узостью долины, моренным покровом, взаимным подпруживанием основного ствола и боковых притоков и т.п. Такое накопление создает условия неустойчивости, вызывающие сток льда: большие сколы, разогрев льда с выделением воды в процессе внутреннего таяния, появление водной и водно-глинистой смазки на ложе и сколах. Однако прямые наблюдения за изменением механизма движения в момент начала подвижки пока единичны, и причины ледниковых пульсаций до конца еще не выяснены.
В начале века причиной резких подвижек ледников считали землетрясения. Такая гипотеза возникла после серии подземных толчков на Аляске в сентябре 1899 г., приведших к массовому сходу лавин в областях питания ледников. Казалось, что землетрясение вызвало ряд продвижений ледников, но ледниковые подвижки были известны на Аляске и до 1899 г. Случай проверить эту гипотезу представился в 1964 г. 27 марта на Аляске произошло землетрясение силой 8,4–8,6 баллов с эпицентром в ледниковой зоне. На языки и в области питания многих ледников сошли огромные снежные лавины, на некоторых ледниках лавинные отложения толщиной 1–3 м покрыли до половины всей их площади. Языки ледников оказались разбиты трещинами, глыбы льда на ледопадах сдвинулись и заняли другое положение, от плавучих языков ледников в некоторых местах откололись айсберги. Но уже через несколько недель режим аляскинских ледников пришел в норму, ни одного продвижения конца ледника в результате этого землетрясения не отмечено.
В чем же причина ледниковых подвижек и каков их механизм? Ясно, что ускорение движения ледника связано с переходом через какое-то критическое состояние, время от времени возникающее в леднике. В настоящее время существует ряд гипотез, пытающихся объяснить механизм пульсаций ледников.
Резкое увеличение скорости движения ледника происходит либо за счет увеличения движущих сил, либо, более вероятно, за счет ослабления сил трения как внутри ледника, так и на его ложе. Оба эти процесса связаны между собой. Скорость течения льда резко возрастает после преодоления некоторой предельной нагрузки, возникающей, в частности, в результате повышенного накопления массы в области питания в течение ряда лет. Замечено, что величина накопления снега между подвижками приблизительно одинаковая, а в результате большего накопления ледник при подвижке продвигается дальше. Подвижки ледников происходят, обычно, в результате отложения за спокойный период слоя снега в 25–50 м, это дает превышение критической мощности ледника и вызывает быстрое скольжение его по слою водной смазки. Дело в том, что чем толще становится ледник, тем труднее потоку холода, идущему сверху, достигнуть нижней границы льда, в то время как поток тепла из недр Земли остается неизменным. Затем в результате подвижки толщина ледника уменьшается, и на дне его вновь возникает отрицательная температура, что приводит к замедлению движения.
Одним из факторов увеличения скольжения ледника по ложу служит образование пленки жидкой воды. Наибольшее сопротивление движению льда оказывают мелкие — порядка нескольких сантиметров — препятствия на дне, и, соответственно, характер движения меняется, когда на ложе появляется водная пленка, равная по толщине размерам этих препятствий.
Ускорение движения льда может объясняться появлением пустот между льдом и ложем, заполняемых водой, которая находится там под большим давлением. Лед передвигается над выступами и неровностями ложа благодаря таянию и повторному замерзанию талой воды, пластическим деформациям и образованию над выступами ложа пустот в теле ледника.
Подвижки кажутся возможными даже у ледников, у которых в стадии покоя нет проскальзывания льда по ложу, и отсутствует водная смазка на дне. В этом случае подвижки вызываются спецификой механических свойств льда в стадии прогрессивной ползучести, чему способствуют три условия: крутой участок на леднике, где создаются условия для перехода льда в стадию прогрессивной ползучести; относительно пологий участок ложа вблизи конца ледника, препятствующий стеканию льда ниже по склону; достаточно интенсивное поступление льда из области питания на пологий участок в конце ледника, что приводит к увеличению толщины ледника до некоторой критической величины, при которой возникают напряжения сдвига, способные вызвать прогрессивную ползучесть и нарушить однородность льда.
Резким подвижкам могут быть подвержены и холодные ледники. Стационарное состояние внутри них существует лишь при определенных условиях, отражающих механические и теплофизические свойства льда и геометрию ложа. В иных условиях происходит резкий нестационарный разогрев льда. Температура на ложе достигает точки плавления и из-за скачкообразного уменьшения трения начинается подвижка холодного ледника.
Подвижки пульсирующих ледников могут объясняться характером процессов на ледниковом ложе. Если обычные колебания ледников вызываются изменениями температурного режима, подледного таяния и стока, то к ледниковым подвижкам приводит резкое уменьшение сил сухого трения, когда их величину превышает напряжение сдвига благодаря поднятию моренного материала со дна по плоскостям надвигов.
Приведенные гипотезы по-разному объясняют механизм пульсаций ледников. Не исключено, что в различных условиях могут действовать разные из названных здесь механизмов, как по отдельности, так и в сочетании друг с другом. Для их доказательств нужны конкретные наблюдения на пульсирующих ледниках во время подвижек, которых все еще очень мало. Пока комплекс таких работ был выполнен на леднике Варигейтид на Аляске.
Подвижки ледника Варигейтид зафиксированы в 1906, 1926, 1947, 1964 и в 1982–1983 гг. с частотой около 20 лет. Детальные наблюдения начаты в 1973 г. Они показали постепенное увеличение сначала летней, а потом и зимней скоростей движения ледника. В 1978–1981 гг. каждое лето наблюдалось по 4–5 микроподвижек, при которых скорость движения в верхней части ледника за 1–2 часа увеличивалась с 0,4 до 3 м/сут, и этот пик скоростей смещался вниз по леднику на 400 м за час. Он сопровождался резким повышением уровня воды в скважинах. Подвижка ледника началась в январе 1982 г. и сопровождалась ростом льдотрясений. В июне 1982 г. скорость движения возросла до 10 см/сут, затем она упала вдвое, а в октябре 1982 г. снова увеличилась.
Эта центральная фаза подвижки длилась до середины июля 1983 г. В верхней части ледника скорость движения возросла до 15 м/сут, а в нижней — до 50 м/сут. В результате перемещения льда поверхность ледника в области питания понизилась на 50 м, а на языке возросла на 100 м. Давление воды в скважинах во время подвижки было близко к давлению льда и нередко превосходило его. Расход воды из-под ледника заметно увеличивался при падении скорости ледника. Очевидно, в развитии подвижки существенную роль играла перестройка системы подледного стока.
О мониторинге пульсирующих ледников. Резкие подвижки горных ледников привлекают к себе все более пристальное внимание. Увеличение скорости движения льда в стадию подвижки деформирует тело ледника и существенно меняет его морфологический облик. На этом основано дешифрирование фотоснимков, сделанных с воздуха или из космоса.
К числу общих признаков активизации ледников и их подвижек относятся: изменения их очертаний, каплевидная форма языка, называемая иногда «лапой», краевые разломы и зоны дробления льда у склона долины, появление на ледниковой поверхности большого количества трещин, надвигание языков ледников на другие ледники и склоны, образование ледниково-подпрудных озер. В кульминационную фазу подвижки конечная часть ледникового языка представляет собой хаотическое нагромождение ледяных блоков. Характерно также изменение рисунка поверхностных морен — их смещение, изгибы, образование характерных петель.
Все эти черты хорошо видны на снимках. Особую ценность для выявления пульсирующих ледников и изучения их режима приобретают повторные космические фотоснимки в сочетании с аэро- и наземными наблюдениями. Первый опыт таких работ был выполнен, в качестве полигона взяты бассейны рек Муксу и Обихингоу на Памире, где многие ледники наступали в 1972–1977 гг. Использовались космические снимки, полученные во время полетов пилотируемых кораблей и орбитальных станций в 1973–1978 гг.
В 1977–1980 гг. визуальные наблюдения за пульсирующими ледниками были включены в программу работ орбитальной станции «Салют-6». В период полета космонавты наблюдали на Памире деградирующий язык ледника Медвежьего после его подвижки в 1973 г. Они отметили расчленение нижней, продвинувшейся части ледника, перегородившего реку Абдукагор, путь движения воды из подпруженного ледниковым языком озера и полное исчезновение озера к лету 1978 г.
В конце 1977 г. с борта станции «Салют-6» были выполнены уникальные наблюдения за динамикой ледников в крупнейшем массиве внеполярного оледенения — на Южном Патагонском ледниковом плато. Интересные результаты принесли наблюдения за ледником О’Хиггинс, стекающим с этого плато на восток к озеру Сан-Мартин. С 1935 по 1963 год ледник отступил на 8 км. 22 декабря 1977 г. экипаж станции обратил внимание на то, что нижняя часть ледникового языка, спускающегося в озеро, отделена от основного ствола узкой полосой воды. Через несколько дней в ослабленном месте откололось обширное ледниковое поле площадью более 12 км2. 30 декабря этот айсберг был отнесен ветром и резко деформирован, а 1 января 1978 г. разрушился на сотни обломков. 10 марта на поверхности озера сохранялось лишь несколько небольших айсбергов. Таким образом, космонавтам удалось зафиксировать рождение грандиозного айсберга после подвижки крупного горного ледника и оценить быстроту его распада.
Широкое использование аэрокосмических материалов гляциологами США и России уже дало возможность составить схемы пульсирующих ледников в горах Запада США, на Аляске, в Центральном Каракоруме и на Памире. А недавно вышел в свет первый каталог пульсирующих ледников Памира — явных в последнее время и с признаками подвижек в прошлом. Каталогизация всего крупного региона стала возможной лишь благодаря отечественным космическим съемкам 1972–1991 гг. на Памире.
В результате скрупулезного анализа обнаружено 612 нестабильных ледников — дендритовых и сложных долинных без деления их на потоки, а также простых ледников, в том числе 51 ледник с зафиксированными крупными подвижками, 215 ледников, имеющих комплекс признаков, свидетельствующих об их пульсационном режиме в настоящее время или в недавнем прошлом, и 346 ледников, имеющих признаки давних подвижек или отдельные признаки современной нестабильности.
После завершения ледниковой подвижки большие массы льда оказываются на низких уровнях долины, где они перестают двигаться и превращаются в мертвые льды. Толщина таких льдов может достигать нескольких десятков метров. Сверху их нередко прикрывает мощный моренный чехол, затрудняющий таяние льда. Поэтому мертвые льды многие годы лежат в долине, постепенно разрушаясь и стаивая. Чаще всего омертвевшая часть ледника отделяется от активного льда, рассекается водными потоками на отдельные массивы, которые постепенно исчезают под действием жаркого солнца и водных потоков.
В других случаях мертвые льды перекрываются моренными отложениями и в погребенном состоянии могут существовать десятилетия и столетия. Количество моренного материала в ледниковой долине зависит от активности ледника. Чем быстрее движется лед, тем больше он выносит каменных обломков к концу ледника, которые затем размываются текущими водами.
Обилие обломочного материала у конца ледника зависит и от размеров ежегодного стока талых вод. Если от концов относительно маловодных ледников река уносит до трети ежегодно накапливающихся обломков, то от многоводных — до 90%. Это ведет к тому, что у ледников с малым стоком почти всегда — и в периоды их наступления и отступания — мы находим обширные поля моренных отложений, служащих потенциальными источниками схода селей. Конечно, возникновение селей связано не только с ледниками, но самые разрушительные случаются в результате ледниковых подвижек.
Сели — это быстро движущиеся потоки, в которых, помимо воды, участвует и твердая фракция — камни, мелкозем, лед, Они часто образуются после дождей и особенно ливней, но наиболее мощные и опасные своим происхождением обязаны снегу и льду. Гляциальные сели могут возникать от прорыва ледниково-подпрудных и моренных озер, либо от сброса воды, накопленной внутри ледника. Они также формируются, когда сползают и обрушиваются накопления морен или срываются фирново-ледяные массы.
Для защиты от селей Алма-Аты, где постоянно существует селевая опасность, в 1960-х годах в урочище Медео была построена плотина высотой около 100 м. Не прошло и нескольких лет, как новые грозные события доказали своевременность ее постройки. Жаркий июнь 1973 г. привел к быстрому таянию снега в горах, переполнились приледниковые озера, перемычка одного из них не выдержала, и вниз по Малой Алматинке понесся бурный селевой поток, по пути все больше набирая силу. За два часа, в течение которых сель пронесся по всей долине, он углубил ее на 15–20 м. Четыре миллиона кубометров воды и камней принес сель к плотине, и вся эта масса осела в резервуаре перед ней. Город был предохранен от стихии.
Гляциальные сели неодинаковы по своей природе. Можно выделить три их типа. Первый тип — грязекаменные потоки, образующиеся при размыве молодых моренных отложений с ледяными ядрами внутри. Такие сели — результат сильного таяния ледников и ливней, размывающих ледово-моренные перемычки между отдельными полостями с водой. Вероятность таких селей возрастает по мере отступания ледников, оставляющих после себя значительные массы мертвого льда, прикрытого моренными отложениями. Сели такого генезиса характерны сейчас для многих горно-ледниковых районов, к ним принадлежат и опасные малоалматинские сели, которые теперь останавливает гигантская плотина в урочище Медео.
Второй тип — это водоснежныс потоки, когда с ледниковых языков или горных склонов соскальзывают значительные массы пропитанного водой снега. Для их формирования нужны совсем незначительные уклоны — всего 2–7°. При одновременном, интенсивном таянии больших масс снега или сильном дожде в период снеготаяния в движение приходят обширные снежные массивы. Объем и мощность водоснежного потока вниз по течению быстро нарастают, а путь может достигать десятков километров. Такие сели часто сходят на арктических островах и в субполярных горных районах, и опасны они не меньше, чем грязекаменные потоки.
Но опаснее всего третий тип — водно-ледово-каменные потоки. Они возникают при обвале ледниковых языков во время их подвижек, как это имело место при подвижках кавказского ледника Колка в 1902 г. и памирского ледника Дидаль в 1974 г. К таким же селям могут привести и прорывы ледниково-подпрудных озер, что неоднократно наблюдалось на леднике Медвежьем. Водно-ледово-каменные потоки, сопровождающие ледниковые подвижки, могут достигать колоссальных размеров. Расход небольшой речки внезапно увеличивается до тысяч кубометров в секунду, а в узких местах уровень реки поднимается на десятки метров.
После подвижки ледника Колка в 1969 г. специалисты обратили самое серьезное внимание на возможность возникновения катастрофических селей. На леднике была организована оперативная служба наблюдения за формированием паводка. В результате подвижки внутри раздробленного ледника скапливались большие объемы жидкой воды, грозящие прорывом из-за неустойчивости всей системы (ведь лед легче воды). Рассчитав водный баланс ледника и ледникового бассейна, удалось определить распространение и трансформацию селя для случаев максимального и нормального поступления воды в бассейн ледника. В период наибольшей угрозы селя, с мая по октябрь 1970 г., непрерывно подсчитывали водный баланс в бассейне ледника Колка, чтобы выявить опасное накопление воды. Каждые десять дней выпускали бюллетени о степени угрозы наводнения и селей. К счастью, гидрометеорологические условия в ту пору сложились благоприятно, и катастрофического паводка не произошло.
Оперативная работа в 1970 г. в бассейне ледника Колка была первым в мире успешным опытом текущего прогноза инициальных селей. Теперь постоянная служба наблюдений и предупреждения селей существует в Казахстане, она входит в комплекс мероприятий по предотвращению стихийных бедствий в районе Алма-Аты.
Подвижки пульсирующих ледников представляют собой удивительный феномен природы, это явление, по-видимому, свойственно и крупным ледниковым покровам, а, следовательно, может играть заметную роль в эволюции нашей планеты.

Библиография


Десинов Л. В. Активизация ледников в бассейне реки Обихингоу на Памире // МГИХО. 1977. Вып. 29
Десинов Л. В. Наблюдение за подвижками ледников из космоса // Изв. АН СССР. Серия географ. 1978. №1
Десинов Л. В., Котляков В. М. и др. Инструкция по составлению «Каталога пульсирующих ледников СССР» // МГИХО. 1982. Вып. 44
Десинов Л. В. Последние подвижки ледников Бырс и Музгазы // МГИХО. 1984. Вып. 47 и 50
Десинов Л. В. Карта и пульсирующие ледники Памира. Карта и пульсирующие ледники Каракорума / Атлас снежно-ледовых ресурсов мира. М., 1997
Десинов Л. В. Катастрофа в Геналдонской долине // Наука в России. 2003. № 4
Котляков В. М., Кренке А. Н. Роль снежного покрова и ледников в глобальных моделях климата // Изв. АН СССР. Сер. географ. 1982. № 1
Котляков В. М. Льды, любовь и гипотезы: Избранные сочинения. Кн. 4. М., 2001
Котляков В. М. В мире льда и снега: Избранные сочинения. Кн. 5. М., 2002
Осипова Г. Б., Цветков Д. Г., Бондарева О. А. и др. Возможности аэротопографического мониторинга пульсирующих ледников (на примере ледника Медвежьего, Западный Памир) // Материалы гляциологических исследований. М., 1990. Вып. 68.
Рототаев К. П., Ходаков В. Г., Кренке А. Н. Исследование пульсирующего ледника Колка. М., 1983 результат сильного таяния ледников и ливней, размывающих ледово-моренные перемычки между отдельными полостями с водой. Вероятность таких селей возрастает по мере отступания ледников, оставляющих после себя значительные массы мертвого льда, прикрытого моренными отложениями. Сели такого генезиса характерны сейчас для многих горно-ледниковых районов, к ним принадлежат и опасные малоалматинские сели, которые теперь останавливает гигантская плотина в урочище Медео.
Второй тип

  • ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ РАЗДЕЛА:
  • РЕДАКЦИЯ РЕКОМЕНДУЕТ:
  • ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ:
    Имя
    Сообщение
    Введите текст с картинки:

Интеллект-видео. 2010.
RSS
X