Очень немногие люди знают, сколько льда на нашей земле.
А между тем льды — один из важных природных факторов, о котором человек должен помнить. Однажды в Северной Атлантике такая забывчивость привела к гибели 1490 пассажиров и членов экипажа «Титаника», напоровшегося в апрельскую ночь 1912 г. на айсберг на пути в Нью-Йорк. Но лед не только враг, но и друг человека. Это важнейший «НЗ» пресной воды на Земле. И все-таки следует помнить, что люди только недавно начали осваивать суровые ледниковые районы. Поэтому любые новые сведения о ледниках очень важны.
Вот, что писал об этом академик С. В. Калесник: «Изучение ледников, помимо познавательного значения, имеет и практический интерес. Человек, появившийся на Земле около 1 млн. лет назад, уже на заре своего существования вынужден был считаться с соседством огромных масс льда. В мустьерскую и мадленскую эпохи палеолита холод загонял его в пещеры и, возможно, был причиной открытия живительных свойств огня и изобретения одежды. Да и сейчас значительная часть населения земного шара живет в соседстве с живыми ледниками либо в ландшафтах, созданных древними ледниковыми покровами. Моренные пески и глины — это та почва, на которой здесь сеет свой хлеб земледелец; его плуг натыкается на камни, принесенные ледником. Ледниковые наносы служат материалом для строительства зданий и путей сообщения, сырьем для керамической и стекольной промышленности. Наступание и отступание ледников уничтожает и создает территории, пригодные для хозяйственного освоения; вместе с тем ледники делают эти территории своеобразными «климатографами» — чувствительными приборами, созданными самой природой для регистрации изменений климата. Ледники бывают виновниками катастроф, наносящих большой ущерб. Наконец, ледники представляют собой огромные фонды «твердой влаги»… Лед по своим свойствам — это вещество многоликое и в зависимости от условий проявляет то одни свои черты, то другие.
Доктор географических наук П. А. Шумский считает, что «ледник — поток льда атмосферного происхождения». В отличие от горных пород ледники текут наподобие вара или смолы. До настоящего времени это свойство ледников не изучено в полной мере, и авторы различных теорий приписывают леднику свойства то вязкой жидкости, то пластичного вещества, то твердого (хрупкого) тела.
Движение, питание, расход и соответственно вещественный баланс — важнейшие характеристики ледника — тесно связаны между собой. При положительном вещественном балансе ледник, как правило, начинает наступать. И наоборот, при отрицательном — поверхность льда понижается, а край отступает. Хотя движение льда в ледниках было известно еще в XVIII в. по наблюдениям в Альпах, важнейшие режимные характеристики стали изучать совсем недавно. Наблюдения за вещественным балансом были впервые выполнены на Шпицбергене шведским гляциологом X. В. Альманом в 1934 г. Основные черты жизнедеятельности глетчеров позволяют всесторонне охарактеризовать любой ледник. Так, Альман делил ледники на активные (с положительным вещественным балансом) и пассивные (с отрицательным), а также мертвые. Одновременно он предложил основные подразделения ледников по температурному признаку: ледники стран умеренного климата (температура льда 0°) и полярные ледники, более холодные. Такие различия могут показаться несущественными. Однако для специалиста они говорят о важной роли талой воды в формировании режима ледника в условиях средних широт (ледники Кавказа, Альп и т. д.).
Полярные ледники преподносят немало сюрпризов. Так, обрабатывая результаты наблюдений на ледниковом покрове Антарктиды, англичанин Робин и советский исследователь, доктор географических наук И. А. Зотиков пришли к выводу о… подтаивании этого гигантского ледника на контакте с ложем под действием тепла из земной коры. Такой смелый вывод был подтвержден американскими учеными. Пробурив толщу льда вплоть до ложа, они обнаружили там воду.
Кандидат географических наук В. Маркин пишет о белизне снега и льда. Ледники образуются из многолетних отложений снега, а снежинки не что иное, как ледяные кристаллики. И тем не менее альбедо льда обычно около 50%, но если лед загрязнен, оно опускается до 30—20%. Такому льду достается немалая доля тепла, и тает он значительно быстрее снега.
Превращаясь в лед, снег передает и ему часть своего воздуха. Лед заключает его в пузырьки. В образовавшемся близко к поверхности льду таких пузырьков бывает довольно много, и лед, их содержащий, на просвет непрозрачен, он белый. С течением времени ледяные слои погружаются в глубь ледника, они оказываются под давлением вышележащей толщи льда и снега. Большинство пузырьков «захлопывается», смыкается, и лед в массе становится голубоватым. Это означает, что он отражает уже не весь спектр солнечной радиации, а преимущественно лучи коротких волн — синие и голубые.
В нижней части любого ледника, там, где он завершает свое существование, высвобождая воду, наполняющую русло реки, на поверхности оказываются самые древние слои льда, поднявшиеся к свету из ледниковых глубин. И этот лед, уплотнившийся временем, особенно мало похож на тот нежный и пушистый белый снег, из которого он образовался сотни, а то и тысячи лет назад. На стенках трещин можно видеть, что он темно-зеленого цвета. Даже там, в глубине, он больше грязный, чем зеленый. Но на поверхности ледника, в его нижней зоне, на «языке» грязи скапливается очень много. Здесь оставляет все инородные включения каждый из тех слоев льда, что поднимаются из недр. Это поистине «грязь тысячелетий». Благодаря ей многие ледники, особенно горные, выглядят снизу по-настоящему черными, удивляя этим зрителей.
Если бы Земля была целиком покрыта снегом и льдом, то, отразив в мировое пространство девять десятых потока солнечной радиации, она получила бы ничтожное количество тепла. Но и эти крохи ушли бы в атмосферу благодаря высокой способности снега излучать даже при самых малых запасах тепла. Вся Земля стала бы абсолютно черным телом. Конечно, внешне она была бы белой и мощность льда составила бы в среднем около 100 м, а температура поверхности везде была бы одинаковой — примерно такой, какая наблюдается сейчас во внутренних районах Антарктиды, или еще ниже. Не было бы на планете контрастов температуры, не было бы сложной системы атмосферной циркуляции, перераспределяющей тепло и влагу.
Это было бы состояние теплового равновесия, при котором, очевидно, жизнь была бы невозможна. Ведь лед с его идеально жесткой кристаллической решеткой глубоко враждебен жизни, которой свойственно стремление к разнообразию и к высшим степеням свободы. Лед и жизнь взаимоисключают друг друга. Но вода (а она всего лишь расплав льда) и жизнь, напротив, неразделимы. И среди цветовых оттенков льда есть такие, которые знаменуют своим появлением возникновение на льду явных жизненных процессов. На ледниках и снежниках иногда поселяются колонии микроводорослей, окрашивающих их поверхность в синий, черный, зеленый, фиолетовый, а чаще — в красный цвет.
Конечно, окраска снега и льда часто объясняется наличием каких-то примесей. Цветной снег, например, может выпасть, если в облако, породившее его, каким-то путем попала в большом количестве пыль или те же микроорганизмы. Изредка поступают сообщения о выпадении желтого, зеленого и красного снега. Однако все разноцветие снега связано с его механическим загрязнением. Химически снег является самым чистым из всех минералов, распространенных на поверхности нашей планеты.
Оледенение Земли — это лед на поверхности суши и Мирового океана, в атмосфере и верхних слоях земной коры. Где бы он ни находился, лед участвует в круговороте воды в природе: по сравнению с водой он слишком консервативен, а с обычной горной породой — изменчив. Оледенение океана представлено дрейфующим морским льдом и айсбергами, лед литосферы известен как вечная мерзлота.
Говоря об оледенении нашей планеты, нередко понимают именно ледники, потому что в них заключено почти 99% льда Земли от общей массы 2423·1022 г, или около 27 млн. км3. Для наглядности попробуйте представить огромный ледяной куб с гранями по 300 км — так выглядит масса льда нашей планеты.
Льды различных видов широко распространены на нашей планете. Так, ледники занимают почти 11% всей суши (16,2 млн. км2), включая целый континент, Антарктиду, и самый крупный остров — Гренландию. Лед регулярно покрывает 26 млн. км2, или 7,2% акватории Мирового океана, включая весь Северный Ледовитый. Однако ледники суши также активно вторгаются в морские воды, высылая целые армады айсбергов на пространстве 63,5 млн. км2, или 18,7% акватории планеты. Трудно представить посланцев вечного мороза на широте Буэнос-Айреса, но бывало и так… Размеры айсбергов весьма внушительны. В 1927 г. норвежский китобоец «Одд-1» встретил в атлантических водах айсберг длиной 122 км! Так что с оледенением моря не считаться нельзя, если учесть, что одна только Антарктида ежегодно отправляет в океан почти 220 000 айсбергов объемом около 18 000 млн. м3.
Льды постарели на 15 млн. лет. Как сообщает бюллетень «Новости ЮНЕСКО», антарктическая экспедиция американского исследовательского судна «Гломар Чэлленджер» сделала ряд важных открытий. Проведя бурение неподалеку от Южного полюса и исследовав осадочные отложения и обломки горных пород, ученые установили, что процесс оледенения Антарктиды начался по крайней мере 20 млн. лет назад. До сих пор многие специалисты считали, что этот материк покрыт льдом 5—7 млн. лет. Кроме того, исследования экспедиции подтвердили гипотезу, согласно которой Австралия отделилась от Антарктиды около 50 млн. лет назад и с тех пор дрейфует на север, ежегодно продвигаясь на несколько сантиметров.
Новоземельский ледниковый покров, самый большой ледник нашей страны, занимает северную часть Новой Земли от полуострова Адмиралтейства на юге и почти до мыса Желания на севере. Если исключить Канадский арктический архипелаг, то в Арктике по размерам он уступает только ледниковому покрову Гренландии. Размеры Новоземельского ледника весьма внушительны. Длина его по ледоразделу (понятие, заменяющее на крупных ледниках водораздел) составляет 413 км, ширина (в наиболее широком месте) — почти 95 км, а высота постепенно снижается с севера на юг от 1000 м до уровня моря. В наше время ледниковый покров Новой Земли изучали экспедиции Арктического института и Института географии АН СССР. Эти исследования установили, что наиболее характерная черта покрова — слабое влияние подстилающего рельефа на характер ледниковой поверхности. Его наибольшие высоты находятся по соседству с наивысшими вершинами Новой Земли (1596 м в окрестностях залива Норденшельда).
Ледник Новой Земли не умещается в пределах суши и по долинам спускается к морю в виде выводных языков. Например, на побережье Баренцева моря их 24, а по Карскому побережью — 11. Высота краевых обрывов ледников достигает 40 м.
В последние десятилетия ледниковый покров между Баренцевым и Карским морями почти непрерывно «худеет», так как его питание осадками значительно меньше расходов на таяние. При общей массе льда ориентировочно в 6000 км2 за год теряется 2,9—3,6 км3 льда (по различным расчетам). Интенсивное сокращение покрова началось в нашем веке и связано с общим потеплением Арктики.
Отдельные выводные языки за 20 лет отступили при этом значительно (Иностранцева — на 8 км, Броунова — на 5 км). Другие (например, ледник Шокальского) сравнительно стационарны. Изменения ледниковых языков по Карскому побережью менее заметны.
Ледниковый покров Новой Земли даже в нашей стране, богатой разнообразными памятниками природы, представляет уникальный географический объект. Расположенный вдали от обжитых мест и туристских маршрутов, он недоступен для туристов и вообще любителей природы. Даже экспедиции гляциологов не часто появляются в его заснеженных просторах.
Одной из сил, разрушающих нашу сушу, является лед. Речные льдины во время ледохода могут далеко переносить вмерзшие в них камни. Но главная работа выполняется, конечно, айсбергами в районах развития современного покровного оледенения. Не всегда плавающие ледяные горы сверкают ослепительной белизной. Встречаются среди них и очень сильно засоренные вмерзшими обломками, захваченными с суши; их называют черно-белыми, или моренными. При таянии льда содержащийся в нем материал опускается на дно моря. Высказывалось мнение, что именно благодаря этому в зоне массового таяния айсбергов при соприкосновении холодного Лабрадорского течения и Гольфстрима возникла знаменитая Ньюфаундлендская банка, поблизости от которой погиб «Титаник». Приблизительно на 1/4 дна Мирового океана происходит в настоящее время накопление ледниковоморских отложений. Антарктида окружена сплошным кольцом айсберговых осадков шириной около 2500 км. Иногда айсберги доходят до широты Кейптауна. Самый большой айсберг, отмеченный в антарктических водах, имел размеры 180X180 км, его площадь была 32 400 км2, немного больше площади Бельгии. Горные ледники разъедают водоразделы хребтов, создавая заостренные гребни альпийского рельефа, выпахивают широкие троговые долины. В последнее время много пишут о «пульсирующих ледниках». Таков, например, ледник Медвежий в бассейне Ванча, на Памире. Во время внезапных надвиганий они увеличивают свою длину в течение короткого времени на сотни метров и даже на километры; скорость продвижения измеряется десятками метров в сутки. Если такой быстро продвинувшийся ледник перегораживает устье боковой долины, там возникает озеро, подпруженное ледяной плотиной. Вода продолжает прибывать, плотина взламывается, и происходит быстрое обмеление озера. По долине проносится бурный паводок, который может причинить немало бед, если нагрянет неожиданно.
Катастрофическое явление, правда, относительно редкое, — ледниковые обвалы. Величайшая за всю историю человечества ледниковая катастрофа произошла совсем недавно — 31 мая 1970 г. В этот день в течение считанных секунд был погребен под 10-метровым слоем грязи город Юнгай в северо-западной части Перу. Погибло около 25 тыс. человек. Эта трагедия может быть сравнима только с гибелью Помпеи или с разрушением города Сен-Пьер на Мартинике во время извержения Мон-Пеле в 1902 г.
В Перу произошло вот что. В 15 ч 25 мин из-за подземного толчка обвалилась часть висячего ледника на крутом северном склоне горы Уаскаран (6654 м). 15 млн. км3 льда прошли около 1 км почти в свободном падении. Расстояние в 14 км до города поток из грязи, льда и крупных обломков (среди них встречались такие, которые весили до 3000 т) преодолел за 1 мин 42 с, двигаясь со скоростью около 500 км/ч. Вскоре селевая масса над городом засохла и стала твердой, как камень.
Статья подготовлена по материалам: «Design News», 1982, «New Scientist», 1982, «Scientitc American», 1982, а также ежегодникам «Земля и люди», М., Мысль, 1975, 1977, «Человек и стихия», 1970.