Песчаная пустыня «Кара-кумы» или «Черные пески» — одна из величайших в мире. Она раскинулась на огромном пространстве между плоскогорьем Усть-Урт на севере и горами Копет-даг, на юге, Каспийским морем на западе и долиной Аму-дарьи на востоке.
Эта обширная низменность, где теперь растут только неприхотливые травы и косматые деревья не дающего тени саксаула, не всегда представляла такую печальную картину. Во времена недавних геологических эпох ее пересекали полноводные реки с многочисленными притоками, которые у устьев имели широко развитые дельты и орошали огромные площади земли.
Климат страны тогда был более влажным, способствовавшим развитию обильной растительности. Даже в исторические времена, не более чем за 3000 лет до наших дней, многие части нынешней пустыни Кара-кумы были населены культурнейшими народами своей эпохи.
Известный исследователь пустыни Кара-кумы акад. В. А. Обручев, говоря о долинах современных рек в Каракумах, указывает, что «несравненно большее было значение этих рек в давно минувшие времена, когда Теджен и Мургаб представляли собой большие притоки Амударьи, которая протекала от Келифа на ЗСЗ в Каспийское море, разливая жизнь по тем местам, где теперь раскинулись однообразные, бесплодные пески Кара-кум…»
К нынешней пустыне Кара-кумы примыкали и частично ее занимали лежавшие по долине р. Аму-дарьи культурные страны — Трансоксиана (Бухара) и Хорезм (Хива), о которых отрывочные сведения оставили нам историки Греции и Рима.
Особенно подробные описания этих стран были сделаны во время походов в Среднюю Азию Александра Македонского. Так, мы знаем, что бывший в конце прошлого столетия лишь центром кочевых скотоводов г. Мере (Мары) в те времена был известен как культурный и богатый город Маргиану.
Но наиболее полные сведения о странах по Аму-дарье, по берегам Арала и Каспийского моря оставили нам арабские историки и писатели, жившие до XII столетия, т. е. до нашествия монголов под предводительством Чингизхана, уничтоживших в Средней Азии цивилизацию арабов.
Однако и после этого не перестали поступать сведения об этих странах от отправлявшихся туда посольств, купцов и путешественников, оставивших описания виденных ими городов и земель. Только с воцарением Тимура, во второй половине XII в., посещения Средней Азии европейцами прекратились и не возобновлялись до начала XVIII века.
Средняя Азия была хорошо известна и русским. Так, в старинной «Книге Большого Чертежа» рассказано о синем море (Арал), из которого вытекает р. Арзас длиной 1060 верст, впадающая в «Хвалимское» море (Каспий); с востока в нее впадает Аму-дарья длиной 300 верст, а в 170 верстах против г. Бухары протекает р. Угус (Оксус) длиной 1000 верст и впадает в «Хвалимскос» море.
После длительного перерыва путешествия за Каспий возобновились в эпоху Петра I, который отправил в Среднюю Азию отряд под начальством Бековича-Чсркасского искать водный путь по рекам в Индию.
Однако еще в первой половине XIX в. ходило много рассказов о недоступности Кара-кумов и трудностях, которые ожидали там исследователей. Так, например, англичанин Бернс, описывая пространство между Чарджоу и Мары, говорил о беспредельном океане песков, по сравнению с которым будто бы кажутся ничтожными другие пустыни. А между тем мы знаем, что там много пастбищ, на которых процветает скотоводство.
Очень ценные сведения о Кара-кумах были получены в прошлом столетии экспедицией англичанина Джемса Аббота, который в середине зимы прошел из Хивы в Мары. Приведенные в его записках наблюдения и объяснения различных явлений не потеряли научного значения и в настоящее время.
После занятия русскими Мары, когда была обеспечена большая безопасность путешествий в Кара-кумы, на протяжении короткого периода туда был направлен ряд экспедиций; военные рекогносцировщики, топографы, изыскательные и геологические партии пересекали их в различных направлениях.
Одни должны были решить вопрос о возможности обводнения сухих русел, пересекающих Кара-кумы, чтобы вернуть пустыне жизнь, другие наметить направление и путь для железной дороги. Они прошли вдоль длинной цепи сухих ложбин Унгуза, отделяющего Высокие Каракумы от Низменных, и изучали сухое древнее русло Амударьи — Узбой, протянувшееся от впадины Сарыкамыша до Балханского залива Каспийского моря. В песчаной пустыне к востоку и северу от колодцев Шиих нашли в буграх залежи серы.
Еще в начале текущего века близ станции Репетек б. Средне-Азиатской железной дороги была организована постоянная научная станция для изучения пустыни, наблюдения на которой производятся и в наше время.
Привлекаемые историческими преданиями о прошлом этой страны, один за другим отправлялись исследователи в Кара-кумы, пока не разразилась мировая война 1914—1918 гг.
После Октябрьской революции перед исследователями пустыни был поставлен ряд новых задач в целях развития скотоводства и отыскания залежей полезных ископаемых. Для разрешения их Академия Наук организовала несколько новых экспедиции. В 1925 г. акад. А. Е. Ферсман и Д. И. Щербаков вышли с небольшим караваном со станции Геок-тепе и прошли в самое сердце пустыни к серным буграм, где несколько позднее в районе бугра Зеагли была устроена метеорологическая станция. Они снова открыли когда-то разрабатывавшиеся, а потом забытые залежи серы.
С 1929 г. в пустыню стали отправляться не только на верблюдах, как в прошлом веке; ее пересекали на специальных автомобилях и перелетали на аэропланах.
Экспедиции последних двух десятилетий накопили огромный запас сведений о богатствах пустыни Кара-кумы и возможном использовании их. Они позволили также выяснить, как образовалась эта пустыня, и разгадать тайну, сухих русел, пересекающих ее песчаные пространства.
В сухих областях (степи и пустыни) резче всею сказывается действие смены температур и развевание ветров. Нагреваемые жаркими лучами солнца иногда до 80°, скалы ночью быстро охлаждаются, часто ниже точки замерзания воды. Внешний слой их растрескивается и рассыпается на щебень и обломки, покрывающие склоны гор и скал. Вода росы и дождей в сухих областях не проникает глубоко в грунт; наоборот, она с растворенными в ней солями поднимается по мелким трещинам горных пород, разрушая их. Почва пустынь и полупустынь всегда поэтому богата солью, и в ней часто образуются корки гипса от разложения и выщелачивания горных пород.
В сухих, лишенных стока областях вода не уносит песка и камней, зато ветер часто достигает там такой силы, что сдувает не только песчинки, но даже мелкую щебенку. Разрушенные породы поэтому не остаются неподвижно на месте: мелкая пыль уносится ветром далеко в прилегающие страны, песок под влиянием его ползет иногда струями, подобно воде, а щебень перекатывается по почве, как галька в русле реки.
Там, где ветер оставляет грубозернистый песок, образуется песчаная пустыня, а если песок унесен ветром и осталась одна щебенка, — щебневая пустыня.
Двигающиеся пески пустынь, встретив препятствие, подобно снегу во время заносов, образуют холмы — барханы. Они имеют иногда десятки метров в высоту и постепенно перемещаются в направлении господствующих ветров.
Уносимая ветром тончайшая пыль, заполняя долины и овраги, нивелирует рельеф страны. Слои ее отлагаются в сухих областях, удерживаются травой, быстро пробивающейся сквозь покрывшую их пыль, и образуют отложения лёсса. При благоприятных условиях лёссовые отложения могут достигнуть мощности в сотню и более метров.
Вода на поверхности земли течет всегда только с высоких мест в низкие. В том же направлении переносит она и каменную мелочь. А ветер может перемещать песок и снизу вверх, поднимая его на воздух. Несущиеся с большой скоростью песчинки, встречая крутые склоны скал, сверлят и точат камень. Одни части скал обтачиваются быстрее, другие — медленнее. От этого они принимают разнообразные формы — гигантских грибов, башен, столбов и разных фантастических фигур.
О работе ветра в пустыне дают очень хорошее представление скалы и каменные глыбы на полуострове Мангышлак, климат которого очень близок к песчаной пустыне.
Академиком Н. И. Андрусовым описаны причудливые вершины гор Сартауваляй на полуострове Мангышлак. Крайняя, юго-восточная из них, изрезанная глубокими бороздами, увенчана острыми шпилями. Она соединяется узким гребнем со второй, которая похожа на острый клинок. Но особенно замечательна вершина Кичик-Умре: ее светлозеленые шпицы и колонны высятся, как стройный монумент на широком, крутостенном фундаменте из темного глауконитового песчаника.
Геологи называют такие горы останцами. По высоте их можно судить, на какую глубину срезано плоскогорье (подобно тому, как по высоте столбиков земли, оставленных землекопами, судят о толще снятого ими слоя). В той же местности по северным склонам Кара-тау нестройными толпами сползают крупные каменные глыбы. Они имеют вид то громадных футбольных мячей, то гигантских грибов, которые как будто выросли по склонам гор. Эти глыбы песчаника были включены в глинистую почву склонов. Выветривание разрушало глинистые слои почвы, а ветер уносил пыль, освобождая глыбы.
Такие камни усеивают, например, равнин) в местности Таш-Иол («Каменная дорога»). Форма шаров и грибов придана им обтачивающим и шлифующим действием несущихся по воздуху песчинок. Среди этих каменных шаров можно встретить такие, у которых сверху отслаиваются толстые чешуи, похожие на скорлупу черепахи. Отслаивание — скорлуповатая отдельность — происходит также от действия выветривания и развевания. На распавшихся пополам шаровидных камнях можно видеть, на какую глубину затронута глыба разрушительным действием выветривания.
Химическое выветривание в затененных местах и последующее выдувание отделяющихся частиц создают в этих местах на плоскостях камней глубокие отверстия, похожие на ячейки пчелиных сот. Это — ноздреватые камни пустынь.
В меловых обрывах долины Мангышлака часты глубокие и узкие ущелья. Стены их настолько сближены между собой вверху, что между ними висят ущемленные глыбы камня. Проходя по такому ущелью, небо можно видеть только в виде узкой, прерывающейся полоски. В особенно узких местах до противоположных стен можно достать руками. В стенах меловых обрывов долин очень часты глубокие гроты, соединенные между собой внутренними переходами. Они покрыты навесами, края которых поддерживают тонкие столбики.
Эти ниши также созданы явлениями химического выветривания и сверлящим действием песчинок, переносимых с большой быстротой по воздуху ветром пустыни. С шумом и свистом проносится он в подземных переходах гротов, обтачивая поддерживающие кровлю столбики и колонны.
К западу от Аму-дарьи, за узкой полосой культурных земель, лежит море сыпучих песков, на поверхности которого, подобно волнам, вздымаются извилистые цепи песчаных гребней. Встречающиеся на вершине гребней скопления чешуек белой слюды напоминают морскую пену на гребнях волн, довершая картину разбушевавшегося моря песков. По границе с культурной полосой встречаются и отдельные песчаные холмы — барханы, похожие на серп или подкову. Они обращены выпуклой стороной против господствующего ветра, а извилистые цепи их вытянуты поперек направления его.
Со стороны господствующих ветров склоны барханных цепей пологи, и ветер накатывает на них песчинки, которые, поднявшись до вершины, обрываются и падают по крутому склону противоположной стороны. Песчинку за песчинкой перекатывает ветер через гребень, и постепенно цепь барханов перемещается по направлению движения ветра.
Зимой, когда дуют сильные юго-восточные ветры, цепи барханов наступают на северо-запад, передвигаясь в течение полугода на 15—20 м. Весной в период изменчивых ветров они остаются неподвижными, и только гребни их слегка перемещаются то в одну, то в другую сторону. Летом ветры дуют в обратном направлении, и крутой склон барханных цепей становится постепенно пологим, а на прежде пологом склоне образуется новый крутой откос. Летом гребень цепи движется обратно на юго-восток, и при достаточной длительности ветра цепи барханов полностью перестраиваются, т. е. их пологие склоны становятся крутыми, а крутые — пологими.
Широкая полоса подвижных песков с цепями барханов высотой 3—4 м (а иногда и до 8—12 м) лежит между долиной р. Аму-дарьи и длинным рядом занятых солончаками низин — Келифским Узбоем, представляющим собой старое русло Аму-дарьи. Проходя в 12 км от современного русла ее близ афганской границы, она постепенно уклоняется далее вниз по течению к югу, и полоса подвижных песков достигает уже 40—50 км ширины.
Остальная часть юго-восточных Кара-кумов покрыта поросшими кустарниками и травой, неподвижными песчаными буграми и грядами или занята песчано-глинистой степной равниной.
Долины рр. Теджена и Мургаба, пересекающих с севера на юг южную часть пустыни Кара-кумы, окаймлены неподвижными бугристыми песками. Бугры занимают все пространство между, долинами этих рек и значительную часть равнины между Мургабом и Аму-дарьей.
Но наибольшая площадь в юго-восточных кара-кумах, — огромный неправильной формы четырехугольник, лежащий между Мургабом и Келифским Узбоем, — имеет вид песчано-глинистой степной равнины.
Далее на север поверхность Низменных Кара-кумов покрыта грядами неподвижных песков, которые в виде возвышенностей по нескольку километров длиной тянутся параллельно друг другу. Гребни их возвышаются над дном сухих ложбин Унгуза на 15—20 м.
Эта часть Кара-кумов — типичная носчаная пустыня с мягкими, плавными контурами песчаных гряд. Но, поднявшись по обрывистым склонам так называемых чинков на плато Высоких Кара-кумов, мы находим уже переход к щебневой пустыне. Поверхность Высоких Каракумов покрыта длинными с резкими очертаниями возвышенностями — кырами, которые достигают в длину 20 км. Их гребни приподняты на 60—70 м над равниной.
Далее на север, к равнине впадины Хорезма и Сарыкамыша, они постепенно снижаются и принимают более плавные очертания, подобные песчаным грядам Низменных Кара-кумов. Высота кыров в северной части Высоких Кара-кумов уменьшается до 7—15 м, и они заканчиваются низким, переходящим в равнину гребешком.
В южной части Высоких Кара-кумов общий фон составляют красно-бурые коренные породы, обнажающиеся на склонах и вершинах кыров, и продукты их разрушения, покрывающие всю поверхность. По мере движения на север окраска пород переходит в буровато-желтый цвет песков, толстым слоем покрывающих продолжение кыров — песчаные гряды.
Кыры и песчаные гряды отделяются друг от друга глубокими долинами, шириной от нескольких сотен метров до 1—1,5 км. Но и дно долин не имеет вида равнины, а покрыто цепями небольших грядок длиной не более 100 м, высотой 2—3 м, вытянутых параллельно высоким грядам.
На сравнительно значительных пространствах ширина промежутков между грядами меняется так мало, что местные жители часто определяют расстояния между двумя пунктами числом «беик» (возвышенностей) или «чокот» (впадин), т. е. числом гряд.
На пространствах пустыни Кара-кумы очень часто встречаются солончаковые низины — шоры и глиняные площадки — такыры; их очень много в пониженностях Келифского Узбоя и Унгуза.
Типичный солончак по окраинам покрыт твердой коркой соли, и на нем часто встречаются поросшие кустами солянки песчаные бугры и косы. Чем дальше от берегов, тем покров соли становится толще и толще; под ним лежит сырая, вязкая синевато-серая глина. Белая, Сверкающая на солнце поверхность соляной коры солончака часто дает явление миража: он кажется огромным озером, по которому плывут лодки и корабли. Даже видавшие не раз это явление не могут отделаться от этого обманчивого впечатления.
Большинство шоров представляет собой накопления в низинах соли, растворяемой в почве пустыни дождевыми потоками воды. С ними сходны глиняные площадки — такыры, также очень часто встречающиеся в Кара-кумах и отличающиеся от них только рыхлостью почвы и меньшим количеством содержащихся, в ней выцветов соли.
Это гладкие, твердые, напоминающие паркет площадки. Весной они залиты водой, позднее превращаются в вязкие топи, а летом высыхают и покрываются частой сетью трещин. Они лишены растительности, и только по краям их, где имеются уже бугорки песка, появляются растения пустыни.
Глина, образующая почву такыра, вымывается из почвы пустыни и сносится в низины потоками дождевых вод. Весенняя гроза в течение 15—20 минут превращает голую площадку в обширное мелкое озеро, к которому стекают ручьи и речки желтовато-мутной воды, несущей с собой частицы глины; оседая, она постепенно утолщает глинистый слой такыра.
Как было упомянуто, обширное пространство Низменных Кара-кумов отделяется от Высоких котловинами Унгуза, лежащими вдоль крутой стены обрывов — чинков, которые поднимаются над дном его на высоту около 60 м. Поэтому высокие Кара-кумы часто называют Заунгузским плато.
Некоторые исследователи считали Унгуз старой долиной Аму-дарьи, которая, по их мнению, в историческое время протекала по его низинам в Каспий. Однако детальное изучение сухого «русла» Унгуза заставило отказаться от такого предположения.
На протяжении 40 км в северо-восточном направлении совершенно ясно прослеживается цепь ложбин, и на запад до колодцев Оджорли на протяжении 120 км Унгуз действительно похож на долину высохшей реки. Но за колодцами Оджорли полоса котловин и бугров постепенно суживается к колодцам Ата-кую, откуда Унгуз тянется в виде цепи следующих одна за другой, наподобие четок, бессточных впадин, отделенных друг от друга высокими перемычками коренных горных пород высотой 20—40 м, доказывающих, что Унгуз не мог быть руслом реки.
Говоря об Унгузе, нельзя обойти молчанием замечательных глубоких впадин Ахча-кая. Они тянутся вдоль южного края столовой возвышенности Эшек-анкрен-кыра вблизи юго-восточной окраины Сарыкамыша. Впадины эти имеют в длину по 25—30 км, ширина их по дну 1,5—2 км, а прилежащие к равнине Эшек-анкрен-кыр крутые склоны поднимаются стенами на высоту до 180 м. Их очертания очень извилисты, а направление бывает как меридиональным, так и широтным.
Противоположные обрывам склоны очень полоти и перекрыты грядами песков; дно впадин занято солончаками.
Высокие Кара-кумы, обрываясь на юге и западе чинками, по направлению к северу медленно снижаются, образуя «ступени» с обрывистыми южными и западными краями, свойственные всей западной части равнинной Средней Азии. По соседству с высокими Кара-кумами лежат подобные возвышенности Тарым-кая, Бель-тау и др.
Эти плато представляют собой, по предположению некоторых исследователей, длинные, а обрывы их — короткие крылья складок. Возможно также, как думают другие, что обрывы этих ступеней образовались в результате разлома или сброса, при котором часть земной коры по одну сторону трещины опустилась по отношению к лежащей по другую.
Доказательством этих движений в пределах Высоких Кара-кумов служит наклонное положение слагающих их пластов моренных горных пород: так, например, выходы одних и тех же слоев наблюдаются у: серных бугров на высоте 100 м над ур. м., севернее, у колодцев Лайлы, они лежат на высоте 75—80 м, а еще далее к северу скрываются под другими наслоениями. Это указывает на наклонное положение слоев.
Движения земной коры, образовавшие эти складки, происходили, по-видимому, в ту эпоху, когда в Средней Азии энергично действовали горообразовательные силы, поднявшие хребет Копет-дага.
Происхождение песков юго-восточной части Кара-кумов, которое долго вызывало споры между геологами, в настоящее время можно считать вполне выясненным.
Академик В. А. Обручев говорит, что «на поверхности Закаспийской низменности, представлявшей сушу во время существования Арало-Каспийского моря, струились рр. Аму-дарья с притоками Тсдженом и Мургабом и возвышались высоты-увалы из третичных пород… рыхлый песчаник этих увалов разрушался атмосферными деятелями, и песок образовывал барханы, покрывавшие склоны и окрестности увалов; с другой стороны, такие глинисто-песчаные наносы рек также пересортировывались ветром, и песок их образовал барханы и речные дюны, сливавшиеся с барханами материковыми и образовавшие в совокупности современную громадную песчаную равнину Кара-кумов».
В последние годы близ станции Уч-Аджа найдены красновато-бурые пески, в которых оказалось множество пресноводных раковин. Эта находка подтверждает предположение акад. В. А. Обручева.
Очевидно, юго-восточные Кара-кумы в далеком прошлом были обширной равниной, по которой блуждали древние реки. Аму-дарья, протекавшая по низинам Келифского Узбоя, постепенно передвигалась на восток, пока не проложила себе современного русла. Древние реки оставили отложения красноватой глины и серого песка.
В наше время сохранились еще остатки этих речных осадков — красноватые глины, подстилаемые серым песком. Их встречают в пониженностях между цепями барханов и на узкой полосе, отделяющей подвижные пески от культурных земель по берегу Аму-дарьи. Разрушение их под влиянием чрезвычайно резких перемен температуры, когда днем почва нагревается до 70°, а ночью охлаждается до 10°, происходит и в настоящее время, доказательством чего служат «останцы» этих отложений, встречаемые по окраинам долины.
В результате сухого выветривания речных осадков постепенно образовалось огромное количество песка и тонкой глинистой пыли. Песок передвигался ветром по равнине, образуя барханы, а пыль выносилась за пределы пустыни и отлагалась на склонах и в долинах соседних горных хребтов. Мощные толщи лёсса, образовавшиеся из отложений этой пыли, наблюдаются по склонам горных хребтов Копет-дага и Парапамиза, обращенных к Кара-кумам.
Дальнейшее развитие форм пустыни зависит от зарастания песков, на которых поселяются некоторые растения.
Кара-кумы, где глоток пресной воды представляет большую ценность, очень богаты соленой грунтовой водой. Дождевые потоки со склонов Копет-дага и непосредственно выпадающая на поверхность пустыни вода осенних и весенних дождей испаряются не более, чем наполовину, Остальная часть их поглощается песком, образуя грунтовые воды. Помимо того, резкие колебания температуры в течение суток вызывают выпадение росы.
Вода через песок проникает на различную глубину. Под такырами и шорами на глубине нескольких метров слои водонепроницаемых глин образуют котловины, где задерживается и скопляется вода, очень богатая солью, которую она растворяет, проходя через почву.
Жители пустыни научились делать запасы пресной дождевой воды в нижних слоях песка: они собирают в канавках пресную воду дождей, выпадающую на поверхность такыра, и спускают ее по вертикальным колодцам на большую глубину в песок; пресная вода, достигнув поверхности соленых грунтовых вод, плавает на Ией, подобно капле масла, в виде большой линзы. Конечно, по истечения достаточного времени она постепенно смешивается с соленой грунтовой водой.
Однако растительность, покрывающая поверхность песчаных бугров, питается не глубоко лежащими грунтовыми водами, а влагой, которой пропитаны лежащие в непосредственной близости от поверхности слои песка.
«Пионеры», поселяющиеся на подвижных барханных песках Кара-кумов, не встречаются в других местностях. Главнейший из них — крупный злак селин, имеющий вид косматых кустов до 1 м высотой. Это замечательное растение обладает толстым стеблем, многочисленными разветвлениями и грубыми листьями. У засыпанного почти до верхушки песком растения из почек в пазухах листьев быстро развиваются длинные корневища, острые концы которых прорезают песок и близ поверхности дают новый пучок листьев и наземный стебель, а из узлов корневищ вырастают длинные придаточные корни, распространяющиеся горизонтально в подпочвенном влажном слое песка. Таким образом засыпанный песком селин быстро поднимается снова над поверхностью его и не погибает.
Другая серьезная опасность для растений пустыни — выдувание песка ветром, обнажающее корни и подвергающее их губительному действию жгучих лучей солнца. Но селин приспособлен для борьбы и с этим. Корни его покрываются сплошным чехлом из сцепленных между собой тонкими волосками песчинок, которые позднее сцементируются между собой настолько крепко, что кусочек корня в несколько сантиметров длиной удастся вытащить, не повредив чехла. Песчаная трубочка на корнях и защищает их от высыхания, когда ветер выдувает песок и обнажает корни селина.
Кроме этого злака, на подвижных песках растет также редкий кустарник из зеленых упругих безлистных прутьев, которые торчат щетиной над поверхностью песка. Низкие цепи барханов передвигаются через их заросли, как по голому месту, и по мере засыпания кустарника песком верхушки его усиленно растут, обгоняя песок. Когда бархан пройдет через такой куст, большое количество песка оказывается задержанным между стеблями и многочисленными разветвлениями корней.
Усиленный рост этих растений объясняется также их способностью легко выпускать придаточные корни. Каждая ветка с таким корнем, имеющим иногда в длину до 30 м, отделившись от глубоко засыпанных, отмирающих частей растения, может развиться в новый куст.
Этой способностью отличаются и красивые, стройные деревья песчаной акации, или сюзена, с серебристыми листочками и кистями темнофиолетовых душистых цветов. У деревьев песчаной акации, растущих среди подвижных барханных песков, можно наблюдать придаточные корни высоко над основанием ствола.
Поселившиеся в долинах или на склонах барханных цепей кусты селина и безлистный кустарник связывают разветвлениями корней и стеблей сыпучий песок, лишая его подвижности, и кладут начало песчаному, неподвижному бугру.
Вслед за ними на песке поселяются кусты кандыма, черкеза и сингрена, под защитой которых поверхность бугра зарастает однолетними растениями. Кусты и травы все более и более связывают песок, превращая подвижный бархан в неподвижный бугор.
Потерявшие подвижность барханные пески теперь становятся доступными и для других растений, например для «дерева пустыни» — безлистного саксаула, которое достигает 3—5 м в высоту и 30 см в толщину.
Поверхность неподвижного песчаного бугра весной покрывается зеленым ковром однолетних травянистых растений, которые быстро развиваются и заканчивают жизненный цикл до наступления жары, быстро иссушающей почву пустыни.
Обильная растительность на поверхности бугристых песков резко меняет состав почвы; падающие веточки и стебли обогащают ее солями и цементируют лесок; измененный слой его в зарослях песчаного саксаула имеет в толщину 5—10 см, и только глубже можно найти обычный серый барханный песок. Когда почва достаточно засолонится, среди зарослей песчаного саксаула начинает селиться солончаковый саксаул, еще более резко изменяющий состав почвы бугра. Под деревьями солончакового саксаула сцементированный слон песка достигает в толщину 20 см, и вырезанные из пего кирпичи при падении с высоты 1 м не рассыпаются, а разбиваются на крупные куски. Только на глубине около 30 см можно найти в зарослях солончакового саксаула сыпучий барханный песок. Изменившая свой состав почва и лесах саксаула начинает задерживать атмосферные осадки, и они испаряются, не проникая в глубь ее.
Почва начинает беднеть грунтовой водой, в больших количествах испаряемой растительным покровом. Пионеры растений, первыми поселившиеся на поверхности барханов, вымирают и лишь изредка задерживаются на вершинах бугров, где подвижность песков еще не допустила развития обильного растительного покрова. Заросли солончакового саксаула, образующие «леса пустыни», заканчивают цикл развития растительности на подвижных цепях барханов и превращения их в неподвижные бугры.
Бугристые пески встречаются полосой по краям области барханных песков. Чаще всего склоны их покрыты зарослями песчаного саксаула и полукустами сингрена. Поверхность таких бугров почти везде зарастает песчаной осокой — иляком, представляющим хороший корм для овец и лошадей.
Гораздо труднее объяснить образование песчаных гряд и кыров, встречающихся также в Сахаре и в Австралии. Джемс Аббот считал, что гряды — остатки размытой равнины, и межгрядовые долины Прорезаны в ней потоками воды. Позднее были предложены другие объяснения происхождения их. Так, исследователи, видевшие в Низменных Кара-кумах дно сравнительно недавно отступившего моря, волны которого когда-то плескались о высокий берег чинков, думали, что, размывая берег, море постепенно врезалось в него глубокими заливами, образуя далеко выступающие мысы — кыры.
Однако как ни заманчива эха картина, такое объяснение встретило серьезные возражения. Главнейшее из них заключается в том, что в пределах Низменных Кара-кумов не найдено следов деятельности моря в геологически недавнем прошлом, но очень ясна деятельность рек. Кроме того, морской прибой не мог разрезать горизонтально залегающие горные породы на мысы, разделенные глубокими заливами. Море в этом случае разработало бы горизонтальную террасу, ограниченную береговым валом.
Не объясняя удовлетворительным образом даже образования кыров прилегающей к Унгузу части Высоких Кара-кумов, «морская» гипотеза совершенно непригодна для доказательства происхождения грядовых песков, покрывающих огромные пространства Низменных Кара-кумов.
Пробовали объяснить происхождение кыров и песчаных гряд действием ветров, и среди геологов очень много сторонников такого объяснения. Эта «эоловая» гипотеза основывается на приблизительном совпадении направления песчаных гряд с направлением господствующих ветров. Однако нам не известно, чтобы в настоящее время под действием ветра слагались возвышенности из песка, вытянутые по направлению ветра; наоборот, цепи барханов, образование которых идет на наших глазах, располагаются поперек направления господствующих ветров. Кроме того, кыры, по-видимому, представляют собой не песчаные гряды, а сложены коренными породами и только сверху прикрыты слоем песка, на что указывают выходы коренных горных пород на поверхности их.
Красноватый цвет песка, прикрывающего сверху кыры, доказывает, что он образовался на месте из прикрытых им слоев красно-желтого рыхлого песчаника, подстилаемых очень мощными отложениями плотных слоистых красно-бурых глин. Далее на север «кыровые скамейки» переходят в настоящие песчаные гряды, очевидно, покрываясь более толстыми слоями песка в результате выстраивания слагающих кыры коренных пород, чем и объясняется мягкость очертаний этих гряд. Поскольку в сложении кыров принимают участие гребни увалов, лишь прикрытых сверху слоями песка, происхождение их не может быть объяснено действием ветров.
Но в таком случае «эоловая» гипотеза не может быть принята и для объяснения происхождения песчаных гряд, представляющих лишь дальнейшую стадию развития кыров.
Поэтому некоторые геологи возвращаются к данному еще в середине прошлого столетия Джемсом Абботом объяснению этого явления. Они считают кыры останцами первоначального осадочного покрова равнины, поверхность которого изборождена глубокими долинами, прорезанными дождевыми потоками, стекавшими со склонов горных хребтов.
Сторонники этого объяснения считают, что когда тектонические движения приподняли плато Высоких Кара-кумов, обрывы чинков должны были преградить путь дождевым потокам со склонов Копет-дага. Вследствие этого кыры стали недоступными для потоков, продолжавших действовать на песчаные гряды Низменных Каракумов. Так объясняют сторонники этой гипотезы разницу между песчаными грядами и кырами.
Однако объяснение происхождения кыров размывающей деятельностью дождевых потоков также встречает серьезные возражения, и вопрос не может считаться решенным.
К числу не вполне разрешенных загадок Кара-кумов нужно отнести также и происхождение Унгуза. Некоторые последователи считали его старым «руслом» изменившей направление течения Аму-дарьи. Местные жители даже называли его Чарджуй-дарьей, и среди них ходили легенды о населенных городах, будто бы существовавших когда-то на берегах Унгуза. В прошлом веке и в наше время отправлялись даже экспедиции, которые должны были разрешить вопрос о возможности пропуска по нему части вод Аму-дарьи и превращении в оазис прилегающих к нему частей пустыни. Однако после тщательного изучения долины Унгуза исследователи пришли к выводу, что Унгуз отнюдь не речное русло, но пониженность у подножья такого же обрыва, как и чинки Усть-Урта. Может быть, пониженность Унгуза объясняется лишь выдуванием песка ветром у подножья обрывов.
Но на поверхности Кара-кумов известны и настоящие древние русла изменивших направление рек, как, например, Узбой.
Еще 10—15 лет тому назад занимающие 80% территории Туркменистана Кара-кумы были «белым пятном» на наших картах. А между тем «а громадных просторах этой пустыни существует крупное скотоводство. Лучшие бараньи — каракулевые — шкурки получаются от скотоводческих колхозов, пасущих свои стада на песчаных пространствах по обе стороны р. Аму-дарьи.
При полной неисследованности этих пространств создавались смелые проекты обводнения Кара-кумов путем пропуска части вод Аму-дарьи по сухим руслам. Так, еще в начале нашего века был предложен проект орошения полмиллиона десятин земли Мервского и Тедженского оазисов путем создания огромных водохранилищ во впадинах Келифского Узбоя и проведения из них воды по каналу через пески к Мургабу и Теджену. Подобный же проект был составлен и в 1921 г. По этому проекту предполагалось начать канал на афганском берегу Аму-дарьи выше впадения Кундуз-дарьи и провести его вдоль подножья предгорий Парапамиза на запад до Мургаба, Теджена и Каспийского моря.
За последние годы экспедиции Академии Наук осветили эти неисследованные области нашей обширной страны. Мы знаем теперь, что обводнение, например, Унгуза потребовало бы осуществления грандиозных работ, так как его «русло» имеет на некоторых участках обратное падение и перегорожено перемычками высотой 40—50 м. Это заставило прекратить бесцельные изыскания, которые производились в связи с предположением обводнения Унгуза.
Вместе с этим выяснено, что вполне возможно направить часть вод Аму-дарьи по ее старому руслу — Узбою, сухое русло которого протянулось на 400 км по пустыне.
В результате исследования, почвы Кара-кумов оказалось, что огромная равнина Кунья-дарьи, лежащей рядом с впадиной Сарыкамыша, могла бы стать при условии орошения очень плодородной страной.
Большие площади могли бы с пользой быть орошены также в дельте р. Теджена и на юго-западе Туркменистана. Со сравнительно небольшими затратами можно было бы использовать также грунтовые воды пустыни, верхние горизонты которых уже хорошо изучены, что позволяет составить разумный план районирования животноводства в Кара-кумах.
Там, где имеются только соленые грунтовые воды, может быть проведено опреснение их путем вымораживания, так как при определенных условиях лед, получаемый из соленой воды, не содержит соли.
Большое значение также имеет производящееся изучение передвижения песков, постоянно угрожающего культурным участкам вдоль Аму-дарьи, где наступление песков наблюдается на протяжении целых километров. Оно установило, что не только барханы, но и неподвижные, покрытые растительностью бугры представляют эту опасность: с голых вершин бугров ветер переносит песок на склоны их, накопляя его в виде небольших барханчиков, которые постепенно надвигаются на усадьбы, арыки (оросительные канавы), пашни и сады культурной полосы. Фруктовые деревья, засыпанные песком до одной трети высоты, скоро погибают, и из садовых деревьев только шелковичное, или тутовое, способно выжить, будучи засыпано даже на две трети высоты, так как оно выпускает при этом толстые и длинные придаточные корни.
Наличие проходящих между буграми оживленных дорог, вытаптывание травы и кустарников при выпасе скота и вырубка саксаула на дрова также освобождают песок неподвижных бугров, который начинает образовывать барханы и перемещаться по направлению господствующих ветров.
Борьба с засыпанием культурных участков возможна и может вестись путем наблюдения за сохранностью растительного покрова неподвижных песчаных бугров и насаждения черенков растений, способных бороться с передвижениями песков, на площадях с разрыхленной почвой, откуда грозит перенос ветром песка и засыпание культурных участков.
Чтобы задержать наступление цепи барханов, на пологом склоне их нужно устанавливать щиты, препятствующие передвижению песчинок по склону к гребню. Когда ветер примет противоположное направление, щиты нужно удалять, чтобы не мешать передвижению песков в обратном направлении. Одновременно необходимо ближайшую к культурному участку полосу подвижных песков засевать и засаживать растениями пустыни, могущими удержаться на подвижных песках и связать их разветвлениями стеблей и корней.
Так изучение пустыни позволило решить ряд практических вопросов, связанных с развитием скотоводства и садоводства на территории пустыни и прилегающих к ней областей, а также с возможным орошением больших пространств вдоль сухих русел Унгуза и Узбоя.