Ледяные лишаи
Шрифт:
Понятие о хионосфере до сих пор остается дискуссионным. Одни гляциологи считают его важнейшим фундаментальным понятием теоретической гляциологии и гляциоклиматологии, т. е. учения о взаимодействии климата и оледенения; по мнению других, достаточно знать, где проходит снеговая линия в горах и на ледниках и не вводить особого абстрактного понятия.
К сторонникам хионосферы принадлежал профессор Томского университета М. В. Тронов [22] , к ярым противникам — не менее известный ученый П. А. Шумский, ранее, однако, сам пользовавшийся этим понятием в своих работах [23] . Теперь он считает, что хионосфера — понятие фиктивное. Однако Гернет прекрасно обосновал необходимость этого понятия. Превышение годового количества снега над его стаиванием, объясняет возникновение и существование ледников [24] .
22
См.: Тронов
23
См.: Шумский П. А.Энергия оледенения и жизнь ледников. М.: Географгиз, 1947. 60 с.
24
См.: Котляков В. М.Снежный покров Земли и ледники. Д.: Гидрометеоиздат, 1968, с. 136 и след.
Колебания земной коры и возникновение ледников(см. гл. III, с. 51–55). Совершенно справедливо Гернет рассматривает поднятие суши как первопричину возникновения ледников. Участки суши, повысившиеся до снегонулевой поверхности и вошедшие в пределы снегоизбыточного слоя (хионосферы), становятся «ледородными возвышенностями». На них остается к осени не успевший стаять за лето снег, дающий начало леднику. Однако, по Гернету, существенное значение имеют только пологие куполообразные поднятия обширных территорий, создаваемые эпейрогеническими движениями земной коры. Орогенез (горообразование) он считает процессом второго порядка, не имеющим даже, как он пишет, «для нас в нашей ледниковой теории никакого значения» (с. 7). Это, конечно, неверно.
Поднятия грандиозных горных хребтов, таких, как Альпы, Гималаи, Кордильеры и др., нельзя считать тектоническими процессами второго порядка. Эпейрогенические колебания имеют меньшую амплитуду по сравнению с орогеническими. Для зарождения ледников важен сам факт повышения суши, какими бы движениями земной коры он ни вызывался.
Средняя высота поверхности суши повысилась за последний миллион лет на 300–800 м, в том числе равнины (в результате эпейрогенеза) на 300–500 м, а горы (в значительной мере как результат орогенеза) на 1000–2000 м. Конечно же, приближение к хионосфере в горах было более быстрым, чем на равнинах.
Картина постепенного разрастания «ледяного лишая», образовавшегося на первичной «ледородной возвышенности», поднявшейся до хионосферы, нарисована Гернетом умозрительно, а не на основании изучения хода явлений в природе. Сравнение ледников различных ледниковых районов позволяет проследить их эволюцию от начальных стадий ко все более развитым и представить ход ледниковых событий во времени. Гляциологические исследования в районах распространения малых ледников и многолетних снежников свидетельствуют о том, что начальные формы оледенения обязаны скоплениям снега, навеваемого ветром или соскальзывающего с крутых склонов. Толщина снега в таких скоплениях во много раз превышает толщину снежного покрова на ровных участках, где снег ложится в результате выпадения из облаков. Эти скопления и дают начало многолетним снежникам, со временем переходящим в ледники. Образуются они на склонах и в понижениях, находящихся ниже хионосферы. Для начала образования ледников необходимо лишь приближение земной поверхности к хионосфере и рельеф, способствующий концентрации (скоплению) снега в отдельных местах. Этому благоприятствуют горы. Не ровные куполообразные поднятия с пологими склонами, поднявшиеся до хионосферы, способствуют возникновению оледенения, как думал Гернет, а горный пересеченный рельеф, по высоте приближающийся к нижней поверхности хионосферы. На Полярном Урале, например, типичном ледниковом районе малого оледенения, ледники лежат на высоте от 390 до 1180 м над уровнем моря, а нижняя поверхность хионосферы — на 1350 м, т. е. много выше. Существование ледников здесь обязано не превышению снежных осадков над стаиванием, а превышению над последним масс снега в местах его скопления.
Характерными типами малых ледников являются навеянные ледники, лежащие на подветренных склонах, и каровые. Первые образуются благодаря переносу снега ветром при метелях с наветренного склона на подветренный, как говорят, в ветровую тень, вторые — благодаря скоплениям снега в глубоких нишах (карах) на горных склонах, куда снег частью сдувается ветром, частью соскальзывает по крутым стенкам кара лавинами.
Образование снежника, а затем ледяной шапки на пологой куполообразной возвышенности, вошедшей в пределы хионосферы, описанное Гернетом, также возможно. Так образуются в горах ледники плоских вершин [25] ,
25
Описание ледников такого типа см.: Авсюк Г. А.Ледники плоских вершин. — Труды Ин-та географии. М., 1950, т. 45.
Нельзя согласиться и со скептической оценкой Гернетом (с. 9) возможности так называемых эвстатических колебаний уровня моря, т. е. не зависящих от изменения высоты суши, и изостатических колебаний земной коры, т. е. ее оседаний под нагрузкой, и поднятий, когда такая нагрузка снимается. Особенно важны для нас гляциоэвстатические колебания уровня моря и гляциоизостатические колебания суши.
Первые связаны с изъятием воды, испаряющейся с поверхности Мирового океана, на образование льда или возвращением воды в океан в результате его таяния. В противоречии самому себе Гернет приводит соображение о том, что в ледниковую эпоху «громадные ледяные массы потребовали для своего образования такие огромные количества воды, что уровень моря понизился… почти на 100 м» (с. 21). В современной ледяной Антарктиде находится объем воды, равный 60—80-метровому ее слою, равномерно разлитому по поверхности Мирового океана. Если растопить лед Гренландского покрова, что предлагает Гернет, то уровень Мирового океана поднимется на 6,5 м.
Гляциоизостатические колебания суши состоят в опускании ее под нагрузкой льда и поднятии после того, как эта нагрузка устраняется. Эти колебания относятся к наиболее быстрым колебаниям высоты суши (равно как сравнительно быстрыми являются и гляциоэвстатические колебания уровня моря). Поднятие Фенноскандии, скорости которого приводит Гернет (с. 9), относится как раз к гляциоизостатическому поднятию после того, как растаял покрывавший Фенноскандию материковый лед Скандинавского ледяного щита.
Распространение и сокращение оледенения. Взаимная связь оледенения суши и моря(см. гл. III, с. 56–59; гл. V, с. 72–79, 82–85). Саморазвитие ледника, идущее, по Гернету, на поверхности, поднявшейся в хионосферу, которая в свою очередь понижается по мере распространения «ледяного лишая», неизбежно. Правда, Гернет несколько преувеличивает эту неизбежность, когда пишет, что «ледяной лишай, зародившись на площадке ледородной возвышенности величиной, может быть, с медный пятак, может охватить собой десятки миллионов квадратных километров земной поверхности» (с. 58).
Это было бы верно, если бы условия погоды из года в год оставались неизменными. Однако это не так, нужно не только поднятие земной поверхности до снегоизбыточного слоя (хионосферы) и немного выше, но и сохранение благоприятных для оледенения условий (обильных осадков зимой, прохладного лета) в течение ряда лет. Поэтому для возникновения оледенения поднятие земной поверхности должно быть довольно большим и охватывать значительную площадь, входящую в пределы хионосферы. Но во всяком случае (принципиально важно только это) возникшие при благоприятных условиях снежники, не стаивающие летом, увеличиваются в размерах и распространяются все шире самосильно. Разросшийся ледяной лишай, понижая температуру, создает сухость климата, что ухудшает его питание осадками и, следовательно, ограничивает его рост определенными пределами (с. 77–78). Но эти пределы связаны не только с развитием ледников на суше, но и с замерзанием соседних м: орей, или, по Гернету, с распространением ледяного лишая с суши на море. Это понимание им значения взаимной связи оледенения суши и моря является сильной стороной его теории. О такой связи Ф. Пашингер, автор первой гипотезы автоколебаний горных ледников, не упоминал. А без этого автоколебания климата и оледенения в глобальном масштабе нельзя представить.
Существуют два типа связи между оледенением суши и моря (с. 72–74, 82–85). В географических условиях южного полушария, где полярный материк окружен океаном, образуется устойчивый покровный ледник — «ледяной лишай локализованный стационарный». Его расширение за пределы материка ограничивает глубокое море. Выпадающий на поверхность ледяного покрова снег уравновешивается обламыванием айсбергов. Вокруг ледяного материка образуется кольцо плавучих льдов.
В северном полушарии обширные материки окружают «средиземное» полярное море. Покровный ледник, образовавшийся в Гренландии, вызывает охлаждение соседней суши и моря. Айсберги Гренландии охлаждают берега Баффиновой Земли и Лабрадора, где образуются «рефлекторные ледяные лишаи». Затем возникают и разрастаются ледники в Скандинавии. Постепенно заполняется айсбергами, охлаждается и покрывается плавучими льдами и полярный океан. Вся Северная полярная область ко времени максимального распространения льдов превращается в сухую ледяную пустыню, превышающую по размерам Антарктиду. И все это вместе Гернет называет «великим гренландским ледяным лишаем» в максимальную фазу его развития.