Ледники в горах - Серебрянный Леонид Рувимович
Выше отмечались представления о том, что во время максимума последнего оледенения снеговая линия резко понижалась (например, в горах Центральной Азии и в Скалистых горах Северной Америки — на 1000 м). В Каскадных горах в Северной Америке депрессия границы питания составила около 850—900 м. Эта величина легла в основу реконструкции климата ледниковой эпохи. Американский гляциолог С. Портер пришел к заключению, что в Каскадных горах среднегодовые температуры были ниже современных на 3—5° С, а температура сезона абляций — на 4—7° С. Такой же результат независимо был получен путем статистико-математической обработки палеоботанических данных. С известной долей условности можно предполагать, что гляциологические обстановки Каскадных гор в то время были сходными с таковыми современной Южной Аляски.
Конечно, следует учитывать, что, хотя во время ледниковых эпох плейстоцена ледники покрывали обширные территории горных стран, реконструкция конкретных гляциологических обстановок весьма непроста, поскольку необходим учет тектонического фактора — роста гор.
Ясно, что во время ранних оледенений плейстоцена Альпы, Кавказ, Кордильеры и другие горы были ниже, чем теперь, и их морфология тоже отличалась от современной. Поэтому палеогляциологические реконструкции оледенений прошлого невозможны без познания геологической истории гор и их рельефа, тщательной фиксации морфологических следов оледенения и установления климатических предпосылок существования ледниковых тел по конкретным временным срезам. Лишь на этой основе можно гляциологически достоверно объяснить эволюцию ледников в горах и наметить пути их развития в будущем. Конечно, пока еще сделаны первые шаги в данном направлении, и наибольшие успехи достигнуты там, где больше исходной информации. Именно потому внимание исследователей привлекает последнее плейстоценовое оледенение и в первую очередь гигантские ледниковые покровы вюрма, распространявшиеся на равнинах.
По мнению А. Пенка и других исследователей, внешняя граница последнего — вюрмского — оледенения в Альпах может быть проведена по почти непрерывной системе конечных морен, отличающихся свежим обликом рельефа и слабой выветрелостью материала. Площадь вюрмской ледниковой оболочки Альпийской области достигала примерно 200 тыс. км2, что почти в 50 раз превышает площадь нынешних ледников, а снеговая линия опускалась в среднем на 1200—1300 м ниже современной.
В Альпах следы древнего оледенения детально фиксировались на предгорных равнинах, днищах трогов и их бортах, а также на былых ледоразделах. Такой подход позволил восстановить не только внешнюю границу оледенения, но и показать сложность внутренней структуры ледниковой системы.
В центре Альп массы льда заполняли продольные и поперечные долины и даже перекрывали части некоторых хребтов. Над общей поверхностью ледников возвышались многочисленные вершины и гребни, создававшие систему орографических барьеров, которые контролировали сток льда. Таким образом, вюрмское оледенение Альп было не покровным, а приближалось скорее к сетчатому типу (т. е. к типу, ныне представленному, например, в некоторых районах Шпицбергена).
В пределах Альпийской области выделялись четыре крупных ледниковых бассейна. Причем ледоразделы по своему положению мало отличались от современных водоразделов. В каждом ледниковом бассейне лед растекался от наиболее высоких осевых частей гор к их периферии. Среди крупнейших ледников северо-западного бассейна выделялись Аарский, Рейсский и Рейнский. Их талые воды устремлялись по долине Рейна в Атлантический океан. Сток от ледников северо-восточного бассейна, куда входили Иннский, Зальцахский, Дравский, Мурский и др., был направлен по долине Дуная в Черноморскую впадину. Ледники западного бассейна — Ронский, Арвский, Изерский, Дюрансский и др.— имели сток по долине Роны в западную часть Средиземноморской котловины. На юг, в сторону Венециано-Паданской равнины спускались ледники, приуроченные к долинам современных рек: Дора-Рипариа, Дора-Бальтеа, Тичино, Адидже, Ньяве, Тальяменто и др. Выходя на предгорья, многочисленные ледники образовывали широкие лопасти, подобно предгорным ледникам типа Маласпина и Беринга на Аляске. Наиболее крупных размеров они достигали у северных подножий Альп, где покрывали Швейцарское и Баварское плато. Здесь предгорные ледники сливались в единый ледниковый покров, распространявшийся в широтном направлении от Лиона до Вены.
Геоморфологические данные позволили выяснить, что в своих осевых частях в вюрме самые крупные ледники Альп имели мощность 1500—1700 м. Зато на ледоразделах, как и в концевых частях ледников, эта величина не превышала 500 м. Мощность льда в предгорных шлейфах составляла 600—700 м.
В некоторых реконструкциях, учитывающих мощности и объемы древних ледников, привлекались современные гляциодинамические закономерности. Интересный пример такого исследования — реконструкция ледников, существовавших в позднем плейстоцене в Скалистых горах в Северной Америке. На основании детального изучения следов этого оледенения удалось выявить большое разнообразие морфологических типов ледников — от небольших каровых до мощных переметных ледников и даже ледяных шапок. При определении мощности ледников было принято во внимание, что базальное напряжение сдвига (т. е. показатель донного скольжения ледника) зависит от мощности льда и уклона ложа. На современных ледниках напряжение сдвига колеблется от 5∙104 до 15∙104 Па при среднем значении 105 Па, которое и использовалось в реконструкциях. У наиболее крупных ледников мощности превышали 1000 м.
Палеогляциологические реконструкции, выполненные для вюрма, служат исходным уровнем для выяснения тенденций развития оледенения в голоцене, т. е. за последние 10 тыс. лет. Деградация горных ледников в голоцене объясняется глобальным потеплением климата, достигшим наиболее полного выражения во время климатического оптимума (5 тыс. лет назад). X. Альман высказал предположение, что тогда если не все, то хотя бы часть ледников растаяла, а затем в связи с похолоданием в позднем голоцене, т. е. около 3 тыс. лет назад, вновь возродилась. Однако эволюция ледников в последующем также оказалась непростой. Советский географ Г. К. Тушинский считал, что в эпоху пониженной увлажненности в I тыс. н. э. (архызский перерыв) горное оледенение сильно уменьшилось и ледники исчезли с горных перевалов Альп и Кавказа. В эпоху повышенной увлажненности середины и второй половины текущего тысячелетия (стадия фернау) отмечалось наступание ледников в горных странах, сопровождавшееся усилением лавинной деятельности.
Другой советский географ А. В. Шнитников убедительно показал, что на протяжении голоцена происходила направленная деградация горных ледников, подчинявшаяся определенным ритмическим закономерностям. На фоне этой деградации имели место неоднократные подвижки, оставившие в рельефе следы в виде конечных морен, которым приписывался стадиальный характер. Подвижки ледников, по модели А. В. Шнитникова, совершались через 1850 лет.
Такая ритмичность, выявленная по колебаниям уровня бессточных внутриконтинентальных озер, по-видимому, действительно отражает реальные тенденции в развитии климата. Соответственно можно было бы ожидать, что в горных долинах должны сохраниться следы одинакового числа ледниковых стадий. К сожалению, в действительности это не выдерживается, поскольку связь оледенения с климатом отнюдь не проста.
В своих палеогляциологических исследованиях на Центральном Кавказе мы тоже встретили немало трудностей, пытаясь сопоставить последовательные этапы развития климата и растительности со стадиальными ледниковыми образованиями голоцена. Нам удалось установить, что в климатический оптимум голоцена вертикальные растительные пояса повысились, причем амплитуда перемещения верхней границы леса на северном макросклоне Большого Кавказа в его центральной части составила около 300 м. Ранний и поздний голоцен характеризовались меньшей теплообеспеченностью по сравнению со средним. Между тем признаки эпизодических подвижек мы зафиксировали и в среднем голоцене, причем размеры ледников тогда были большими, чем в позднем голоцене и в настоящее время.
