Леонид Серебрянный - Ледники в горах
Естественно, недавние колебания ледников должны иметь надежную временную привязку. Прежде всего необходима постановка повторных геодезических наблюдений за положением ледниковых языков. Нередко в качестве реперов используются выступы скал на бортах трогов и даже огромные валуны на днищах долин. На этих камнях иногда можно увидеть не одну, а несколько меток, оставленных разными исследователями. Каждая метка обозначает год наблюдений и расстояние до конца ледника. Реперы могут служить долгое время. Так, у ледника Безенги на Кавказе на крупном камне сохранилась метка «1946 г. 270 м» (до конца ледника). Сейчас конец ледника отстоит от этого валуна на 600 м. Геодезический метод регистрации изменений размеров ледников широко применяется в разных горно-ледниковых районах. Такие работы проводятся в Альпах почти 200 лет.
Основу исторического метода изучения поведения ледников составляет анализ старых карт, архивных материалов и публикаций. Особенно хорошие результаты этот метод позволяет получить в горных районах, где издавна живут люди. В частности, много интересных свидетельств хранит история альпийских ледников. Из поколения в поколение здесь передаются легенды о катастрофических наступлениях ледников, стерших с лица земли целые селения.
Для анализа ледниковых колебаний привлекаются самые разнообразные исторические сведения. Например, французский исследователь Ле Руа Ладюри использовал для реконструкции ледников в Альпах не только непосредственные данные о подвижках, но и материалы о росте цен и налогов в периоды активизации оледенения, тома судебных тяжб по поводу земель, освободившихся в результате сокращения ледников, а также даты сбора урожая в приледниковых районах. Ле Руа Ладюри установил, что максимум оледенения за последнее тысячелетие относится к 1720 г. В следующее десятилетие ледники несколько уменьшились в размерах, но все же были значительно больше современных. В 1740—1750 гг. они снова перешли в наступление, причем эта активизация, по-видимому, была связана с глобальным ухудшением климата — в то же время наступали ледники в Норвегии, Исландии, на Аляске и в других районах. Это продолжалось практически до 1770 г., затем размеры оледенения несколько сократились. Начало новой волны активизации Ле Руа Ладюри датирует 1818—1825 гг., что подтверждается даже гравюрами с изображением ледников. В целом интервал с середины XVIII в. до середины XIX в. в научной литературе часто называют малым ледниковым периодом, хотя, на наш взгляд, он начался гораздо раньше и продолжался не менее 750 лет. За последние 100 лет ледники повсеместно отступают. Однако на этом фоне отмечались и периоды ухудшения климатической обстановки — деградация ледников замедлялась, а в отдельные интервалы происходило даже их незначительное наступание. Например, на Центральном Кавказе подвижки ледников были в 1885—1887, 1925—1932, 1953—1955 и 1966—1967 гг. Последнее наступание ледников началось в 1979 г. и продолжается до сих пор. Так, самый большой ледник Кавказа — Безенги — за это время сумел продвинуться почти на 300 м. На Шпицбергене замедление темпов отступания происходило в 1910, 1925 и 1940 гг.
Понятно, что геодезический метод и исторические свидетельства имеют временные ограничения, поскольку не выходят за рамки нескольких сот лет. Чтобы расширить этот диапазон, привлекаются биоиндикационные методы: лихенометрический и дендрохронологический, позволяющие получить массовые и надежные результаты.
В 1950 г. в Венском университете австрийский геоботаник Р. Бешель защитил докторскую диссертацию о росте лишайников, в которой выдвинул оригинальную идею: увеличение размеров лишайника непосредственно зависит от его возраста. Применив эту зависимость к лишайникам, растущим на каменных субстратах в Альпах, Р. Бешель разработал методику абсолютного датирования моренных гряд. В результате в гляциологии сложилось эффективное биоиндикационное направление, которое позволяет исследовать динамику оледенения в прошлом.
За этим направлением закрепилось название «лихенометрия». Сущность его отнюдь не исчерпывается датированием морен. По лихенометрическим данным можно составить представление о сменах палеоклиматических обстановок в горах. Как известно, ледники являются аккумуляторами твердых осадков и чутко реагируют на любые отклонения температурного режима. Понятно, что точно восстановленные палеоклиматические показатели могут составить основу для прогнозирования нивально-гляциальных процессов.
В ходе лихенометрических исследований выяснилось, что корковые лишайники поселяются на камнях через несколько лет после отступания ледника. Диаспоры лишайников разносятся по воздуху и, попадая на обнаженную поверхность морен, начинают активно развиваться, конечно, при наличии благоприятных экологических условий. Как правило, уже через 100—300 лет валуны на моренных грядах оказываются почти сплошь покрытыми слоевищами лишайников.
Скорость прироста лишайников не остается постоянной. На первых порах она невелика, и должно пройти лет 15—20, прежде чем их можно различить невооруженным глазом. Затем наступает период ускоренного роста лишайников, который, например, на Центральном Кавказе у разных видов лишайников колеблется от 40 до 500 лет. Впоследствии скорость роста лишайников надолго замедляется.
В целом лишайники растут очень медленно. Например, у накипного лишайника — ризокарпона географического (Rhizocarpon geographicum), наиболее часто используемого в лихенометрии, радиальный прирост слоевищ всегда менее 1 мм/год, причем в горах умеренных широт он составляет 0,4-0,15 мм/год, а в условиях Арктики еще меньше — 0,14-0,05 мм/год. Заметим, что некоторые листовые и кустистые лишайники тоже отличаются низкими темпами роста. Так, умбиликария цилиндрическая (Umbilicaria cylindrica), в изобилии встречающаяся на скалах и камнях в высокогорных районах и полярных пустынях, прирастает не более чем на 0,004 мм/год в Альпах.
Замедленный рост лишайников определяет длительность их существования. В частности, установлено, что отдельные слоевища ризокарпона географического живут до 4500 лет в Арктике. В Альпах и на Кавказе эти лишайники растут от 600 до 1300 лет. Продолжительность жизни и скорость роста лишайников варьируют в зависимости от экологических условий, причем особенно влияют такие факторы, как продолжительность залегания снежного покрова, количество летних осадков, сумма среднесуточных положительных температур за теплый период года и др. Тем не менее на обширных территориях со сравнительно однородными климатическими показателями экологический фон меняется в довольно узком диапазоне и отклонениями от среднего уровня можно пренебречь.
Итак, при использовании лихенометрического метода вводится допущение об однотипной закономерности прироста лишайников и длительности их жизни в определенном регионе. Поэтому если замерить максимальные диаметры самых крупных слоевищ лишайников и измерить среднегодовой прирост их диаметра, то можно вычислить минимальный возраст моренных субстратов, на которых поселились лишайники. Иными словами, есть возможность установить время формирования морен, а также ритмы многих динамичных природных процессов. Последнее приобретает важнейшее значение для решения проблем, связанных с регулированием состояния окружающей среды и прогнозированием стихийных бедствий.
Поскольку доказано, что на протяжении своей жизни лишайник растет с неодинаковой скоростью, в районах проведения детальных исследований необходимо располагать несколькими (не менее трех) хронологическими реперами. Для этого используются моренные гряды, возраст которых независимо и надежно установлен по историческим источникам и радиоуглеродным датировкам. Естественно, что для создания шкал прироста лишайников желательно располагать информацией о возрастах самой молодой и самой древней гряд. Возраст промежуточных гряд устанавливается путем интерполяции.
В нашей стране лихенометрия морен вошла в практику гляциологических исследований. Так, на Полярном Урале датирование морен ледников ИГАН, Берга и Обручева показало, что в этом районе было не менее четырех этапов активизации оледенения на протяжении малого ледникового периода.
Детальную информацию о динамике ледников удалось получить на Центральном Кавказе (рис. 14), где лихенометрическая съемка была проведена на северном и южном макросклонах. По заключению гляциолога Н. А. Голодковской, выполнившей эту работу, за последние 700—800 лет общее убывание ледников осложнялось эпизодическими подвижками не менее 10 раз. Во время этих подвижек граница питания ледников снижалась по сравнению с современной максимально на 150 м. Полностью подтверждается концепция А. В. Шнитникова о четкой ритмической изменчивости природных процессов. В динамике ледников Кавказа наиболее выражен 80-летний ритм.
