Ледники в горах - Серебрянный Леонид Рувимович (читать книги онлайн бесплатно серию книг TXT) 📗
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.
Результаты наших исследований на высокогорном Кавказе вполне согласуются с материалами среднеазиатских палеогляциологических экспедиций. Благодаря применению спорово-пыльцевого анализа в горах Средней Азии удалось выявить два периода повышенной увлажненности, которые могли сопровождаться крупными подвижками ледников: в конце позднего плейстоцена—самом начале голоцена и в среднем голоцене. Кроме того, выделяется еще целый ряд подвижек меньшего ранга. Все они осложняли общий ход деградации оледенения, и в большинстве случаев, так же как на Кавказе, размеры ледников во время каждой подвижки были меньше, чем во время предыдущей. Опираясь на данные спорово-пыльцевого анализа конечных морен в Фанских горах в Таджикистане, Н. Н. Михайлов отметил, что осцилляции ледников происходили при разных соотношениях тепла и влаги. Применив дендрохронологический метод, он подтвердил правомочность обособления двух этапов активизации горных ледников.
По материалам лихенометрической съемки Центральнокавказского высокогорья была выполнена реконструкция площадей и объемов ледников за малый ледниковый период. На его раннем этапе, в конце XIII—начале XIV в., ледники на Центральном Кавказе занимали площадь 219 км2 (в настоящее время 122 км2). При этом на северном макросклоне за истекшие 700 лет они сократились на 44%, а на южном — на 35%. Особенно активна деградация оледенения протекала в конце XIX—первой половине XX в., в последние десятилетия темпы этого процесса замедлились и некоторые ледники все чаще стали наступать.
Рис. 14. Результаты лихенометрической съемки приледникового участка Безенгийской долины
1 — дистальные края морен; 2 — районы проведения лихенометрической съемки; 3 — наиболее типичные участки моренных гряд, четко выраженных в рельефе; 4 — направление стока вод из плотинного озера. Диаметры лишайников даны в миллиметрах: черные кружки — максимальные значения; кружки с черными точками — средние максимальные
Гляциологические обстановки Центрального Кавказа, восстановленные для малого ледникового периода по лихенометрическим данным, оказались довольно сходными с данными по другим горно-ледниковым странам. Это сходство особенно проявляется в величине депрессии границы питания ледников — порядка 150 м за весь малый ледниковый период.
На Тянь-Шане за этот же отрезок времени оледенение претерпело три этапа активизации: в конце XVIII и XIX вв., в конце XV в. и в XI в. или несколько раньше. Эта последовательность ледниковых подвижек находит отражение в колебаниях уровня озера Иссык-Куль: наступаниям ледников отвечали регрессии озера, и наоборот.
Климатическая обусловленность событий ледниковой истории гор может быть раскрыта и с помощью другого биоиндикационного метода, основанного на систематическом обследовании и подсчете годичных колец деревьев. Возможность использования данных по приросту деревьев в качестве показателя изменчивости природных факторов привела к обособлению дендроиндикации как самостоятельного научного направления.
Измерения ширины годичных колец выполняются под микроскопом или бинокулярной лупой, иногда для этих целей используются автоматизированные установки. Особое внимание уделяется подсчету узких колец, а не колец средней ширины, имеющих ограниченное диагностическое значение. В результате статистической обработки массовой информации можно выявить тесные связи между ростом колец и колебаниями температур и осадков.
Дендроиндикационный метод «работает» в пределах последних тысячелетий: в горах Средней Азии туркестанская арча растет до 2000 лет, а некоторые виды сосен в горах Калифорнии — до 4000 лет. Привлечение данных по годичным кольцам ископаемых деревьев позволяет расширить сферу применения дендроиндикации на весь голоцен.
В последние годы выяснилось, что одной из важных дендроиндикационных характеристик является не только ширина колец, но и их оптическая плотность. Сопряженный анализ данных дендроиндикации и лихенометрии открывает большие перспективы для решения проблемы взаимодействия климата и оледенения.
Изучение древних и молодых оледенений имеет не только сугубо научный интерес, поскольку при этом открываются возможности глубже проникнуть в мир современных ледниковых процессов и явлений. Одновременно можно осуществить прогноз поведения ледников, что особенно актуально в связи с долгосрочным планированием хозяйственной деятельности в горах.
